Jumala koneesta, ystävä raudasta

Miksi ihmeessä joku kirjoittaa tietokirjoja? Tätä voi kysyä, sillä se ei nykyään ole mikään ammatti, jolla voi kuvitella elättävänsä itsensä. Kirjojen kysyntä on supistunut, ja tietokirjoja tarjotaan kuitenkin samaan aikaan suurelle yleisölle entistä enemmän. Keskustelu tietokirjoista on sillä tavoin vaikeaa, että jo tietokirjan käsite on aika laaja. On oppi- ja kurssikirjoja, se on itse asiassa ylivoimaisesti suurin tietokirjojen ryhmä. Niin sanotut julkkiskirjat saavat huomiota, sopiva julkkis voi olla kustantajalle ja kirjailijalle suorastaan kultakaivos. Paljon enemmän kirjoja tehdään kuitenkin henkilöistä, jotka ovat vain vähän tai ei lainkaan tunnettuja. Hyvin suuri osa tietokirjoista pyrkii parantamaan lukijan henkistä tai fyysistä hyvinvointia tai antamaan tietoa eri harrastuksista. Ja sitten on kirjoja, jotka kertovat asioista, joista vain yleisesti ottaen olisi hyvä tietää. Kirjat voitaisiin luokitella myös niiden hyödyllisyyden tai rehellisyyden mukaan, käytännössä tällaisen luokittelun kriteereistä on kuitenkin jokseenkin mahdotonta sopia.

Ihmiset toimivat hyvin erilaisten motiivien ajamina. Itse uskoisin, että suurin osa tietokirjailijoista on maailmanparantajia. He uskovat, että asioita voidaan kehittää, ja että asiat paranevat tuottamalla ihmisten käyttöön hyödyllistä tietoa. Tietokirjat ja tiede ovat laajasti ottaen samalla asialla, niillä on sama intressi tuottaa ja levittää tietoa. Tiede ei kuitenkaan keskity tiedon levittämiseen tavallisten ihmisten keskuuteen. Sen huomio on kokonaan uuden tiedon löytämisessä ja sen mahdollisimman luotettavassa todentamisessa. Tietokirjallisuus siis täydentää ihmiskunnan tietohuoltoa tekemällä tieteen saavutuksia yleisesti tunnetuiksi. Toisaalta tietokirjallisuudella on joustavampi suhde tietoon. Se ei rajoitu tieteeseen, vaan hyödyntää hyvinkin erilaisia tiedon lähteitä. Tietokirjoissa voi esittää mielipiteitä, spekulaatioita, arveluja ja tulkintoja. Voidaan myös puhua tietokirjallisuutta laajemmasta tietojournalismista, joka kattaa muitakin medioita, kuten dokumenttielokuvia ja radio-ohjelmia. Tieteen ja tietokirjallisuuden työnjako ei ole jyrkkä, eikä kohdeyleisöäkään voi määritellä tarkasti. Monet tieteentekijät kirjoittavat myös tietokirjoja, joko omasta tutkimusalueestaan tai laajemminkin. Ja toisaalta tietokirjoja lukevat suuren yleisön lisäksi myös tieteentekijät, ne tuottavat yleiskuvaa tieteen eri alueista ja edistävät poikkitieteellisyyttä.

Tarkastelen nyt viimeisintä kirjahankettani erilaisista näkökulmista. Ensimmäinen käsiteltävä asia on kirjan aihe. Kirjani käsittelee yleisesti ottaen tekoälyä. Annoin sille nimeksi Robottipuisto, ja siihen on omat syynsä, jotka kohta selviävät. Mutta onko aihe tässä riittävän hyvä motiivi? Tekoälyä on kehitetty pitkään, ja mikä kiinnostavinta, se näyttää vihdoin lähestyvän laajan hyödyntämisen vaihetta. Joten myös suuren yleisön on todellakin syytä tietää siitä enemmän. Kirjan aiheen relevanssi eli merkittävyys on mielestäni hyvä. Tekoälystä on viime vuosina kirjoitettu suomen kielellä useita kirjoja. Se on todella hyvä asia, sillä aihe on tärkeä, mielestäni se on tärkeämpi kuin edes kuvitellaan.

Miksi juuri minun pitäisi kirjoittaa tästä asiasta? Lisääkö se jotain olennaista yleiseen ymmärrykseen ja tietovarantoon? Ja sisältääkö kirjani ehkä suorastaan uutta tieteellistä tietoa? Vastaan heti myöntävästi kumpaankin kysymykseen. Joten nyt pitää vain perustella.

Suoraviivainen ja ehkä hieman teknisluonteinen perustelu kirjoittaa tietokirja lähtee omasta erikoisosaamisesta. ”Minä olen tutkinut tätä asiaa vuosikausia, ja olen kerännyt itselleni erittäin suuren tietomäärän, suoranainen velvollisuuteni on kertoa siitä myös muille”. Juuri näin! Tämä on ainutlaatuisen pätevä ja lisäksi syvästi eettinen motiivi. Ei parempaa olekaan. Viime aikoina lukemani suomalaiset tekoälyä käsittelevät kirjat näyttävät nousevan juuri tällaisesta ajatuksesta. Kirjoittajat ovat alansa huippuasiantuntijoita, ja onnistuvat, kansalliseen vakavamieliseen tapaan, kertomaan varsin täsmällisesti, mitä tekoäly on ja mihin sitä voisi käyttää, ja ehkä myös hieman sen käytön ongelmista. Ne ovat erinomaisia kirjoja, ja tietenkin sijoitan ne oman kirjani lähdeluetteloon.

Mutta ehkä heräte tietokirjan tekemiseen tarvitsee jotain enemmän. Asiantuntemuksen lisäksi, sillä se on ehdoton vaatimus tekoälyn kaltaisesta vaikeasta aiheesta kirjoittamiseen. Tietenkin tietokirjan voi kirjoittaa pelkän yleistiedon pohjalta, jos kirjoittajalla on riittävän kiinnostava ja omintakeinen näkökulma. Joskus näkökulmaa ja kovaa asiatietoa on jopa vaikea erottaa toisistaan. Rikas ja monimutkainen tieto kietoutuu monin tavoin kontekstiin eli asiayhteyteen. Ehkä tärkeä heräte kirjoittamiselle onkin konteksti. Maailmassa on jokin vika tai puute. Tietoa ei osata soveltaa, tai sen merkitystä ei ymmärretä, tai se ymmärretään väärin. Ja tämä puute voidaan korjata tarjoamalla lisää tietoa. Olemme siis taas päätyneet maailman parantamiseen. Eihän se ole huono tavoite.

