Kybernetiikan isä

”Tietokoneen näkökulmasta katsottuna sielun yksilöllisyys piilisi siis siinä, että se säilyttää tallessa aikaisemmat ohjeensa ja muistimateriaalinsa ja että se jatkuvasti kehittyy kerran asetettuja kiinteitä suuntaviivoja noudattaen.”

Norbert Wiener

Päätin vilkaista uudelleen Norbert Wienerin kirjaa Ihmisestä, koneista, kielestä, koska siihen viitataan toistuvasti, kun puhutaan tekoälystä. Kirja on kirjoitettu vuonna 1950–1952, ja se suomennettiin vasta vuonna 1969 (!). Luin sen aikanaan nuorena opiskelijana heti, kun se oli ilmestynyt. Kybernetiikka oli tuohon aikaan kuuma aihe, ja väittelimme siitä usein tovereideni kesken. Olin itsekin ottanut opiskeluohjelmaani säätötekniikkaa, systeemiteoriaa ja digitaalitekniikkaa. Olin siis ajan hermolla, ja paljon enemmän kuin moni muu. Sillä tuohon aikaan erityisesti yhteiskuntatieteilijät intoilivat kovasti kybernetiikasta. Mutta hyvin harvat ymmärsivät siitä yhtään mitään. 

Tuhon aikaan oli liikkeellä paljon muutakin tekniikan opiskelijaa kiehtovaa. Puolijohdetekniikan myötä elektroniikan suuri läpimurto oli alkanut. Olimme myös ensimmäisiä tekniikan opiskelijoiden ikäluokkia, joille oli pakollista opetella ohjelmointia. Ja ilman muuta suoritin kaikki muutkin ohjelmointikurssit, joita suinkin oli saatavilla. Algol, Basic, Fortran, APL, Simula, ja mitä kaikkia niitä nyt olikaan. Tietenkin keskustelimme myös informaatioteoriasta, entropiasta, suhteellisuusteoriasta ja kvanttimekaniikasta. Ilma oli suorastaan sakeana uusia ajatuksia. Oli siinä ihmettelemistä opiskelijoilla, jotka oli juuri päästetty suureen maailmaan humanistis-kalevalaisista 1930-luvun henkeä huokuvista suomalaisista lukioista.

Kun nyt aloin lukea uudelleen Wienerin kirjaa huomasin, että en muistanut itse kirjasta juuri mitään. Sen sijaan kirja toi heti mieleeni sen saman sakean uusien ideoiden virran, johon aikanaan itse sukelsin. Ajattelin, että kirja olisi jollain lailla vanhentunutta tietoa. Mutta ei se ollut sitä millään perinteisellä tavalla. Sen sijaan se tuntui hyvin tutulta, sillä se esitteli tiiviissä muodossa tieteen ja teknologian yhteiskunnallisia näkökohtia siinä muodossa joka on edelleen ajankohtaista – kirjan ote kun on myös futurologinen. En tuntenut oppivani kirjasta mitään uutta, kovin tuttua tekstiä se on. Ihmettelin kuitenkin sen ajankohtasuutta ja profeetallisuutta. Tietenkään kaikki asiat eivät tuntuneet olevan aivan kohdallaan, nykyaikana käytetään hieman erilaista kieltä ja painotuksia. Mutta noiden ajatusten ajattelemisesta on kulunut uskomattomat liki 70 vuotta, ja ne ovat pääosin edelleen täysin tosia ja niin ajankohtaisia, että niihin palataan toistuvasti 2000-luvun toisen vuosikymmenen lopun tekoälydebatissa.

