Hermoverkkoja matkivat tietokoneet oppivat tunnistamaan esineitä

Ihmisaivojen hermoverkko tietokonekuvituksena. Kuva Pasieka / Science Photo Library.

Tietokoneet ovat päihittäneet ihmiskunnan shakkimestarit jo vuosia, mutta niillä on edelleen vaikeuksia ymmärtää puhetta tai tunnistaa arkisia esineitä. Tekoälyn tekniikat ovat kuitenkin vihdoin lähellä läpimurtoa, kertoo Technology Review -lehti.

Ihmisen aivojen rakennetta imitoiva, syväoppimiseksi kutsuttu tekniikka on yksi kymmenestä teknologisesta läpimurrosta, joiden Technology Review uskoo muuttavan elämäämme lähitulevaisuudessa.

Hermoverkkoja matkivat tekniikat ovat vuosikymmenien varrella tuottaneet enemmän pettymyksiä kuin läpimurtoja. Nyt entistä tehokkaammat tietokoneet ja kehittyneemmät matemaattiset kaavat ovat kuitenkin mahdollistaneet aivokuoren mallintamisen aiempaa syvällisemmällä tavalla.

Syväoppimisen ideana on, että virtuaaliset hermosolut mallintavat todellista aivotoimintaa kerros kerrokselta samaan tapaan kuin biologisten aivojenkin laskenta tapahtuu.

Hahmontunnistus tapahtuu yksinkertaisesta mutkikkaampaan. Tekoälyn alin kerros tunnistaa kaikkein yksinkertaisimpia äänen piirteitä. Kun ne on tunnistettu, ylempi kerros oppii tunnistamaan esimerkiksi äänteitä ja sitä seuraavat kerrokset sanoja ja lauseita.

Stanfordin yliopiston tutkijat osoittivat viime vuonna yhdellä kaikkien aikojen laajimmalla neuroverkkomallilla, että tekoäly voi oppia tunnistamaan kymmeniä tuhansia kategorioita erilaisia objekteja satunnaisesti valituista YouTube-videoista.

Ilman että ihmiset olisivat opettaneet tekoälyä tunnistamaan eri kohteita, neuroverkko oppi lajittelemaan esimerkiksi kissat, ihmiskasvot ja kukat omiin luokkiinsa 16 prosentin tarkkuudella. Kun erilaisten alakategorioiden määrää pudotettiin kymmenistä tuhansista tuhanteen yleisimpään luokkaan, tunnistusprosentti nousi yli viidenkymmenen.

Jo lähitulevaisuudessa syväoppimisen teknologia mahdollistaa puhetta ja luonnollista kieltä kunnolla ymmärtävät kännykät.

Technology Review -lehden kymmenen läpimurtoteknologian joukkoon päässeitä innovaatioita olivat sikiön dna-testaus, halvat teollisuusrobotit, haihtuva sosiaalinen media, aiempaa tehokkaammat aurinkokennot, matkapuhelinten käyttö epidemiologiassa, supertehokkaat sähköverkot, 3D-tulostus, älykkäät rannekellot ja muistia parantavat istutteet.

Haihtuvalla sosiaalisella medialla tarkoitetaan nettipalveluita, joissa viestit tuhoutuvat lopullisesti muutamassa sekunnissa sen jälkeen kun vastaanottaja on ne nähnyt. Esimerkiksi Snapchat-kännykkäsovelluksella voi lähettää kavereille valokuvia tai lyhyitä videoita, jotka katoavat vastaanottajan näkyviltä, kun lähettäjän määrittelemä aika on kulunut.

Palvelun kautta lähetetään 100 miljoonaa kuvaa ja videota päivittäin, joten käyttäjinä lienee muitakin kuin paljastavia kuvia toisilleen lähetteleviä teinejä. Technology Review -lehden mukaan Snapchatin viime vuonna saama valtava suosio perustuu osaksi siihen, että Facebookin ja muiden sosiaalisen median palveluiden käyttäjät eivät enää luota palveluntarjoajien kykyyn ja haluun vartioida käyttäjien yksityisyyttä.

Sovellus ei estä vastaanottajaa ottamasta saamastaan kuvasta ruutukaappausta, mutta se ilmoittaa tästä viestin lähettäjälle.

Snapchatin ja pikaviestin Burn Noten kaltaiset haihtuvan sosiaalisen median palvelut todennäköisesti yleistyvät, koska ihmisillä on luontainen tarve kommunikoida ilman että kaikki sanottu tallentuu ikuisiksi ajoiksi.