Asiantuntemus minulla on mielestäni kunnossa. Olen työskennellyt vuosia tietokoneiden ja automaation parissa, ensimmäisen tietokoneohjelmani tein jo vuonna 1968. Olen myös toiminut laskentatieteen tutkijana, ja ennen kaikkea olen seurannut kiinteästi tekoälyn kehitystä ja aivotutkimusta. Mutta kuten totesin, ehkä se ei vielä riitä. Joten, mikä oli minulle ratkaiseva heräte kirjoittamiseen? Ehkä niitä oli jopa useita. Vihjeen syistä voisi antaa tämän kirjoituksen salaperäinen nimi: jumala koneesta, ystävä raudasta. Mitä ihmettä se tarkoittaa? Asia vaatii selittämistä. Kuvaan nyt eräitä tekoälyyn liittyviä ristiriitoja ja sekaannuksia, jotka ovat yllyttänet minua kirjoittamaan.

Tekoälyn yliluonnollinen kyvykkyys

Aloitan otsikon alusta. Jumala koneesta, Deus ex machina saattaa olla nykyihmisillekin tuttu sanonta. Se tulee muinaisuudesta, antiikin Kreikan näytelmistä. Sen ajan näytelmässä saattoi olla kärjistynyt ongelmatilanne, joka voi selvitä vain jumalien väliintulon kautta. Jumalat tuotiin näyttämölle jonkinlaisella nosturilla tai muulla laitteella. Nykyisin tämä sanonta tarkoittaa draamallista ratkaisua romaanissa, näytelmässä tai elokuvassa. Sellaista ratkaisua, joka on äkillinen, yllättävä ja yleensä myös hieman keinotekoinen. Tämä liittyy tekoälyn soveltamiseen useallakin tavalla, ja juuri tekoäly on se koneesta tuleva jumala. On selvää, että tekoälystä, niin kuin teknologiasta yleensä, odotetaan ratkaisuja monenlaisiin tilanteisiin. Odotukset voivat olla korkealla, ja koska käsityksemme tekoälyn kyvyistä ovat sumeita, voimme pitää niitä jopa lähes yliluonnollisina. Asia on tätäkin hankalampi, sillä käytännössä on havaittu, että ihmiset todella myös luottavat vahvasti ja ilman perusteita tekoälyn tuottamiin ratkaisuihin. Koska tekoälyllä ei ole konkreettista hahmoa, pidämme sitä jonkinlaisena henkiolentona, jolloin mielikuva tekoälyn yliluonnollisuudesta on jo lähellä. Asia toimii myös toisin päin, asiantuntijoilla on kiusaus tarjota ”jumala koneesta”- ratkaisuja sellaisiin hankaliin ongelmiin, joiden ratkaisuun he eivät osaa muotoilla konkreettista lähestymistapaa. Kuvaamaani ongelmakimppua voidaan aivan ilmeisesti selvitellä tarjoamalla tarkempaa ja ymmärrettävämmin muotoiltua tietoa.

Pahantahtoinen ihmiskunnan tuhoaja

Tekoälyn aavisteltu yliluonnollisuus ruokkii myös yleistä ja pelottavaa myyttiä. Kun tekoäly esiintyy yliluonnollisena jumalankaltaisena olentona, jumalien piirteisiin kuuluu myös arvaamattomuus ja tuhon tuottaminen. Ja juuri sellaisia tapahtumia nähtävästi pelätään. Tekoälyn uskotaan olevan vaarallinen, ja vielä pahempaa, kehityttyään riittävän pitkälle se aikoo tuhota koko ihmiskunnan. Olen ollut syvästi ymmälläni tämän myytin suhteen. Eräät maailman arvostetuimmista tiedemiehistä ja talouselämän vaikuttajista näyttävät uskovan siihen. Silti he eivät näytä tekevän asialle mitään, vaikka heillä olettaisi olevan siihen henkistä kapasiteettia. Eräs selitys voisi olla, että he ovat nielaisseet tarinan tekoälyn lähitulevaisuudessa realisoituvista yliluonnollisista kyvyistä, jolloin peli on jo menetetty. Lähimenneisyydessä pelottava ja realistinen ihmiskunnan tuhon skenario oli suurvaltojen totaalinen ydinsota. Nyt kaatuu päällemme ilmaston lämpeneminen ja ekologinen kriisi. Niitä vastaan on jo ryhdyttykin toimiin, mutta tekoälyn tuottaman uhan varalta ei tehdä mitään! Olisi toki rationaalista analysoida tämä uhka ja alkaa tuottaa tietoa sen torjumiseksi – tai osoittaa tuo uhka pelkäksi hypetykseksi.

Mekaaniset veljemme robotit

Ihmiskunnalla on erityissuhde koneisiin, ja aivan erityinen suhde älykkäisiin koneisiin. Muinaisista ajoista lähtien olemme pitäneet koneita elävinä ja liittäneet niihin myös älykkyyden mielikuvan. Tuo mielikuva on hieman pelottava mutta samalla tunnemme robotteja kohtaan vaistomaista sympatiaa. Miksi ihmeessä? Toisaalta näyttää siltä, että robottien ja tekoälyn syvällinen suhde on jäänyt solmimatta – ainakin toistaiseksi. Tekoäly ei tullut meille robottien mukana, vaan se otti varaslähdön sieluttomien tietokoneiden kautta ja kehittyi robotiikasta erilliseksi myytiksi. Minuun on tehnyt suuren vaikutuksen Boston Dynamics- yhtiön kehittämät ihmismäiset ja eläinmäiset robotit, niistä löytyy suuri määrä videomateriaalia. Mitä kaikkea me voisimmekaan saada yhdessä niiden kanssa aikaan! Liitin kirjaani puolifiktiivisen kertomuksen robottipuistosta. Se kuvaa, miten tällainen uudenlainen yhteistyö ihmisten ja koneiden välillä voisi alkaa. Sanon sitä puolifiktiiviseksi sillä se voisi olla totta jo nyt.

