Suomalaislääkäri kehitti etäpsykiatriaa varten kuvapuhelimen, jolla saa aidon katsekontaktin. Laite olisi omiaan myös opetukseen, tulkkaukseen ja liikeneuvotteluihin.


TEKSTI:Kalevi Rantanen

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 4/2004

Suomalaislääkäri kehitti etäpsykiatriaa varten kuvapuhelimen,
jolla saa aidon katsekontaktin. Laite olisi omiaan myös opetukseen, t
ulkkaukseen ja liikeneuvotteluihin.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 4/2004

  keksinyt yleislääkäri Jan Forssell.

Laite on kuin hieman eteenpäin kallistettu kampauspöydän peili, jossa omien kasvojen sijasta näkyy keskustelukumppanin kuva. Kuvaruutu onkin puoliläpäisevä peili, jonka taakse on kätketty kamera. Peilin alapuolella on televisioruutu vaakasuorassa. Ruudun kuva on käännetty sähköisesti peilikuvaksi, jolloin peilissä näkymä on oikeinpäin.

Laitteita on sijoitettu saaristossa sijaitseviin terveyskeskuksiin, jotta potilaat voivat keskustella silmäkkäin Paraisilla toimivan psykiatrin kanssa ilman tuntikausien matkustamista.

Voi katsoa suoraan silmiin

Katsoessaan keskustelukumppania silmiin käyttäjä katsoo samalla kameraan, joten silmät näkyvät videoneuvottelussa niin kuin ne näkyvät kasvokkain.

Perinnäisessä kuvapuhelimessa kamera on kuvaruudun yläpuolella. Jos ihminen katsoo keskustelukumppaniaan kasvoihin, yhteyden toisessa päässä hän näyttääkin katsovan ohi, koska kamera kuvaa yläviistosta.

Katsomalla tiukasti kameraan saa itsensä näkymään luonnollisena, mutta silloin ei näe keskustelukumppania. Saman tien voisi sammuttaa kuvaruudun, sillä videokeskustelun sijasta syntyykin vain kaksisuuntainen televisio.

Vasta katsekontaktikuvapuhelin mahdollistaa luontevan visuaalisen viestinnän.

Pupillit paljastavat tunteen

Vaikka on ollut muotia puhua elekielestä, emme aina tule ajatelleeksi, miten suuri sanattomien viestien merkitys todella on.

Ihmisillä on kaikista eläimistä suurin silmärako suhteessa silmän kokoon. Siksi värikalvon ja pupillin ympärillä näkyy myös valkoista silmämunaa, ja tämän avulla keskustelukumppanisi näkee tarkasti, mihin katsot. Viestintää tehostavat vielä ripset ja kulmakarvat, jotka erottuvat selvästi ja liikkuvat hyvin.

  hänen pupillinsa laajenevat automaattisesti. Hän saattaa jopa häikäistyä, koska silmiin pääsee yhtäkkiä lisää valoa. (Ehkä juuri tästä refleksistä juontaa sanonta "häikäisevän kaunis nainen".)

Refleksi voi olla molemminpuolinen. Keskustelukumppaninkin pupillit voivat laajeta, mistä ovat peräisin kertomukset rakastumisesta ensi silmäyksellä.

  ihmiselle ja eläimille. Eläintutkija Jussi Viitala Jyväskylän yliopistosta kertoo kirjassaan "Inhimillinen eläin, eläimellinen ihminen", että esimerkiksi tuijotus on nisäkkäillä vihamielinen ele.

Siksi rauhallista tai arkaa eläintä, vaikkapa kissaa, ei pidä tuijottaa vaan katsoa mieluummin hieman viistoon.

Herkkään viestintään

Katsekontaktikuvapuhelimen edut tulevat parhaiten esiin herkässä viestinnässä, kuten liikeneuvottelussa, etäpsykiatriassa, tulkkauksessa ja opetuksessa.

- Kahdenkeskisessä lähikuvassa katsekontaktin merkitys on suorastaan hätkähdyttävä. Silloin kommunikoi lasin takana olevan henkilön kanssa, sen sijaan että vain katselisi poissaolevan näköistä kuvaa henkilöstä, jolle puhuu, Forssell kertoo.

Hän on kehittänyt uusia ratkaisuja ihmisen ja koneen vuorovaikutuksen parantamiseksi muun muassa Sitran, Keksintösäätiön ja Tekesin tuella. Idean katsekontaktin hyödyntämisestä hän sai pohtiessaan virtuaalikameraa.

