Uudet apulaiset osaavat vaikka kaataa isännälle olutta.

Perinteisesti robotteja käytetään ikäviin töihin, joissa ihminen ei ole vahvimmillaan. Englanniksi niitä on kutsuttu kolmen D:n töiksi: dirty eli likainen, dull eli tylsä ja dangerous eli vaarallinen.

Viime aikoina robotiikkaa ja automaatiota on alettu soveltaa yhä useammassa paikassa. Robotti on kirurgin apuna leikkauksessa. Automatisoiduissa varastoissa ja maanalaisissa kaivoksissa työt tekee robotti. Sodassa omin nokin lentävät lennokit tiedustelevat ja pommittavat. Robotit myös purkavat pommeja. Avaruudessa robotit tutkivat Marsia ja korjaavat Kansainvälistä avaruusasemaa.

Vaarallinen teollisuusrobo

Teollisuudessa robotit ovat olleet käytössä 1960-luvulta asti. Ne kokoavat nopeasti ja tarkasti esimerkiksi autoja tai elektroniikan piirilevyjä. Ne tekevät työtä, johon ihminen on aivan liian hidas tai epätarkka. Nyt teollisuusroboteissa on meneillään muutos, sillä robotit halutaan saada työskentelemään entistä enemmän ihmisten kanssa.

Yli-inhimillisellä nopeudella ja tarkkuudella työskentelevä teollisuusrobotti on vaarallinen lähellä olevalle ihmiselle. Tehtaissa robotit ja ihmiset erotetaankin toisistaan turvallisuussyistä. Yhdysvaltalainen robottiyhtiö Rethink Robots on kehittänyt uudenlaisen Baxter-teollisuusrobotin, joka on kevytrakenteinen ja hidas. Se ei vahingoita eläviä olentoja vaan pysähtyy, jos siihen osuu jotakin. Se ei myöskään ole yhtä tarkka kuin vanhat teollisuusrobotit, mutta sopii suurpiirteisiin töihin, kuten pakkaamiseen.

Yhtiön perustaja Rodney Brooks on robottialan pioneeri. Hän työskenteli aiemmin Massachusettsin teknisen yliopiston MIT:n robotiikan professorina. Hän on perustanut myös iRobot-yhtiön, joka on kehittänyt miljoonia kappaleita myyneen Roomba-imurirobotin sekä armeijan ja poliisien käyttämän PackBot-tiedustelurobotin. Nyt hän siirtää niin sanotusta palvelurobotiikasta ominaisuuksia teollisuusrobotiikkaan.

Baxter oppii mallista

Alan suurin haaste on ohjelmointi. Miten koneet saadaan tekemään haluttuja asioita? Baxterin toinen ihmisystävällinen piirre on helppo ohjelmoitavuus.

Tarttumalla robotin ranteeseen ihminen voi näyttää, mitä hän haluaa robotin tekevän. Laatikon pakkaus onnistuu niin, että robotille näytetään, mikä esine sen halutaan noukkivan. Sitten käsi viedään haluttuun paikkaan. Näin laitteelle kerrotaan, mihin tavara pitää pudottaa. Baxter kuittaa ohjauksen nyökkäyksellä, tallentaa liikeradan muistiinsa ja alkaa käskystä toistaa opetettua tehtävää.

Ihmiselle kädestä pitäen näyttäminen on huomattavasti intuitiivisempi tapa opettaa kuin ohjelmakoodin kirjoittaminen. Baxterin ohjelmointiin ei tarvita kalliita erikoisosaajia, vaan sen voi kouluttaa kuka tahansa.

– Robotit pystyvät työskentelemään ihmisten kanssa ja oppimaan heiltä. Se on murros, joka robotiikassa on tapahtumassa, sanoo professori Ville Kyrki Aalto-yliopiston automaatio- ja systeemitekniikan laitoksesta.

Baxterin tapaisia robotteja kehittävät myös ruotsalais-sveitsiläinen teollisuusjätti ABB ja tanskalainen Universal Robots. Joustavien ja oppivien robottien tehtävänä voi olla vaikka kansien kiinnitys purkkeihin tai viallisten kappaleiden poistaminen tuotantolinjalta. Niitä voidaan hankkia pienissä erissä ja käyttää erilaisiin tehtäviin.

Rodney Brooksin ajatuksena on tuoda robotit pieniin ja keskisuuriin yrityksiin samalla tavalla kuin henkilökohtainen tietokone tuli aikoinaan suurten keskustietokoneiden tilalle. Se on mahdollista hinnankin puolesta. Baxter maksaa 22 000 dollaria, kun nykyisillä teollisuusroboteilla on hintaa satojatuhansia.