Entä jos onkin monta mahdollista tekoälyä

Älykkäillä koneilla on kauas menneisyyteen ulottuva kulttuurihistoria, mutta tekoälyllä on myös oma ja erilainen lähihistoria. Tekoälyn juuret ovat laskemisessa ja laskukoneissa. Antiikin ajoista alkaen kulttuuriperintömme yhdistää laskemisen ja logiikan ajatteluun. Tietokoneet ovat vieneet laskemisen tehokkuuden aivan uusiin ulottuvuuksiin. Meille tuttu tekoälyn idea keksittiin tietokonemaailmassa, ja se sai tietokoneiden tehokkuuden ansiosta hyvän etumatkan. Unohdettiin, että jo ennen tietokoneita oli olemassa kyberneettinen tekoäly. Ei pelkästään ideana, vaan jo olemassa olevana ja hyödyllisenä teknologiana. Samaan aikaan neuropsykologia ja biologia selvittelivät biologisen älykkyyden mekanismeja. Niiden selvittäminen alaa vähitellen laajentaa kuvaamme tiedon käsittelystä ihmisissä, eläimissä ja organismeissa. Tekoälyä voitaisiin siten luoda myös biologisten esikuvien mukaan.

Emme tiedä, mitä älykkyys on

Tekoälypuhe olettaa huolettomasti, että on olemassa sellainen asia kuin älykkyys. Pidämme sitä täysin itsestään selvänä, älystä on tullut sekä ihmisyyden tunnusmerkki, että mitta-asteikko, jota vastaan arvioimme sekä eläinten että koneiden kykyjä. Älykkyyden käsite syntyi kuitenkin psykologisesta käytännöstä eli älykkyystesteistä. Osaamme mitata älykkyyttä toistettavasti, ja se näyttää olevan persoonallisuuden piirre, mutta emme oikein tiedä, mitä se on. Nimensä älykkyys peri ikivanhasta kansanpsykologiasta, siksi sillä oli heti syvää kaikupohjaa suuressa yleisössä. Mutta sen yhdistäminen koneisiin oli historiallinen virhe. Vasta hyvin vaivalloisesti neuropsykologia on alkanut saada selville, mistä siinä on kysymys. Selkeämpi älykkyyskäsite ja syvällisempi ihmisen henkisten kykyjen tuntemus olisi suureksi hyödyksi tekoälyn tutkijoille.

Ihmiskuvamme rakentuu uudelleen

Kognitiivinen psykologia tarkastelee ihmisen mieltä tiedon käsittelyn näkökulmasta. Tekoälyn tutkimusta tehdäänkin rinnakkain ihmisaivojen tutkimuksen ja neuropsykologian kanssa. Tosin tämän kaltaista yhteyttä on aavisteltu ja spekuloitu jo 1900-luvun alussa ja ennen varsinaisen tietokoneen ilmaantumista. Uusi tutkimus muuttaa perusteellisesti käsityksiämme niin sanotusta ihmisluonnosta. Tekoälyn ihanteena ollut rationaalisen ihmisen malli menettää samalla biologisen pohjansa. Siksi ei vain ihmiskuvamme ole muutoksessa, vaan myös ihmisen ja koneen välisen yhteistyön hyödylliset muodot määritellään vähitellen uudelleen.

  -  -  -  -

Edellä olen vetänyt yhteen niitä havaintoja, jotka ovat motivoineet minua kirjoittamaan tekoälystä. En näe tekoälyä joukkona teknisluontoisia tiedonkäsittelyratkaisuja, vaikka siitäkin on kysymys. Sen sijaan näen sen laajana sosiaalisena ja kulttuurisena muutoksena. Sitä tarvitaan, ja se on tapahtumassa. Tästä syystä kirjan aihepiiri on väistämättä laaja, ja se herättää käytännöllisiä kysymyksiä siitä, kuinka se toimii tietokirjana. Sillä ei ole teknologisesti rajautuvaa kohdeyleisöä, mahdollinen lukijakunta on paljon laajempi. Mutta onko se riittävän kiinnostunut tällaisesta aiheesta? Kirjan poikkitieteellisen ja kulttuurisen luonteen takia etsin kirjalleni ensi kädessä kaupallista kustantajaa, koska siten se herättäisi yleisempää huomiota ja saisi nimenomaan laajan ja epäyhtenäisen lukijakunnan kiinnostumaan. Käsikirjoitus on jo jokseenkin valmis arvioitavaksi ja viimeistelyyn julkaisemista varten.

Kirjan nimi on Robottipuisto. Se saattaa herättää uteliaisuutta: mistähän on kysymys? Kirjaan todella sisältyy myös fiktiivinen jakso, jossa kerrotaan tällaisen puiston synnystä. Se voisi oikeastaan olla jopa mahdollista aivan lähitulevaisuudessa, suunnilleen sillä tavalla kun se on kuvattu. Kirjan nimellä on myös historiallinen ulottuvuus. 1200-luvun lopulla Artoisin kreivi Robert II rakennutti Pohjois-Ranskaan Hesdinin automaattipuiston, jossa vesivoimalla toimivat mekaaniset eläimet ja erilaiset koneet huvittivat ja pelottelivat vierailijoita.

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.

Kosmiset taikurit - insinöörit

Puolalainen tieteiskirjailija Stanislaw Lem (1921– 2006) osasi kirjoittaa ällistyttävän profeetallista ja syvällistä testiä. Nyt tarkastelen häntä tutkijana, joka muokkasi ideoitaan tieteiskirjallisuuden muotoon. Oikeastaan hän kirjoitti fantasioitua filosofiaa.

Lem oli laajasti lukenut: hän opiskeli aikanaan lääketiedettä ja tekniikkaa, ja eräs erikoisala oli kybernetiikka. Häntä kiinnosti myös filosofia. Norbert Wiener oli juuri kirjoittanut legendaariset kirjansa Cybernetics ja The Human Use of Human Beings, ja ilmeisesti Lem tunsi ne hyvin. Lääketieteen kautta hänellä oli syvempi ote kybernetiikkaan kuin useimmilla insinööreillä tai filosofeilla. Hänen monien kirjojensa henkilö Ijon Tichy, jonkinlainen Lemin alter ego, viihtyi hyviin hullujen kyberneetikkojen ja hullujen tiedemiesten seurassa. Lem osoittaa myös syvällistä perehtyneisyyttä teknologian filosofiaan ja etiikkaan.