Pitäisi kai hieman valottaa, mitä Wiener oikeastaan sanoi, sillä kaikki eivät ole kirjaa lukeneet, ja tuskin siihen rupeavatkaan. Aluksi täytyy korostaa, että kirja on runsaudensarvi, se esittelee lähes kaiken, mikä teknologisessa edistyksessä saattaisi olla yhteiskunnallisesti relevanttia. Norbert Wiener (1894 – 1964) oli amerikkalainen matemaatikko. Hän oli monipuolinen lahjakkuus, joka väitteli 18 vuoden ikäisenä tohtoriksi matemaattisesta logiikasta. Hän opiskeli myös biologiaa ja filosofiaa sekä insinööritieteitä. Hän oli kiinnostunut myös kielitieteestä, fysiikasta, politiikasta, taiteesta ja historiasta. 

Hänen kirjansa Cybernetics (1948) oli suunnattu tiukasti asiantuntijoille, mutta hän halusi esitellä laajemmalle yleisölle kybernetiikan ja ylipäätään teknologian laajoja vaikutuksia ja niihin liittyviä eettisiä ja moraalisia kysymyksiä kirjassaan Ihmisestä, koneista, kielestä. Lukijaa hämmästyttää kirjan laaja-alaisuus. Se käsittelee lähes kaikkia inhimillisen elämän alueita. Sitä kuvastavat jo lukujen otsikot, kuten Edistyksestä ja entropiasta, Mukautumattomuudesta ja oppimiskyvystä, Kielen mekanismista ja kehityksestä, Organismista sanomana, Laista ja kommunikaatiosta, Kommunikaatiosta, salaisuusperiaatteesta ja politiikasta, Älymystön ja tiedemiesten tehtävistä, Ensimmäisestä ja toisesta teollisesta vallankumouksesta, Kielestä, harhaantumisesta ja häiriöistä. 

 

Toinen lukijaa hämmästyttävä ja myös ilahduttava asia on kirjan syvällinen ja perinpohjainen filosofisuus. Ja toisin kun useimmat tekniikasta ja tieteestä kirjoittavat filosofit, hän myös todella tunsi perin pohjin ne asiat, mistä kirjoitti. 

Wienerin suuri idea oli kybernetiikka. Se tarkoittaa ohjausta ja säätöä, jonka olennainen piirre on takaisinkytkentä. Se tarkoittaa, että säätöä suorittava mekanismi mittaa säätötoimien vaikutusta, ja korjaa tarvittaessa toimintaansa siten, että säädön kohde toimii tarkoituksenmukaisesti. Yksinkertainen esimerkki on termostaatin ohjaama lämmitin. Termostaatti mittaa huoneen lämpötilaa ja ohjaa lämmittimen tehoa siten, että haluttu lämpötila säilyy. Wienerin suuri oivallus oli, että tällaista säätöä esiintyy kaikissa mutkikkaissa järjestelmissä: koneissa, eläimissä ja ihmisissä. Jopa organisaatiot ja yhteiskunnat voidaan ymmärtää säädön näkökulmasta. Matemaatikkona Wiener pystyi kuvaamaan niitä ehtoja ja lakeja, joiden mukaan tällainen säätö toimii. Mutta hänellä oli myös ensi käden käytännön kokemusta. Sodan aikana hän suunnitteli ilmatorjuntatykkien ohjausjärjestelmiä. Ne pystyivät ennustamaan lentokoneen liikerataa niin, että ammuttu kranaatti osuisi useita sekunteja lukaisun jälkeen kohteeseensa. Kehitetty matemaattinen menetelmä tunnetaan edelleen Wienerin suotimena.

Toinen Wienerin erikoisala oli informaatioteoria. Hän tunsi ja ymmärsi hyvin Shannonin tilastollisen informaatioteorian, joka julkaistiin samaan aikaan kun Cybernetics. Wiener tajusi, että informaatio on keskeisessä roolissa monimutkaisissa järjestelmissä. Wiener oli keskeisiä vaikuttajia myös tekoälyn varhaisessa kehitystyössä. Kybernetiikka voidaan nähdä eräänä tekoälyn lähestymistapana. Tuon ajan kyberneettiset laitteet olivat niin sanottuja analogiasäätimiä. Mutta Wiener ymmärsi myös algoritmisen eli digitaalisen säädön mahdollisuudet, ja puhui sujuvasti ja täysin nykyaikaisesti myös tietokoneista (computers). Tämä on hämmästyttävää, sillä tietokonetta ei oikeastaan oltu vielä edes keksitty. Ensimmäinen nykyaikaisen tietokoneen kaltainen laite EDVAC valmistui vuonna 1951. Mutta ehkä se ei ollutkaan kovin outoa. Tutkijapiirit olivat aika pieniä, Wiener luonnollisesti tunsi henkilökohtaisesti alan pioneerit kuten John von Neumannin, Claude Shannonin ja Vannevar Bushin, ja tiesi hyvin, mitä oli tekeillä.

