Jos kaupunkilainen viitsii kävellä, hän saa reittiohjeet kännykältä, kengiltä tai silmälaseilta. Mutta miksi nostaa takamus tuolista, joka veisi perille vielä helpommin.

Teksti: Kalevi Rantanen

Kaupunkilainen vilkaisee virtuaalikalaa kännykkänsä näytössä. – Paras jättää älytuoli tänään kotiin, hän mutisee ja päättää kävellä. Kännykkäpelin kalaa täytyy ruokkia kävellen. Jos omistaja ottaa liian vähän askelia, kala alkaa kuihtua. Älykaupungin asukkaita pitää joskus houkutella käyttämään jalkojaan. Uudet kulkuneuvot ovat vietteleviä. Voi elää koko päivän takapuoli sohvassa. On kulkuneuvoja, joita on osuvinta nimittää liikkuviksi tuoleiksi. On kaiken kokoisia ja näköisiä autoja, skoottereita ja mopoja, kaikki sähkökäyttöisiä tietenkin. On tavallisia ja sähköavusteisia polkupyöriä. Sähkön ja elektroniikan ansiosta markkinoille on tullut ajoneuvoja, joita kaikki osaavat käyttää. Moottorivoimalla pääsee liikkumaan ilman ajokorttia. Vanhukset, lapset ja vammaiset ovat päässeet mukaan liikenteeseen. Se on yksi kaupungin älyn mittareista.

Kävelykin helppoa

Onneksi myös käveleminen on tehty helpoksi. Jos pitää päästä tiettyyn paikkaan, henkilökohtainen suunnistuslaite neuvoo tien. Laitteita saa joka makuun. Kännykät näyttävät reitin tai puhuvat ohjeet korvaan. Navigaattorin voi upottaa silmälaseihin tai vaatteisiin. – Kenkäsi pitävät sinut oikealla tiellä, mainostaa kenkänavigaattorin myyjä. Kenkä lähettää kulkuohjeet korvakuulokkeeseen tai ilmoittaa kutittamalla varvasta, mihin suuntaan kääntyä.Suunnistuslaitteet ovat säilyttäneet vanhan nimensä mutta tekevät paljon enemmän kuin ennen eli toimivat henkilökohtaisina yleis­avustajina. Ne ilmoittavat posliinin keräilijälle, jos himoittu maljakko on ilmestynyt antiikkikauppaan. Turistille ne kertovat rakennusten historiasta, asukkaalle alueen kehittämissuunnitelmista.

Vihreys peittää betonin

Älykaupunkilainen vilkaisee ympärilleen ja muistelee, miten erilaiselta kaikki näytti vielä parikymmentä vuotta sitten, 2010-luvun alussa. Silloin betoninharmaa oli perusväri.Nyt kaupunki on kirjaimellisesti vihreä. Vihannes- ja kukkaviljelmät peittävät talojen seinät ja katot. Kaikki näyttävät viljelevän jotain, koska on mukavaa puuhata kasvien kanssa. Älyperuste on, että tökkimällä sormia multaan ehkäistään allergioita. Entinen valtakatu on muutettu puistoksi. Monien hämmästykseksi liikenne on nopeutunut, vaikka autokaistat ovat vähentyneet. Myös liikennettä suunnitellaan älykkäästi.