Teoksessa Kyberias (1965; suom. 1982) esiintyy kaksi erikoista hahmoa: Trurl ja Klapausius. He ovat jonkinlaisia kosmisia taikureita, robotteja, keksijöitä ja ennen kaikkea insinöörejä. Heille ei juuri mikään ole mahdotonta. Lem koskettaa tässä erästä tekniikan filosofian aluetta, joka on alkanut viime aikoina kiinnittää yleisempää huomiota tekoälykeskustelun myötä. Tekniikka, eli siis insinöörit tuottavat jatkuvasti asioita, joiden pitäisi olla filosofien ja jopa terveen järjen kriteerien mukaan mahdottomia. Mutta nuo aikaansaannokset syntyvät hieman eri lailla kun on ajateltu, ja niillä voi olla yllättäviä sivuvaikutuksia. Tämä teema on Lemillä profeetallinen, ja sitä ei ole juurikaan huomioitu.

Trurlin ja Klapausiuksen suhteelle on ominaista, että vaikka he ovat tavallaan kollegoita, he kilpailevat ankarasti siitä, kumpi on parempi, ja yleensä ikävin seuraamuksin. Mieleeni on tullut, viittaako tämä kylmän sodan asetelmaan: itä- ja länsiblokin kilpailuun. Nykyisin olen siitä varma. Lemin tekstit ovat täynnä merkityksiä ja viittauksia. Katsotaan muutama esimerkki.

Kerran Trurl keksi koneen, joka pystyy tekemään mitä tahansa jollain kirjaimella alkavaa asiaa. Ja näin tuo kone todella toimi. Klapausius keksi kysyä, osaisiko kone tehdä ”ei-mitään”? Kyllä vain, totesi Trurl ja käynnisti koneen. Ensin näytti siltä, ettei tapahdu mitään. Ehkä kone ei toimikaan. Mutta sitten he kauhukseen huomasivat, että maailma alkoi kovaa vauhtia tyhjentyä. Kone pysäytettiin heti, mutta suuri joukko ihania asioita oli jo peruuttamattomasti kadonnut. Eiköhän viittaus kylmään sotaan ole tässä ihan luultava.

Kertomuksessa Kunnon löylytys Trurl kehuskelee koneella, joka voi kopioida mitä tahansa. Klapausius kysyy sitten viattomasti, voisiko Trurl kopioida itsensä? Ilman muuta! Trurl hyppää koneeseen, ja pian siitä astuu esiin täydellinen Trurlin kopio. Siekailematta Klapausius hyökkää sen kimppuun ja alkaa piestä sitä armottomasti. Trurl protestoi, mutta Klapausius toteaa että tämähän on vain Trurlin kopio, joten sen murjomisella ei ole mitään väliä. Lukija ymmärtää että Trurl on huijannut. Rangaistukseksi hän saa ankaran löylytyksen, josta selviää vain vaivoin hengissä.

Tässä novellissa leikitään ajatuksella, että Trurlin kone olisi luonut niin sanotun filosofisen zombin. Käsite on monille tuttu tekoälykeskustelusta, mutta novellin kirjoitusaikana se ei vielä ollut yleisesti tunnettu. Ajatellaanpa, että ihmisestä tehdään täydellinen kopio. Se voi olla fyysisesti identtinen, eli atomin tarkkuudella samanlainen. Tai se voi olla funktionaalinen kopio, joka on rakennettu vaikka tyhjistä oluttölkeistä. Oluttölkkizombi olisi tietenkin epäkäytännöllinen. Se olisi suunnattoman hidas, ja lisäksi se olisi iso. Ehkä se ei mahtuisi edes aurinkokuntamme alueelle. Mutta toiminnallisesti se olisi identtinen ihmisen kanssa, kunhan tehtäisiin koon ja ajan skaalaus.

Joten kysymys kuuluu: onko tällainen zombi täysin samanlainen kuin se ihminen, jonka kopio se on? Eli onko se tietoinen, ajatteleva ja tunteva olio? Useimmat filosofit tuntuvat vastaavan: ei ole. Eivätkä he edes tee eroa oluttölkkizombin ja tarkan kopion välillä. Kumpikaan ei kelpaa. Perusteena voisi olla, että zombilla ei ole sielua, mutta nykyaikainen filosofi ei voi vakavissaan puhua sielusta. Niinpä he keksivät mutkikkaita ja lähes akrobaattisia perusteluja välttääkseen sanan ”sielu” käyttöä.

Lemillä onkin filosofeihin hieman viisto suhde. Hän toteaa eräässä novellissa: ” .. sillä mitäpä muuta filosofia on kuin yritys ymmärtää tosiasioita pidemmälle kuin mitä tiede sallii.”

Lem vaikuttaa nykyisin täysin ajanmukaiselta myös suhteessaan kybernetiikkaan. Lem oli syvästi vaikuttunut Wienerin kirjoista ja kybernetiikasta. Lemin nuoruudessa kybernetiikka edusti suurta filosofista ja teknologista ideaa.

Kybernetiikka antoi myös ratkaisevan sysäyksen tekoälyn tutkimukselle. Tämä tapahtui samaan aikaan kuin tietokoneiden läpimurto, 1950-luvun puolivälissä. Koska digitaalinen teknologia oli nopeasti kehittyvä ja dynaaminen ala, vallitsevaksi tekoälyn lähestymistavaksi muodostui kybernetiikan asemasta laskentaan ja logiikkaan perustuva digitaalinen tekoäly. Tämä tilanne on kuitenkin muuttumassa, ja eräänä syynä näyttäisi olevan tekoälytutkimuksen liittoutuminen aivojen tutkimuksen kanssa.