Myös tietokoneiden kohdalla Wiener osoittautuu näkemykselliseksi. Hän arveli, että kyberneettisten sovellusten lisääntyessä tietokoneet pienenevät ja halpenevat, jopa niin että sellaisen hinta olisi vain noin tuhat dollaria. Tuohon aikaan ei puolijohteista vielä tiedetty mitään. Wiener ajatteli tietokoneen rakenneosiksi elektroniputkia, joita tuohon aikaan miniatyrisoitiin.  

Tiedämme, että tekoälytutkimus lähti etenemään rinnan digitaalisten tietokoneiden kanssa. Kybernetiikka jäi vähitellen pois julkisuudesta. Mutta se jäi vaikuttamaan ja kehittymään teollisuusautomatiikassa, robotiikassa, ilmailussa, sekä sotilas- ja avaruustekniikassa – ja ylipäätään yhteiskuntamme näkymättömissä infrastruktuureissa. Tosiasiassa koko teollinen ja tekninen maailmamme on olemukseltaan kyberneettinen, siitä vain ei puhuta kybernetiikan sanastolla.  

Teknologian tutkijana Wiener esittää idean, jonka lapsellisuuttani luulin keksineeni itse. Hänen mielestään teknologiaa tulisi tutkia taksonomisesti, samalla tavalla kuin kasveja ja eläimiä. Eli tulisi selvittää kehityspolkuja ja perimää samalla tavalla kuin selvitetään eliöiden sukupuita. Joten tässä tarjoan taas, ja nyt Wienerin tukemana tätä ideaa hyödynnettäväksi.

Viime aikoina Wienerin kirja on noussut uudelleen puheenaiheeksi. Moderni biologia (Wienerin aikana ei DNA:sta tiedetty, mutta jotenkin hän lähes ennakoi sen), etologia (eläinten käyttäytymisen tutkimus) ja neuropsykologia ovat tuoneet esiin eliöiden, ihminen mukaan lukien, perusluonnetta autonomisesti toimivina säätökoneistoina.

Olemme enemmän koneita kuin luulemme olevamme. Ja samalla meillä on liiankin inhimillistettyjä tulkintoja varsinaisista koneista. Wiener halusi tutkia koneiden käyttäytymistä laboratorio-oloissa. Hän rakensi kaksi pientä autonomiseti pyörillä liikkuvaa ja itseohjautuvaa laitetta, jotka oli varustettu valokennonäöllä. Toinen oli valoon hakeutuva, jota hän nimitti ”yöperhoksi”. Toinen taas oli valoa kartteleva, ja siis nimeltään ”lude”. Lähes sattumalta toinen kyberneetikko, William Grey Walter oli rakentanut kaksi samankaltaista laitetta, joita hän nimitti ”kyberneettisiksi kilpikonniksi”. Niiden nimet olivat ”Elmer” ja ”Elsie”. Kun nämä yksinkertaiset laitteet päästettiin liikkumaan vapaasti, niiden käyttäytymisessä alettiin nähdä jopa sosiaalisia piirteitä. Tietenkään ne eivät olleet vähimmässäkään määrin sosiaalisia. Mutta ilmeisesti meillä ihmisillä on voimakas taipumus tulkita myös koneiden käyttäytymistä omien sosiaalisten normiemme mukaan.