Syksyn ilmiöaihe: tekoäly

Käsittelemme tässä artikkelissa tekoälyn valitsemista ilmiöpohjaisen projektin keskiöön. Tähän ilmiöön kuuluu luontevasti ohjelmointia ja tekoälyn kokeilua, mutta aihetta voi käsitellä myös humanistisesta lähtökohdasta.

Ohjelmointia voi käyttää myös työvälineenä missä tahansa ilmiöprojektissa tai opiskeluvälineenä yleisemminkin.

Ohjelmointi eli koodaus on ihmisen työtä, jolla komennetaan tietokoneita. Siksi ohjelmointi eli koodaus on se perustaito, josta olisi hyvä jotain ymmärtää. Onneksi ohjelmointia voi harjoitella jo 5-vuotiaana ikäryhmälle sopivilla työvälineillä. Kyse ei ole rakettitieteestä.

Ilmiöoppiminen

Ilmiöpohjaisessa oppimisessa useamman oppiaineen opetus yhdistetään pidempikestoisen projektin ajaksi, jossa tiettyä ilmiötä tutkitaan pienryhmissä useammasta näkökulmasta. Opetushallituksen määritelmässä ilmiö on “aistein havaittava, mielenkiintoa herättävä luonnon tai yhteiskunnan tapahtuma tai vaikkapa tunteisiin liittyvä kokemus”.

Ilmiöoppimisen haasteena tulevaisuus

Moni oppilas voi kokea, että tekoäly on jotain tulevaisuudessa tapahtuvaa, joten he eivät ehkä pysty artikuloimaan omia kokemuksiaan tai havaintojaan. Tätä lisää se, että tekoäly toimii pääasiassa kulissien takana, tehostamassa yhteiskunnan eri toimintoja.

Opettajan on siis hyvä auttaa oppilaita löytämään esimerkkejä tekoälystä, joita heidän arkielämässään jo on. Tässä joitain ideoita:

• Ääniohjaus kännyköissä toimii tekoälyn avulla. Tekoäly tunnistaa äänitallenteesta ihmisen puheen, sanoja ja lauseiden merkityksiä.
• Ruokakauppaketjujen logistiikka toimii tekoälyn avulla. Tekoäly auttaa ennustamaan esim. banaanien menekkiä ja varastojen riittävyyttä. Kun kaupassa alkavat banaanit loppua, ei niitä voi lähettää samantien keskusvarastosta. Suomeen rahdatut raa’at banaanit on siirrettävä useaksi päiväksi kypsytyskammioon, joten kunkin kaupan tarve on ennakoitava monen päivän ajalta.
• Kasvojentunnistus älypuhelimen lukitusta poistaessa.
• Rekisterikilpien tunnistus liikenteen valvontakameroissa.
• Osoitteiden lukeminen kirjeistä postin lajittelukeskuksessa.
• Kielen käännöskoneet (kuten Google translate) kääntävät kieltä melko hyvin, mutta eivät täydellisesti.

Ilmiön käsittelytapoja

Tekoälyä voi luodata esimerkiksi seuraavilla tutkimuskysymyksillä:

• Tekoälyn vahvuudet ja heikkoudet poikkeavat ihmisen vahvuuksista ja heikkouksista. Mitä ne ovat?
• Tekoäly ei tee inhimillisiä virheitä, vaan aivan omiaan. Minkälaisia tekoälyn virheet voivat olla?
• Voiko tekoäly olla luova? (sopii taideopintoihin)
• Verrataan tekoälyn ja ihmisen oppimista, mitä eroja ja yhtäläisyyksiä löytyy?
• Kuinka hyvin kielen kääntäminen nykyisin onnistuu? Minkälaisia virheitä käännöksiin tulee? (sopii äidinkielen ja vieraiden kielten opetukseen)

Hyödyllisiä työkaluja ja materiaaleja tekoälyn tutkimiseen ja ymmärtämiseen

Syksyllä 2020 Suomen Koodikoulun oppimateriaaleihin lisätään tekoälyä käsittelevä oppimiskokonaisuus nimellä Konenäkö. Se on rakennettu Scratch-projektin ympärille, jossa ohjelmoidaan erilaisten esineiden tunnistusohjelma, joka hyödyntää tietokoneen web-kameraa. Yleensä tekoälyä koskevat oppimateriaalit ohjaavat kokeilemaan erilaisia valmiita tekoälyohjelmia, mutta Konenäkö –oppimiskokonaisuus ohjaa tekoälyn peruskäsitteiden ymmärtämisen lisäksi luomaan itse tekoälyohjelman. Vaikka tekoälyn toiminnan ymmärtäminen on tämän hetken trendi, täytyy muistaa, että tekoäly on vain ohjelmoitu tietokoneohjelma. Perusohjelmointitaidot ovat ensisijaisen tärkeitä myös tekoälyn toiminnan ymmärtämiseen liittyen. Alkeiden oppimiseen tähtäävät robotiikka- ja ohjelmointiprojektit eivät missään nimessä väisty tekoälyn tieltä, vaan saavat entistäkin tärkeämmän roolin. Näihin voi perehtyä vaikkapa Suomen Koodikoulun Ensiaskeleet robotiikkaan ja Ensiaskeleet ohjelmointiin -oppimiskokonaisuuksissa, joista jälkimmäinen on saatavana uudistettuna oppilaan kirjana.