Lem näki tarkasti myös kybernetiikan pimeän puolen. Hänen eräällä päähenkilöllään Ijon Tichyllä oli useita kohtaamisia kyberneetikkojen kanssa, ja nuo kohtaukset olivat outoja ja pelottavia. Kyberneetikot olivat usein alkemisteihin verrattavia fanaatikkoja, jotka rakentelivat kiihkeän innostuksen vallassa vastenmielisiä luomuksiaan ymmärtämättä oikeastaan lainkaan, mitä olivat tekemässä. Lemin kyberneetikot ovat avaruusajan goottilaisia frankensteineja, he leikkivät pimeillä voimilla.

Olen aiemmin kirjoittanut kirjailijoista, joilla on eräänlainen kaksoiselämä (ks. teksti Kirjallista kaksoiselämää). Heissä on oikeastaan kaksi aivan erilaista kirjallista tuotantolinjaa. Lem kuuluu selvästi tähän joukkoon. Hän sijoitti suuret teknologiset, yhteiskunnalliset ja tieteelliset visionsa vakaviin ja klassisiin romaaneihinsa: Solaris, Voittamaton, Eeden. Isännän ääni, Tales of Pirx the pilot (novelleja). Tässä hän toimi täysin tieteiskirjallisuuden parhaiden perinteiden jatkajana. Mutta skeptiset ja kriittiset ideansa ja mielipiteenä hän sijoitti fantastisiin, ironisiin ja satiirisiin teoksiin: Kyberias, Tähtipäiväkirjat, Paluu tähdistä, Rauha maassa, Futurologinen kongressi.

Lem kirjoitti lisäksi paljon tekstejä, joita on hankala edes luokitella. Koska hän ajatteli paljon.

Teoriassa vaikeaa - mutta mitä siitä!

Kävin katsomassa Alan Turingin elämästä kertovan elokuvan ”Imitation game”. Sen innostamana luin lopultakin Andrew Hodgesin maineikkaan elämäkerran ”Alan Turing: arvoitus” (Terra Cognita, 2000). Elokuva oli hyvä, vaikka se vetikin niin sanotusti mutkat suoriksi. Joten siitä ei sen enempää (paitsi että on syytä korostaa, että elokuvassa rakennettu koodeja murtava kone,"Bombe" ei ole maineikas ”Turingin kone” - eikä Turing ole edes keksinyt sitä, vaan puolalaiset matemaatikot). Sen sijaan tuo kirja, joka on kyllä raskasta luettavaa, lumosi minut. Ja aivan erityksestä syystä.

Tähän lumoukseen on kaksi syytä. Ensin se yksinkertaisempi. Kirjassa Turing kohtaa urallaan, useimmiten henkilökohtaisesti, ne samat legendaariset tiedemiehet, joiden ajatuksiin tutustuin itse opiskellessani teknillisessä korkeakoulussa tietokonetekniikkaa, säätötekniikkaa ja niihin liittyviä aineita 1970- luvun alussa. Näitä henkilöitä olivat Ludwig Wittgenstein, David Hilbert, Kurt Gödel, Bertrand Russell, Claude Shannon, Norbert Wiener ja John von Neumann. Turingin uran aikana, karkeasti ottaen vuosina 1932- 1952 luotiin se teoriapohja, jonka varaan syntyi meidän uusi aikamme, tietokoneiden, automaation, viestinnän ja internetin aika. Turing ei suorastaan tuottanut teorian läpimurtoja, mutta oli innokkaasti mukana, ja julkaisi myös itse lukuisia teorioihin vaikuttaneita artikkeleita. (Turingin koneeseen liittyvä teoria on kuitenkin poikkeus, ja siitä kohta lisää). Tieteen edistykseen Turing toki vaikutti. Toisin kun luullaan, tiede ei voi edistyä vain nimekkäiden tiedemiesten oivallusten varassa. On olennaista, että samoista asioita kiinnostuneet tutkijat kommentoivat, korjaavat, vastustavat ja täydentävät heidän teorioitaan.

Kun itse opiskelin samoja asioita noin 30 vuotta myöhemmin, kohtasin nuo samat tutkijat ja heidän ajatuksensa. Jouduin siihen samaan taikamaailmaan, jossa Turing vaikutti itse mukana, toimijana ja pohtijana. Ja kun nyt luin Hodgesin kirjaa, sama lumouksen ja ihmeen maailma palasi elävänä mieleeni.

Turingin keskeinen saavutus, Turingin koneiden teoria, ei liittynyt niinkään tietokoneisiin, vaan puhtaaseen matematiikkaan ja matematiikan filosofiaan. Vuonna 1936 hän julkaisi artikkelin ”On computable numbers...” (Luvuista, jotka voidaan laskea). Sen tausta on asioita rankasti yksinkertaistaen seuraava. Hilbert tavoitteli matematiikan täydellistä ja ristiriidatonta järjestelmää, ja uskoi, että sellainen voidaan luoda. Gödel osoitti, että sellaista ei voi olla. Aritmetiikka ei voi olla samalla sekä ristiriidaton että täydellinen. Toinen kysymys on matemaattisten väittämien todistettavuus (Entscheidungsproblem). Todistuksessaan Gödel rinnasti väittämät reaalilukuihin. Avoimeksi jäi, voidaanko matemaattisen väitteen mahdollinen todistettavuus osoittaa jollain mekaanisella prosessilla, joka muodostuisi sarjasta täsmällisesti kuvattuja operaatioita, vähän samoin kuin shakkipelissä noudatetaan tarkkoja sääntöjä .**

Todistettavuusongelman ratkaisemiseksi Turing kuvitteli mielessään yksinkertaisen koneen, joka laskisi väittämiä vastaavia reaalilukuja. Sitten hän osoitti, että ei voida etukäteen päätellä, saadaanko laskennasta jokin täsmällisesti määritelty tulos. Se tarkoittaisi, että kone ryhtyy tuottamaan reaalilukua eli päättymätöntä desimaalilukua. Entä miten voidaan havaita, että kone tulostaa reaalilukua, eikä tee jotain muuta? Riittää, että voidaan ajatella näin tapahtuvan: konehan on matemaattinen olio, eikä mikään oikea kone. Itse koneen konstruktio, jota en lähde nyt selittämään, on täysin looginen ja aukoton - eikä se edes ole kovin mutkikas. Sen toimivuudesta ei siten jää mitään epäilystä.

