Tekoälyn kokonaiskuva ja osaamiskartoitus

22.11.2018 I Heikki Ailisto, VTT OyProjektiryhmä: Heikki Ailisto, Heli Helaakoski, Anssi Neuvonen, Eetu Heikkilä, (VTT Oy)Timo Seppälä (ETLA/Aalto), Marco Halen (Aalto), Henrik Nyman (Silo.AI)OHRYn pj. Pekka Appelqvist, PLM

Tekoälyn kokonaiskuva 2

Mistä lähdettiin?

Tausta ja tehtävänanto

• Tekoälyn merkitys nähdään suureksi => kansallisia ohjelmia.

• VN TEAS hankekokonaisuus

• Useita ministeriöitä

• 4 hanketta

• Laaja konsortio - yhteistyö

• Tekoälyn kokonaiskuva ja osaaminen, Huom! Ei selvitetä vaikutuksia ja soveltamista eri aloilla

Tekoälyn kokonaiskuva 3

• Tekoälyn osa-alueiden kartoitus ja jäsennys- keskustelun tueksi; käsitteet ymmärtämisen avuksi- väliraportti ja käsitekartta (kesäkuu 2018)

• Eri osa-alueiden osaaminen Suomessa ja vertailu kv-kärkeen - ymmärretään oma tilanne, vahvuudet, osaamisvajeet- väliraportti, policy brief (elokuussa) ja loppuraportti (vuoden vaihteessa)

• Toimenpidesuositukset- loppuraportti, seminaari (15.1.2019)

Tekoälyn kokonaiskuva 4

Tavoitteet, tarkoitus ja tulokset

Tekoälyn kokonaiskuva 5

Tekoälyn määritelmä

Tekoälyn avulla koneet, laitteet, ohjelmat, järjestelmät ja palvelut

voivat toimia tehtävän ja tilanteen mukaisesti järkevällä tavalla.

Järkevä toiminnan taso edellyttää tekoälyltä tiettyjä ominaisuuksia,

sen on osattava tunnistaa erilaisia tilanteita ja ympäristöjä ja

toimittava muuttuvien tilanteiden mukaan.

Tarkastelukulmat

Toimeksiannossa määritellyt osaamisalueet

1. Data-analyysi

2. Havainnointi ja tilannetietoisuus

3. Luonnollinen kieli ja kognitio

4. Vuorovaikutus ihmisen kanssa

5. Digitaidot työelämässä, ongelmanratkaisu ja

laskennallinen luovuus

6. Koneoppiminen

7. Järjestelmätaso ja systeemivaikutukset

8. Tekoälyn laskentaympäristöt, alustat ja

palvelut, ekosysteemit

9. Robotiikka ja koneautomaatio - tekoälyn

fyysinen ulottuvuus

10. Etiikka, moraali, regulaatio ja lainsäädäntö

Muut näkökulma (liitteessä)

1. Kehitysasteiden mukaan

2. Darpan ”kolmen aallon” näkökulmasta,

3. Stanfordin AI 100 –paneelin kuumat

tutkimusaiheet,

4. Tekoälyn koulukunnat ja menetelmät

5. Tulevaisuuden trendit tekoälyssä.

Nämä näkökulmat eivät ole ristiriidassa 10-

kohdan jäsentelyn kanssa, vaan täydentävät sitä

toisilla tarkastelukulmilla.

Tekoälyn kokonaiskuva 6

Kentän jäsennys - osaamisalueet

7Tekoälyn kokonaiskuva

Toinen tapa jäsentää tekoälykenttää

Tekoälyn kokonaiskuva

• Kaikki olemassa oleva tekoäly on ”kapeaa” tekoälyä.

• Koneoppiminen ja syvät neuroverkot hallitsevat tutkimusta,

keskustelua ja soveltamista

• ML:n ja DNN:n menestys perustuu 1) opetusdatan ja 2)

laskentatehon kasvuun sekä 3) työkalujen kehittymiseen ja

saatavuuteen

• Muita osa-alueita ei kannata unohtaa.

9

Keskeiset huomiot osaamisalueista

Tekoälyn kokonaiskuva

Koneoppiminen on datapohjaista, ja siksi

• Vaatii valtavasti opetusdataa => tämä rajoittaa hyödyntämisalueita

• Musta laatikko, ei läpinäkyvä => eettisiä ja juridisia ongelmia

• Hauras => epäluotettava

• Koneoppivilla menetelmillä ei ole käsitystä tiedon sisällöstä tai

merkityksestä

=> ei hyödynnä fyysisen maailman reunaehtoja täysimääräisesti

hyödykseen.