Robotit lumitöihin

Tulevaisuuden enteinä joukossa kulkee robotteja siellä täällä kuljettamassa tavaraa ja ihmisiä. Robotit ja automaatit pesevät katuja kesällä ja hoitavat lumitöitä talvella. Robotit viestivät keskenään sekä muiden yhteisöjen kanssa. Robottiyhteisö suunnittelee, miten lumimyräkkään parhaiten valmistaudutaan ja tarvittaessa kutsuu apuun robotteja muista kaupungeista.Kaupunki kasvaa ylösÄlykaupunkilaiset pohtivat, mihin saadaan mahtumaan kulkuneuvot, puutarhat ja robotit, joita kaikkia tulee lisää. Yksi ratkaisu on jatkaa kaupunkia ylös- ja alaspäin. Kadun yläpuolella, pylväiden päälle rakennetulla radalla, kulkee vaunuja, joita toiset nimittävät henkilömetroksi ja toiset väylätakseiksi. Junat, joista on tullut palveluketjun osa, pysyvät aikataulussa. Ruuhkat ovat muisto vain. Auto kertoo, mistä parkkipaikan löytää, tai sanoo, että kohteeseen on paras mennä muulla tavoin.Ilmassa liikkuu hiljaa suhisten uusia ylellisyyksiä, sähköhelikoptereita. Niiden määrää rajoittaa vielä kenttien puute, kun katot on jo peitetty puutarhoilla. Ratkaisuksi suunnitellaan kopterien pysäköintitaloja. Myös maanalaista tilaa hyödynnetään yhä enemmän. Liikenne, varsinkin tavaraliikenne, on siirtynyt tunneleihin. Maan alla on myös paljon palveluja. Lumitunneliin pääsee hiihtämään kesälläkin. Maanalaisista uimahalleista on kehittynyt vesipalatseja. Myös tylsät mutta tarpeelliset palvelut, kuten jätteiden käsittely, ovat siirtyneet maan alle. Jätteet puristetaan kokoon ja kuljetetaan putkia pitkin.

Älyenkeli suojelee

Älykaupunki hellii asukastaan, tarpeen mukaan joko hiljaa tai näkyvästi. Valvontakameratkin ovat viisastuneet. Kamerat on kytketty muihin järjestelmiin, kuten terveydenhuoltoon. Kamera havaitsee, jos joku tuupertuu maahan, ja hälyttää paikalle ambulanssin.Myös rikollisilta kamerat suojelevat yhä tehokkaammin. Älykamera tunnistaa salkun, jonka kävelijä laskee maahan. Jos sen haltija menee vain muutaman metrin päähän, ohjelmisto päättelee, että vaaraa ei ole. Jos hän katoaa kokonaan paikalta, järjestelmä antaa automaattisen pommivaarahälytyksen.Kaupunkilaiset jatkavat jo 1900-luvulla alkanutta keskustelua tekniikan haittapuolista.  On mahdollista luoda tarpeetonta valvontaa ja loukata yksityisyyttä. Me keskitymme kuitenkin valoisiin puoliin. Ajatellaanpa vaikka muistihäiriöisiä ihmisiä. Älykaupunki auttaa heitä muistamaan ja pääsemään perille. Se osaa myös etsiä heidät tarvittaessa.

Tulevaisuus on jo läsnä

Tarinamme kaupunki on kuvitteellinen, mutta älykaupungin ainekset ovat olemassa, osa laboratoriossa, osa kaduilla.Kävelyyn innostavan Fish’s Steps -kalapelin kehitti tohtori James Lin Siemensin tutkimuslaitoksessa Princetonissa, Yhdysvalloissa, muutama vuosi sitten. Sähkökulkuneuvo EN-V:n, jota voi hyvin kutsua liikkuvaksi tuoliksi, esittelivät General Motors ja Segway Shanghain maailmannäyttelyssä viime vuonna. Laite on kaksipaikkainen, kaksipyöräinen katettu mikroauto, joka kulkee yhdellä latauksella vähintään 40 kilometriä. Reitinopastusta jalankulkijoille on kehittänyt Teija Vainio väitöskirjatutkimuksessaan. Vainion työpaikka on Tampereen teknillisen yliopiston ihmiskeskeisen teknologian yksikössä.– Pyrimme tekemään tekniikkaa, joka mukautuu ihmisen luontaiseen toimintaan, kertoo Vainio. Navigoinnilla on erilaisia tavoitteita, joista yksi on päästä mahdollisimman vaivattomasti tiettyyn paikkaan. Toinen on ympäristöön tutustuminen. Trendi näyttää siltä, että laitteita tulee erilaisia:  rannekkeita, vaatteisiin kiinnitettäviä ja muitakin. Myös kenkään sijoitettua navigaattoria on tutkittu.Adaptiivisen informatiikan tutkijat Aalto-yliopistossa taas ovat rakentaneet silmälaseja, jotka pystyvät päättelemään katseesta, mikä niiden kantajaa kiinnostaa. Tämän perusteella lasit hakevat verkosta tietoa kantajalleen.

