Tietokoneellakin on tunteet
Kim Leidenius
Tietokoneellakin on tunteet
Nykyiset tietokoneet suorittavat laskentatehtävänsä poissaolevan tuntuisena. Tätä yritetään parantaa kehittämällä koneille ymmärrystä ihmisen mielenliikkeistä.
Inhimillisten tunteiden on ajateltu erottavan meidät koneista. Tietokoneiden ja -verkkojen kyvyttömyys ilmaista tunteita on luonut nettiin hymiökulttuurin, jotta väärinkäsityksiltä vältyttäisiin. Ihmiset ovat herkkiä etsimään puuttuvaa tunneilmaisua rivien välistä, ja valitettavan usein arvaus johtaa harhaan.
Toisen ihmisen kanssa keskustellessamme odotamme hänen reagoivan puheeseemme. Lähivuosina voimme odottaa samaa tietokoneelta. Ihmiskeskeinen tietojenkäsittely keskittyy ymmärtämään ihmisen tunteita eleiden, elintoimintojen, ilmeiden ja äänensävyjen kautta. Näiden tietojen avulla tietokone voi sovittaa toimintansa ihmisen mielentilaan.
Tunteiden mittaamista ja välittämistä tutkitaan innokkaasti, koska sen uskotaan avaavan markkinat monille uusille sovelluksille. Esimerkiksi EU:n tukeman Humaine-tutkimushankkeen ohessa on syntynyt alustava standardiehdotus tunteiden merkkauskieleksi, jolla voitaisiin välittää tunteita teknisessä ympäristössä. Tavoitteena on saada se kytkettyä monimuotoisen html-merkkauksen osaksi.
Merkkauksen avulla esimerkiksi virtuaalinen uutistenlukija voisi ilmeellään ja äänensävyllään ilmaista huolestumista kertoessaan vakavasta tapahtumasta. Keskusteluohjelmassa avatarin vino hymy taas voisi viestiä vastapuolelle kommentin leikkimielisyydestä.
Mainos tuntee asiakkaan
Tietokone ei voi tuntea turhautumista ja onnea, mutta se voidaan ohjelmoida ymmärtämään niitä, esittämään tunteita kuvaavia eleitä ja jopa käsittelemään tilanteita tunteenomaisesti. Esimerkiksi laiteongelmien ilmetessä tietokone voi siirtyä pelkotilaan, jossa se pyrkii suojaamaan itseänsä ja omaa toimintaansa, kunnes ongelmat on korjattu.
Tunteiden mittaamisesta hyötyvät esimerkiksi mainostajat. Saksalaisen Fraunhofer Instituutin tutkijat ovat kehittäneet ohjelmiston, joka videokameran kuvasta analysoi jokaisen mainoksen ohittavan ihmisen reaktion ja sukupuolen. Kasvojen analysointi antaa mainostajalle arvokasta tietoa kampanjan toimivuudesta.
Ihmisen reaktioita tarkkailemalla mainoksista voisi myös tehdä nykyistä älykkäämpiä. Yksipuolisen tyrkyttämisen sijaan ne voisivat ilmeiden perusteella etsiä vetoavampaa tietä asiakkaan sydämeen ja suostutella hänet kauppoihin.
Ohjelmaa ei ole suunnattu vain markkinointipsykologeille, vaan se voi toimia myös esimerkiksi käyttöliittymätestauksessa. Sen avulla voidaan esimerkiksi selvittää, mitkä käyttötilanteet aiheuttavat voimakkaimmat reaktiot testaajissa. Myös autonkuljettajien vireystilaa voidaan tarkkailla samanlaisella järjestelmällä.
Ääni välittää vihan
Monissa puhelinpalveluissa on linjalle kytketty tietokone, joka seuraa asiakkaan mielentilaa. Se kerää tietoa soittajan äänen korkeuden ja voimakkuuden vaihteluista sekä rytmistä ja nopeudesta. Tämä antaa asiakaspalvelijalle enemmän aikaa sovittaa sanansa.
Toronton yliopiston tutkijat ovat kehittäneet järjestelmän, joka tunnistaa kuvan ja äänen perusteella kuusi tunnetilaa: onnen, surun, vihan, pelon, hämmennyksen ja vastenmielisyyden. Esimerkiksi onnen tunne havaitaan helpoimmin hymystä, kun taas vihan erottaa parhaiten äänestä.
Järjestelmän tarkkuus on jopa 82 prosenttia, vaikka materiaalina käytetään eri kielillä puhuvia ihmisiä. Tunnetilojen erottaminen toisistaan ei kuitenkaan ole helppoa, koska niiden rajat ovat häilyviä. Tulokseen päästiin opettamalla tietokoneelle erilaisia tunteita tuhansilla näytteillä.
Uuden Seelannin Masseyn yliopiston tutkijat ovat menneet astetta pidemmälle kehittäessään virtuaalista opettajaa, joka pyrkii pitämään oppilaan mielenkiinnon yllä seuraamalla tavallisen opettajan tavoin hänen reaktioitaan.
Kameran lisäksi järjestelmään kuuluu erityinen hiiri, joka mittaa sydämen lyöntitiheyttä, ihon sähkönjohtavuutta ja kehon liikkeitä. Niitä tulkitsemalla Virtual Eve -opettaja vastaa näyttämällä omia tunteita, antamalla palautetta, esittämällä kysymyksiä, kertaamalla opetettua tai siirtymällä vaativampiin tehtäviin.
Robotti nauttii palvelemisesta
Philipsin tulevaisuudenvisioissa tunnetilaa mittaavia antureita on hiiren lisäksi vaatteissa, koruissa tai tatuoinneissa. Hamekangas voi sädehtiä iloa ympäristöönsä ja iholle liimautuva koru välittää tiedot tunteista langattomasti muille laitteille.