Tekoälyn kokonaiskuva 10

Jatkuuko datapohjaisten menetelmien menestys?

Vai

kohtaammeko

tekoälytalven?

5.12.2018 Alatunnisteteksti 11

Osaamisen muodostuminen ja siirtyminen

Koulutusjärjestelmä

yliopistot, AMK,

2. aste

perusaste

Akateeminen

tutkimus

yliopistot,

Soveltava

tutkimus

tutkimus-

laitokset

Start-upit

Perinteiset

yritykset

Teollisuus,

kauppa,

rahoitus…

Julkishallinto ja -palvelut

Teknologia-

yritykset

GAFA,

BAT,IBM,

MS ja

pienemmät

AI-teknologiajätit

tekevät tutkimusta

suurilla resursseilla

Julkishallinto

hyödyntää

tekoälyä

Osaaminen voi olla henkilöön sidottua tai teknologiaan liittyvää.

Osaamisen muodostuminen ja siirtyminenSuomi – muu maailma näkökulma

Start-upitPerinteiset

yrityksetTeknologia-

yritykset

Start-upitPerinteiset

yrityksetTeknologia-

yritykset

Koulutusjärjestelmä

(90% kansallinen)

Perustutkimus

(globaali)

Soveltava

tutkimus ja tk

(70% kansallinen)

Koulutusjärjestelmä

(90% kansallinen)

Perustutkimus

(globaali)

Soveltava

tutkimus ja tk

(70% kansallinen)

Suomalaiset ja

ulkomaiset toimijat,

jotka voidaan ajatella

osaamisen

hyödyntäjiksi.

Ne voivat myös olla

osaamisen tuottajia.

Varsinkin

teknologiayritykset

kuten Google,

Amazon, IBM,

Alibaba, Tencent,

Baidu sekä

start-upit.

On syytä huomata

perustutkimuksen

erityinen luonne: se on

globaalia ja kaikkien

hyödynnettävissä

(avoin tiede).

Koulutuspanostusten

hyöty on selvästi

lokaalimpaa,

kansallista.

TKI asettuu tähän

väliin.

Julkiset palvelut

Tutkimusosaaminen

Tutkimusosaaminen maailmassa – Kiina nousee

Tutkimusjulkaisut mittareina

• Julkaisujen määrä kasvaa

• Algoritmit ja oppiminen aiheina suuria

• Kiinassa julkaistaan jo enemmän kuin USAssa, yllättäen EU yhteensä on suurin

• Intiassa kovin kasvu

• UK, Saksa, Espanja, Ranska Euroopan kärjet

14

Lähde: Scopus Analyysi: Anssi Neuvonen, VTT

Suomen sijoittuminen - tutkimus

Maa Huippujulkaisujen osuus (n x keskiarvo) Julkaisuja 2013-2017

Hong Kong 2,09 2372

Singapore 1,80 3151

Australia 1,53 6134

Israel 1,49 1508

Saudi Arabia 1,44 1603

Slovakia 1,41 948

Spain 1,39 7352

Canada 1,36 5938

Belgium 1,27 1660

Brazil 1,26 4526

United States 1,26 30846

United Kingdom 1,24 11970

China 1,21 49127

Taiwan 1,18 5066

Colombia 1,18 749

South Korea 1,10 6387

Finland 1,10 1298

Austria 1,09 1530

Norway 1,09 790

Switzerland 1,08 2008

Turkey 1,07 2845

New Zealand 1,05 854

Suomi 17. paras

Lähde: Scopus Analyysi: Anssi Neuvonen, VTT

Osaaminen yrityksissä:Patentit ja VC-sijoitukset

• USA, Kiina, EU, Israel,

Japani

• Yritykset• Amazon, Google, IBM,

MS (Apple)

• Alibaba, Baidu, Tencent

(BAT)

• Siemens, ATOS, Thales

16

Suomi 9.

Euroopassa, 3%

Per capita Suomi 2.

Euroopassa

• Suomi sijoittuu hyvin –

mutta vain kokoonsa

nähden.Tekoälyn kokonaiskuva

5.12.2018 17

Raportit ja materiaaliahttps://tietokayttoon.fi/hankkeet/hanke-esittely/-/asset_publisher/tekoalyn-kokonaiskuva-ja-kansallinen-osaamiskartoitus

Lisätietoja:heikki.ailisto@vtt.fi (projektipäällikkö), Pekka Appelqvist (OHRY pj.)

Järjestämme VN TEAS tekoälyhankkeiden yhteisen

tulosseminaarin 15.1.2019 aamupäivällä Chydeniassa.

Samalla julkistamme tämän hankkeen loppuraportin.