Hyvin harva pystyi aikanaan ymmärtämään Turingin artikkelia, mutta vähitellen se herätti kasvavaa huomiota. Hänen kuvitteellista laitettaan alettiin sanoa Turingin koneeksi. Artikkelissa oli myös sivujuonne, joka herätti vähintään yhtä paljon huomiota. Pitäisikö jokaista tutkittavaa väitettä varten rakentaa juuri sitä tutkiva kone? Turing totesi, että voidaan rakentaa kone, joka aluksi lukee sisäänsä ongelmaa ratkaisevan koneen kuvauksen, ja alkaa sitten jäljitellä sitä. Tällaista konetta alettiin nimittää universaaliksi Turingin koneeksi. Turingin artikkelin tiivistetty tulos on siis: kaikki mitä ylipäätään voidaan laskea tarkasti, voidaan laskea universaalilla Turingin koneella***.

On toinenkin syy, miksi Hodgesin kirja lumosi minut. Se tuntuu kertovan kummallisesta lainalaisuudesta, teorian ja käytännön mutkikkaasta suhteesta. Tietokoneen kehitys ei nimittäin saanut vauhtia Turingin tekemästä kehitystyöstä. Turing ajautui mukaan kehittämään ensimmäisiä tietokoneita aivan toisesta syystä. Hänen sodan aikainen työnsä salakirjoituskoodia murtavien koneiden parissa oli perehdyttänyt hänet konkreettisella tavalla sähkömekaaniseen elektroniikkaan, ja viimeisissä murtamiskoneissa (Colossus) kokeiltiin jo elektroniputkia. Niistä saatiin hyviä kokemuksia, joten pian sekä Britanniassa että Yhdysvalloissa alettiin suunnitella putkilla toimivia laskukoneita, muun muassa tykistön ballististen taulukoiden ja atomipommilaskelmien jouduttamiseksi.

Edellä kerroin, kuinka Turing oli 10 vuotta aikaisemmin esittänyt universaalin koneen idean, se olisi laskeva kone, jonka muistiin luettaisiin ensin sen toimintaa ohjaava koodi. Idean toteuttamista tietokoneessa ei kuitenkaan esittänyt Turing, vaan toinen nero, John von Neumann****. Siksi nykyisen kaltaisia tietokoneita sanotaan joskus von Neumannin koneiksi. Turing alkoi suunnitella ACE- nimistä elektronista tietokonetta, mutta hanke joutui vaikeuksiin. Hän siirtyi turhautuneena Manchesterin yliopiston tietokoneprojektiin, joka oli jo pitkällä. 500 elektroniputken demonstraatiokone (1948) oli maailman ensimmäinen toimiva elektroninen ”von Neumann” tietokone. Siitä kehittyi Mark I malli, jossa putkia oli jo 4000. Turingissa yhdistyi abstrakti teoreettinen ajattelu ja hyvin konkreettinen työtapa. Turing ei osallistunut vain teorian tasolla, vaan laatimalla ja testaamalla konekielisiä ohjelmia, ja rakentamalla ja korjaamalla elektronisia piirejä.

Teorian ja käytännön mutkikkailla suhteilla on historiansa. Mekaaninen laskukone voitaisiin helposti rakentaa hyvin konkreettista laskemisen tarvetta varten pelkästään käsityötaidon varassa. Kuitenkin varhaisen mekaanisiin hammaspyöriin perustuvan laskukoneen rakensi matemaatikko Blaise Pascal vasta 1600-luvulla. 1700- luvulla matemaatikko Gottfried Leibniz suunnitteli ehkä ensimmäisen mekaanisen laskukoneen, joka pystyi kertolaskuun. Ehkäpä konkreettinen työ ja mekanismien kanssa leikittely ei välttämättä olekaan abstraktin ajattelun vastakohta, vaan jopa oudolla tavalla sille sukua.

Teorian ja käytännön suhde on kirjassa vieläkin monimutkaisempi. Turingin koneen idealla on lähes käsittämätön matemaattinen voima - mutta se vaikuttaa periaatteellisella tasolla, sillä ei ole juuri mitään roolia arkipäiväisten ongelmien parissa. Ehkä tuon voiman sokaisemina Turing ja hänen kollegansa antautuivat laajoihin kybernetiikkaa ja tekoälyä koskeviin spekulaatioihin. He tuntuivat olevan uskomattoman tietämättömiä edes kielitieteen tai psykologian alkeista. Turing tosin selvitteli aivojen neuronien määrää, ja päätyi jopa 10 miljardin solun arvioihin - valtava kontrasti verrattuna sen aikaisten laskentakoneiden kapasiteettiin: muutama tuhat muistipaikkaa tai elektroniputkea.

Siitä huolimatta Turing uskoi tietokoneiden supervoimiin. Hän muotoili kuuluisan Turingin testin. Ajatellaan suljettua huonetta, jossa on joko tietokone tai ihminen, ja joka kommunikoi koneella kirjoitettujen viestien kautta. Jos huoneen ulkopuolelta ei voida päätellä, onko huoneessa tietokone vai ihminen, Turingin mukaan voidaan sanoa että tietokone pystyy ajattelemaan. Turingin testiin on vaikea suhtautua, mutta harva yhtyisi päätelmään tietokoneen ajattelukyvystä, vaikka se onnistuisikin huijaamaan ulkopuolella olijoita. Testin muunnelma on ”Searlen kiinalainen huone” (John Searle on amerikkalainen filosofi). Nyt huoneessa istuu henkilö, joka lukee huoneeseen sujautettuja kiinan kielellä kirjoitettuja lappuja. Hän ei osaa kiinaa, vaan valitsee vastaukset suuresta koodikirjasta. Kirja on niin laaja ja hyvin laadittu, että vastaukset ovat järkeviä. Kysymys kuuluu: osaako tuo huone kiinaa?

Filosofiaan taipuvat lukijat voivat huvitella pohtimalla, ovatko nämä testit syvällisiä vai lapsellisia.