Tietojen avulla esimerkiksi mp3-soitin voi soittaa käyttäjänsä mielentilaan sopivaa musiikkia. Samalla tavaroista tulee niin henkilökohtaisia, että niistä voi lukea omistajansa elämän huomattavasti hienosyisemmin kuin luottokorttilaskuista.
Tulevaisuuden älykäs robottipalvelija tuntee mielihyvää, jos sen isäntä on tyytyväinen sen toimintaan. Kun mielihyvän jaksoa on kestänyt pidempään, alkaa robotti ottaa riskejä etsimällä uusia tapoja palvella isäntäänsä. Mielipahan tunne taas saa sen suuntaamaan enemmän voimavaroja käyttäjän toiveiden ymmärtämiseen.
Tulevaisuuden älykkäässä ympäristössä mukana kulkeva laite tai robotti toimii välittäjänä ihmisen ja ympäristön välillä. Jo nyt NECin Papero-robotti osaa esimerkiksi tulkita puhutun kysymyksen tietyntyyppisestä ravintolasta ja etsiä sitten tietoverkosta mahdollisimman sopivan paikan.
Tekniikka lähellä ihmistä
Tietotekniikka tunkee vääjäämättä yhä lähemmäs ihmistä. Sirut ovat jo vallanneet taskut, pian ne ovat osa vaatteita ja ryömivät lopulta ihmisen sisään.
Inhimillisten tekijöiden liittäminen tietojenkäsittelyyn tuo tietotekniikan lähemmäs ihmistä ja helpottaa ihmisen ja koneen luonnollista yhteiseloa.
Laskentatehon kasvaminen antaa tilaa piipohjaiselle empatialle. Se kääntää asetelmat ylösalaisin, kun tietokoneet alkavat sopeutua ihmisen tapaan toimia.
Ensi vuonna kymmeniä prosessoriytimiä
Tieteen tekijät ovat pitkään hyödyntäneet näytönohjaimien moniytimisiä grafiikkapiirejä rinnakkaislaskennassa. Nyt Intel lähestyy asiaa toiselta kantilta. Yhtiö esitteli suunnitelman suorittimesta, joka koostuu 48:sta samanlaisesta Pentium-tyyppisestä ytimestä, jotka jäljittelevät grafiikkapiiriä.
Larrabee-prosessorin ytimet perustuvat Intelin x86-arkkitehtuuriin, jota on laajennettu vektorilaskentayksiköllä.
Piiri ei varsinaisesti ole näytönohjain, mutta se kykenee ohjelmallisesti suoriutumaan useimmista näytönohjaimen tehtävistä, kuten opengl- ja directx-rajapinnoista. Ohjelmallinen emulointi heikentää suorituskykyä, mutta toisaalta suorittimessa syntyviä tietoja ei tarvitse siirtää ulkopuolisen väylän kautta näytönohjaimelle, vaan ne liikkuvat ytimen sisäisessä 1024-bittisessä rengasväylässä.
Larrabee kilpailee suoraan AMD:n ja Nvidian näytönohjainpiirien kanssa, jotka hallitsevat 98 prosenttia näytönohjaimien 400 miljoonan piirin markkinoista. Nvidian lippulaivassa grafiikkaytimiä on 240 ja AMD:llä 800.
Larrabee on ensimmäinen satojen ytimien suorittimiin tähtäävän Terascale-projektin tuote. Sen esiversio on kehittäjien saatavissa tämän vuoden marraskuussa ja tuotantoon se pääsee joko ensi tai sitä seuraavana vuonna.
Transistorimatto hiilinanoputkista
Illinoisin yliopiston tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan sadan transistorin verkon hiilinanoputkista. Toisin kuin piipohjaiset transistorit, nanoverkko valmistetaan huoneenlämmössä. Tämän ansiosta alustana voidaan käyttää monia taipuisia materiaaleja, kuten muovikalvoa.
Tutkijoiden mukaan ei ole estettä kasvattaa transistorien määrää, vaan transistorikalvolla voidaan päällystää vaikka lentokone paljastamaan halkeamat sen rungossa. Auton tuulilasi voitaisiin myös pinnoittaa kalvolla näytöksi.
Nanoverkko on erittäin ohut, kevyt, tärinänkestävä ja edullinen valmistaa. Nanoverkkotransistorit sopivat parhaiten niin kutsuttuun makroelektroniikkaan, kuten elektroniseen paperiin. Mikropiireissä ne eivät ainakaan lähiaikoina uhkaa piin valta-asemaa.
Yhteistoiminta parantaa energiatehokkuutta
VTT kehittää eurooppalaisessa yhteishankkeessa ohjelmistoalustaa, jonka avulla energiaa säästäviä ominaisuuksia voidaan helposti ja yksinkertaisesti lisätä olemassa oleviin kodin laitteisiin.
Lämmityksen, ilmastoinnin ja tuuletuksen koordinoidulla käytöllä on mahdollista vähentää energiankulutusta, kun huomioidaan tilassa olevat muut lämpöä tuottavat laitteet, kuten tietokoneet ja kodinkoneet. Nykyään eri laitteiden yhteiskäyttö ei yleensä ole mahdollista, sillä eri sovelluksia ei voida helposti ohjelmoida toimimaan yhdessä.
Hankkeen tavoitteena on tuottaa yksinkertaisia ohjelmistoja, jotka keräävät sensoreilta tietoja lämpötilasta, kosteudesta, valoisuudesta ja ihmisten läsnäolosta, ja käyttävät näitä esimerkiksi sälekaihtimien, ikkunoiden, ilmastoinnin, valaistuksen säätöön.