  Tietokoneohjelma rakentaa sitten kuvan, joka näyttää ruudun keskeltä otetulta.

Virtuaalikamera, jota Microsoftin ja Hewlett-Packardin kaltaiset suuryritykset kehittävät, on laboratorioasteella. Kuvan rakentaminen ja siirtäminen vaatii paljon prosessointitehoa. Siksi menee vielä aikaa, ennen kuin virtuaalikamerat tulevat markkinoille.

Suomen teollisuudella on tässä innovaatioikkuna vielä avoinna. Mirhava Oy:n kuvapuhelin toimii jo, ja se on rakennettu nykyisten laitteiden pohjalta.

Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri ja tietokirjoittaja.

"Vanhentuneet" tekniikat eivät suostu kuolemaan

Yhdysvaltalainen Technology Review -lehti listasi helmikuussa kymmenen arjen tekniikan kapinetta, jotka eivät aiemmista ennusteista huolimatta suostu siirtymään historiaan. Mistään vanhan kaipuusta ei ole kyse, sillä nämä tekniikat ovat hengissä siksi, että niitä tarvitaan yhä.

Tässä niistä muutama:

• Viisarikellojen uskottiin siirtyvän historiaan, kun 1970-luvulla käyttöön saatiin kohtuuhintaisia digitaalikelloja, joissa on numeronäyttö. Alkuhuuman jälkeen digikellojen suosio alkoi kuitenkin laskea, ja esimerkiksi viime vuonna Suomeen tuotiin noin 970 000 viisarinäyttöistä rannekelloa. Digikelloja tuotiin vain noin 75 000.

Viisarikellon merkittävin etu lienee siinä, että siitä näkee ajan yhdellä silmäyksellä. Sen sijaan digikellon numerot täytyy ensin tulkita mielessään kellonajaksi.

• Kirjoituskoneiden ainakin luulisi jääneen tietokoneiden jalkoihin, mutta silti niitäkin myydään Yhdysvalloissa yhä noin puoli miljoonaa kappaletta vuosittain.

Technology Review löytää perinteisestä kirjoituskoneesta paljon hyviä puolia: ei viruksia, ei käynnistysongelmia eikä tuhoutuneita tiedostoja - eikä uutta mallia tarvitse ostaa parin vuoden välein. Kirjoituskoneella on myös helppo kirjoittaa osoite kirjekuoreen ja täyttää erilaisia lomakkeita.

• Ääninauhoja käytetään yhä, sillä kotioloissa on helppo kopioida äänite kasetilta toiselle. Myös eräät äänityksen ammattilaiset luottavat nauhoitteisiin, koska heidän mielestään musiikin hienovaraiset sävyt tarttuvat analogisiin nauhoihin paremmin kuin digiäänityksiin.

• Radioputket hehkuivat entisaikain radiovastaanottimissa, kunnes transistorit syrjäyttivät ne lähes kokonaan 1960-luvulla. Jotain jäi kuitenkin jäljelle.

Putkilla on uusi nousukausi, koska monet miellyttävää äänentoistoa vaativat hifi-kuuntelijat vannovat radioputken paremmuuteen. Putkivahvistin antaa heidän mukaansa pehmeämmän ja täyteläisemmän äänen kuin transistorivahvistin. Voidaan tietysti kiistellä siitä, näkyykö ero äänentoistomittauksissa, mutta tässä onkin tärkeintä se, miltä kuulijasta tuntuu. "Putkisoundia" on luonnehdittu muun muassa romanttiseksi lämminhenkisyydeksi.

• Radio ei kuollut television yleistyessä, sillä televisiota on vaikea kantaa mukanaan eikä sitä oikein voi katsella autoa ajaessa. Radiota myös käytetään paljon musiikin kuunteluun, jossa kuvaa ei tarvita.

• Fakseja myydään Yhdysvalloissa yli kaksi miljoonaa kappaletta vuosittain. Paperi kyllä joskus ruttaantuu ja välillä puhelinlinjat ovat varattuina, mutta silti faksi on moniin tarkoituksiin nopein ja varmin yhteysväline. Tämä pätee erityisesti erilaisten piirrosten ja tekstien viimeistelyyn, jossa kumpikin osapuoli tekee paperille omia merkintöjään, kunnes lopulta molemmat ovat tyytyväisiä lopputulokseen.

Risto Varteva

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.