Palaan vielä Turingin lumottuun maailmaan, sillä jouduin sinne uudelleen ensimmäisessä työpaikassani Strömbergillä 1970- luvun loppupuolella. Yhtiössä vallitsi suuri innostus tietokoneisiin. Se oli jo suunnitellut ja rakentanut pienen sarjan järeitä Selco-1000 teollisuustietokoneita (kone muistutti pioneeriajan tietokoneita, se käsitti useita kahden metrin korkuisia instrumenttikaappeja, joiden etupaneelissa oli riveittäin värillisiä vilkkuvia lamppuja). Sen jälkeen siirryttiin niin sanottuihin minitietokoneisiin (sellainen painoi kymmenkunta kiloa ja mahtui vaikka kirjoituspöydälle). Toteutimme näillä koneilla teollisuuden automaatiojärjestelmiä. Laadimme konekielisiä ohjelmia (tarkemmin sanoen symbolista konekieltä eli assembleria). Alkuaikojen tietokoneiden tapaan ohjelmat syötettiin koneisiin paperisilla reikänauhoilla. Työ oli laiteläheistä, toisin sanoen tiesimme ja ymmärsimme pienintä yksityiskohtaa myöten, mitä tietokoneessa ja sen oheislaitteissa sekä ohjattavissa teollisuusprosesseissa tapahtui.

Mielenkiintoisin vaihe alkoi, kun siirryimme käyttämään mikroprosessoreita - ne olivat varsinaisiin tietokoneisiin verrattuina halpoja, pieniä ja luotettavia. Tässä vaiheessa tapahtui useita kertoja, että teoria ja käytäntö joutuivat ristiriitaan - ja useimmiten käytäntö voitti. Ensimmäisen kerran se tapahtui, kun ehdotin esimiehelleni, että myös oma ryhmäni alkaisi käyttää mikroprosessoria. Strömberg oli jo valmistautunut, sillä se oli kehittämässä mikroprosessoreihin perustuvaa teollisuusjärjestelmää (tarvittaisiin mm. laskentayksiköitä, muistiyksiköitä ja prosessisignaalien liittämiseen tarvittavia yksikköjä). Mutta esimieheni selitti minulle, että mikroprosessori sopii vain hyvin yksinkertaisiin tehtäviin, se olisi vähän niinkuin taskulaskimen kaltainen laite. Sitä ei voisi käyttää vaativissa automaatiosovelluksissa. En uskonut. Tutkin teknisiä dokumentteja ja tein laskelmia. Huomasin, että mikro olisi jopa tehokkaampi kuin käyttämämme minitietokone. Joten pienen väännön jälkeen sain luvan käyttää mikroprosessoria. Ja käytäntö osoitti, että olin oikeassa.

Seuraava kriisi koski käyttöjärjestelmää. Minikoneissa oli yksinkertainen reaaliaikakäyttöjärjestelmä, joka helpotti merkittävästi ohjelmointia ja mahdollisti useiden ohjelmaprosessien samanaikaisen ajon. Mutta mikroihin sellaista ei ollut saatavilla. Ehdotin taas esimiehelleni, että tekisimme sen itse. Tällä kertaa hän oli suorastaan kauhuissaan. Hän selitti, että se olisi lähes mahdoton asia, se vaatisi vuosien työn, eikä ehkä edes onnistuisi (tietokonetekniikan historiassa tunnettiinkin katastrofeiksi muuttuneita käyttöjärjestelmäprojekteja). En saanut hänen mieltään muuttumaan, joten menin takaisin toimistooni ja aloin koodata sitä itse, ilman lupaa. Muutamassa viikossa se oli koodattu ja testattu - muun työn ohessa. Se oli hyvä ratkaisu, ilman käyttöjärjestelmää olisimme olleet todella pulassa.

Oli toinenkin syy miksi käyttöjärjestelmä saattoi arveluttaa. Akateemisessa tietokoneteoriassa prosessien vaihto-ongelma tunnettiin niin sanottuna pahana ongelmana, sen mutkikkuus kasvoi rajusti prosessien lisääntyessä. Mutta tiesin, että tarvitsisimme enintään parikymmentä samanaikaista prosessia. Näin pienessä mittakaavassa prosessien vaihto ei vaatinut paljoakaan ylimääräistä laskentaa.  Saatoin jättää akateemisen tieteen ennustaman riskin huomiotta. 
 
Viimeinen kriisi liittyi muistin riittävyyteen. Tunnetun lainalaisuuden mukaan ohjelmien koko pyrkii kasvamaan jatkuvasti. Siihen aikaan se ei ollut ongelma ohjelmien kirjoittajille, mutta käyttämämme 8 bitin mikroprosessorin muistialue oli rajoitettu. Olisimme voineet siirtyä tehokkaampiin prosessoreihin, mutta siihen ei vielä ollut valmiutta. Joten päätin tehdä virtuaalimuistin - ja tällä kertaa en edes yrittänyt kysyä lupaa esimieheltä. Akateeminen tietokoneteoria liitti virtuaalimuistiin ns. roskienkeruun, jota pidettiin niin ikään potentiaalisesti pahana ongelmana. Tarvittiin ohjelma, joka vapautti käyttöön aiemmin varattuna olleita muistilohkoja. Toisaalta meidän ohjelmiemme piti reagoida prosessista tuleviin signaaleihin lähes välittömästi, ei ollut mahdollista jonottaa esimerkiksi muistin vapautumista. Keksin kuitenkin toisenlaisen tavan tehdä virtuaalimuisti. Kävelin laitekehityksestä vastaavan Kari Matilaisen toimistoon, ja selitin, että tarvitsemme muistiyksiköitä, jotka voidaan aktivoida ja passivoida ohjelmakäskyllä. Samalle muistialueelle voitaisiin silloin latoa rajattomasti muistia. Hän piti ajatusta hyvänä, ja lupasi toimittaa tällaisia muistiyksikköjä siihen mennessä kun me saamme niitä tarvitsevan ohjelman valmiiksi. Lopuksi tein käyttöjärjestelmään pienen muutoksen, joka vaihtoi prosessia vaihdettaessa myös sen käyttämän muistiyksikön. Ohjelmoijan ei tarvitsisi koskaan murehtia muistin riittävyyttä. Riitti, kun ohjelmistoa koottaessa tietokoneelle "kerrottiin", missä lohkossa kukin ohjelmaprosessi sijaitsee.