Kotityö on vaikeaa

Ihmisten koteihin robotit ovat tulleet hitaasti. Hyödyllisimmillään robotti imuroi talon tai leikkaa nurmikon. Koti on monimutkaisuudessaan haastava ympäristö.

– Nykytekniikalla on mahdollista tehdä robotti, joka tyhjentää astianpesukoneen, mutta se ei tyhjennä mitä tahansa astianpesukonetta vaan juuri sen tietyn, Kyrki sanoo. Robotin pitää pystyä yleistämään toimintamalliaan uuteen ympäristöön, jonka se havaitsee antureillaan. Tulevaisuudessa ne pystyvät siihenkin.

Robotit kehittyvät myös ennakoiviksi. Yhdysvalloissa Cornellin yliopistossa on luotu robotti, joka ymmärtää, mitä ihminen on tekemässä. Se näkee pelikonsoleista tutun kinect-tekniikan avulla ja laskee ihmisten liikkeiden perusteella, mitä seuraavaksi todennäköisesti tapahtuu. Kun robotti huomaa ihmisen nostavan kattilan pöydästä ja menevän kohti jääkaappia, se kiiruhtaa avaaman jääkaapin oven. Se osaa myös kaataa isännälle olutta, kun tämä laskee lasinsa pöydälle.

Tulevaisuudessa robottien on pystyttävä työskentelemään yhdessä toistensa kanssa. Jos toinen siivoaa ja toinen järjestää tavaroita, tehtävät on koordinoitava järkevästi.

– Meillä on meneillään tutkimushanke, jossa robotit sopivat, kuinka yhdessä toimivat monimutkaisen tavoitteen saavuttamiseksi, Kyrki kertoo.

Automaattinen auto tulee pian

Seuraavaksi robottien apua voidaan kuitenkin odottaa autoihin. Moni autonvalmistaja kehittää itsekseen ajavaa menopeliä. Googlen mukaan sen autoilla on ajettu jo 800 000 kilometriä ilman kuskia ja kolareita.

Nykyautoissakin on paljon itsenäisiä ominaisuuksia. Autot osaavat pysäköidä itse. Ne pystyvät tunnistamaan, ovatko ne kulkeutumassa ulos ajoradalta. Tarpeen tullen auton vakionopeussäädin pitää turvaväliä edellä olevaan autoon. Hätätilanteessa auto jarruttaa.

Missä vaiheessa auto kasvaa niin itsenäiseksi, että voidaan puhua robotista?

– Robotissa yhdistyy kolme tekniikkaa eli mittaus, tietojenkäsittely ja liikkeet, sanoo professori Kyrki. – Jos yksi otetaan pois, kyse ei ole robotista vaan esimerkiksi kauko-ohjauksisesta laitteesta tai mittauslaitteesta. Kun auto mittaa ympäristöään ja päättää liikkumisestaan mittaustulostensa mukaan, se on robotti.

Testiautoissa ihminen istuu kyydissä valmiina tarttumaan ohjaimiin, jos jokin menee pieleen. Muuten robotti hoitaa ajamisen. Pian on edessä aika, jolloin robottiautot ajelevat tiellä ilman apukuskeja.

Jukka Lehtinen on vapaa toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2013

Kärpänen kertoo olennaisen

Kaksi puolentoista senttimetrin siipeä räpyttelee vinhasti. Robottihyönteinen lentää matalalla lattian yllä, kunnes muksahtaa maahan.

Harvardin yliopiston robottilaboratorio on ottanut laitteeseen mallia kärpäsestä. Yli kymmenen vuoden työllä se on saatu nousemaan ilmaan, lentämään paikallaan ja liikkumaan ohjauksessa.

Tulevaisuudessa robottihyönteiset voisivat tutkia vaikeasti saavutettavia paikkoja tai jopa pölyttää hedelmäpuita. Vielä vuosiin ne eivät pääse vapaasti kukkaniityille, sillä lentomatkaa rajoittaa jalkaan kiinnitetty virtajohto. Siivet ovat pietsosähköistä ainetta, joka supistuu kun siihen johdetaan sähköä. Runko on hiilikuitua.

Konehyönteiseen tiivistyvät robottien kehitystyön olennaiset vaatimukset. Siihen tarvitaan usean tieteenalan yhteistyötä. Hankkeessa on mukana biologeja, materiaalitutkijoita ja elektroniikkainsinöörejä. Mittauslaitteet, anturit, kamerat ja langaton viestintä auttavat ötökkää eteenpäin. Pullonkaulana ovat akkujen kesto ja teho.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25758
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1187
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.