Koetan vetää yhteen, mitä olen koettanut havainnollistaa. Teknologia ei välttämättä kehity tieteellisen teorian vaikutuksesta. Usein teorioissa esiintyvät periaatteelliset rajoitukset saattavat jopa hidastaa teknologian kehitystä****. Toisaalta, kuten esimerkit mekaanisista laskukoneista ja tietokoneiden alkuajoista osoittavat, teoria voi myös rohkaista ja oikeuttaa käytännön kehitystyötä. Teknologiaan liittyvä keskeinen teoriatausta myös muuttuu kehityksen myötä. Tietokoneiden alkuaikoina tarvittiin Alan Turingin kaltaisia matemaatikkoja löytämään ja muokkaamaan tietokoneiden ratkaistaviksi soveltuvia tehtäviä. Tällä hetkellä laskentateoriat ovat jääneet taustalle, ja tilalle on tullut esimerkiksi koodausteoriaa, tiedon pakkauksen teoriaa ja salakirjoituksen teoriaa.

Kohtasin työssäni vielä yhden Turingin taikamaailman piirteen. Koodeja murtava ryhmä toimi täysin autonomisesti, siinä ei ollut hierarkiaa eikä esimiessuhteita, vaan työt jaettiin kykyjen mukaan ja kaikki auttoivat toisiaan. Oma työympäristöni oli samanlainen, Samalla kun taistelimme teknisten ongelmien kimpussa, koetimme pitää huolta, että keksimämme uudet ratkaisut sopivat yhteen ja hyödyttivät koko yritystä. Johtajat eivät motivoineet eivätkä kannustaneet, vaan pysyttelivät poissa tieltä.

Hodgesin kirjan nimessä on sana ”arvoitus”. Selvästi se liittyy saksalaisen salakirjoituskoneen koodin murtamistyöhön, missä Turingin rooli oli aivan keskeinen. Koneen nimi ”Enigma” tarkoittaa arvoitusta. Mutta se voi viitata myös Turingin persoonallisuuteen, joka oli vähintään poikkeuksellinen. Myös Turingin itsemurha on arvoitus. Hän ei vaikuttanut masentuneelta eikä itsetuhoiselta, mutta toisaalta hän puhui itsemurhan mahdollisuudesta huolettomasti. On totta, että Yhdysvalloissa levisi sodan jälkeen moraalinen paniikki, ja he painostivat myös brittejä puhdistamaan homoseksuaalit ja muut epäilyttävät henkilöt valtion palveluksesta. Turing suhtautui avoimesti ja luontevasti seksuaalisuuteensa. Mutta epäilemättä painostus tuntui, ja hän sai myös poikkeuksellisen kovan tuomion "seksuaalisesta perversiosta". On myös mahdollista, että hänet murhattiin, vaikka selviä viitteitä ei ole. Jostain syystä Turingin sodanaikainen työ luokiteltiin myös sodan jälkeen äärimmäisen arkaluontoiseksi. Se pidettiin täysin salassa 20 vuotta, ja kirjan mukaan se on edelleen osittain salaista. Turingin homoseksuaalisuus, hänen persoonallisuutensa, hänen älyllinen kapasiteettinsa ja  lukuisat kontaktit ”epäilyttäviin” henkilöihin saattoivat tehdä hänestä uhkaavan turvallisuusriskin. 

Elokuvan nimi ”Imitation game” eli ”jäljittelypeli” voisi viitata ainakin kolmeen asiaan. Ensinnä se tuo mieleen Turingin testin, missä tietokone yrittää jäljitellä ihmistä. Toiseksi, se voisi viitata universaalin Turingin koneen toimintaan. Tuo konehan lukee minkä tahansa muun koneen rakennekuvauksen, ja ryhtyy sitten jäljittelemään sitä. Ja sitten sillä voidaan viitata siihen, miten homoseksuaali selviytyy vihamielisessä ympäristössä. Pitää jäljitellä ”tavallisia” ihmisiä. Mutta tällaisesta elämästä Alan Turing ei itse piitannut. Hän oli avoimesti vain oma itsensä. 

Jälkikirjoitus

Alan Turing oli harvinaisen monipuolinen ajattelija. Hänen ideansa "universaalista Turingin koneesta" vaikutti ratkaisevasti nykyaikaisen tietokoneen keksimiseen. Hän vaikutti vahvasti tekoälyn (AI) tutkimuksen käynnistämiseen 1950- luvulla. Hän pohti myös, miten kemialliset prosessit voisivat saada aikaan epäorgaanisten aineiden järjestäytymisen symmetrrisiksi muodoiksi, kuten tähdiksi, nauhoiksi ja spiraaleiksi. Vuonna 1952 hän julkaisi artikkelin "The chemical basis of morphogenesis" (muotojen syntymisen kemiallinen perusta). Sitä pidetään yhtenä teoreettisen biologian perusteoksena.

*) Jos lukija ei ole perehtynyt matematiikkaan ja logiikkaan, voi olla valaisevaa lukea hieno sarjakuvaromaani ”Logicomix” - se on myös suomennettu (Avain 2010). Siinä seikkailevat nämä Alan Turingin tärkeät kollegat - myös Turing mainitaan sen liiteosassa.

**) Tämä kuvaus on epätarkka, eikä se pysty valaisemaan hyvin vaikeaa ja syvällistä ongelmaa. Yllä mainittu ”Logicomix” johdattelee siihen kansantajuisesti.

***) Nykyiset tietokoneet ovat pääasiassa niin sanottuja von Neumann- koneita ja sen muunnelmia. Loogisesti ne vastaavat täysin universaalia Turingin konetta - paitsi että jälkimmäisessä on ääretön muisti. Oikeassa tietokoneessa sellaista ei tietenkään voi olla.
****) John von Neumann kirjoitti vuonna 1945 raportin "First Draft of a Report on the EDVAC", jossa kuvataan yleiskäyttöisen tietokoneen rakennetta. Turingin nimeä ei siinä mainita, mutta raportin keskeinen idea oli peräisin Turingin vuoden 1936 artikkelista "On computable numbers". Von Neumannin raporttia ei julkaistu, mutta sen kopiot kiersivät asiantuntijoiden keskuudessa. Sen takia tietokonetta ei koskaan voitu patentoida.

*****) Olen eritellyt teknologian ja tieteen suhteita ja teknologian leviämistä ja vaikutuksia kirjassani ”Tervanpoltosta innovaatiotalouteen”.