Leveä tie hidastaa liikennettä

Kaupunkien vihertyminenkin on jo alkanut. Parveke- ja ikkunalautaviljely yleistyy nykyaikaisen kaupunkikulttuurin kehdossa, Lontoossa. Kaupunkimaanviljelyä kehittävät monet tutkijat, muun muassa puutarhatieteen professori Gene Giacomelli Arizonan yliopistosta. Hänen tiiminsä tunnetuin saavutus on kasvihuone Antarktiksessa. Ja jos Etelämantereella saa salaatit kasvamaan, niin kyllä kaupungissakin. Toteen on myös näytetty, että liikenne voi sujuvoitua, kun autokatuja vähennetään. Kirkkain esimerkki löytyy Soulista, jossa purettiin muutama vuosi sitten kuusikaistainen autokatu ja rakennettiin tilalle puisto. Monien yllätykseksi liikenne nopeutui. Braessin paradoksi päti. Saksalaisen matemaatikon Dietrich Braessin mukaan nimetty sääntö sanoo, että tietyillä liikennetiheyksillä uusien väylien rakentaminen hidastaa liikennettä ja autojen kulun vaikeuttaminen vastaavasti nopeuttaa sitä.

Roska pannaan putkeen

Älykkäitä robotteja kehitetään Suomessakin, Älykkäiden koneiden huippuyksikössä Aalto-yliopistossa. – Koneet kilpailevat älykkääksi tulemisesta. Kilpailuvalttina ei enää ole rautainen rakenne vaan automatisoituminen, sanoo huippuyksikön johtaja, professori Aarne Halme.Maanalaisesta palvelukerroksesta hyvä esimerkki on Toronton kävelyverkosto Path, ”kaupunki kaupungin alla”. Esimerkki liikenteen nostamisesta kadun yläpuolelle on Dortmundin H-bahn Saksassa. Suomessa on suunniteltu Tampereelle ja Vantaan lentokenttä­alueelle väylätaksia, jolle rakennettaisiin oma rata pylväiden päähän. Jätteiden putkikuljetus on teollisuudesta tuttua tekniikkaa, joka on tulossa myös kaupunkeihin.

Kytkeytyminen ratkaisee

Kaupunki sisältää hämmästyttäviä kehitysmahdollisuuksia, mutta vielä enemmän niitä antaa kaupunkien verkosto. Kaupunkien välinen äly on yhtä tärkeää kuin sujuva yhteistoiminta kaupungin sisällä.Neurobiologi Mark Changizi ja hänen työtoverinsa Rensselaerin polyteknisestä tutkimuslaitoksesta Yhdysvalloista ovat havainneet, että kaupunkien kehitys muistuttaa nisäkkäiden aivokuoren evoluutiota. Kaupungista lähtevien moottoriteiden määrä kasvaa samaan tapaan kuin aivokuoren hermosolujen liitosten määrä. Hyvä tietoliikenne, suorat lennot, nopeat junat sekä yritysyhteyksien määrä ratkaisevat enemmän kuin koko. Tärkeimpiä ovat kuitenkin ”hermosolujen liitokset” eli ihmisten väliset yhteydet. Kehitys riippuu paljon asukkaiden kyvystä ja halusta oppia muista älykaupungeista.Yhteyksien merkityksestä on saatu tilastollista todistusaineistoa. Michiganin valtionyliopiston sosiologi Zachary Neal on tutkinut 64:n Yhdysvaltain kaupungin kehitystä viime vuosisadan aikana. Hän on havainnut, että 1950-luvulle saakka kaupungin taloudellinen voima riippui sen koosta. Sen jälkeen johtoasema siirtyi parhaiten verkottuneille keskuksille. Pienehköt kaupungit, kuten Bentonville, Miami tai Raleighin ja Durhamin alue Pohjois-Carolinassa, ovat vahvistaneet asemiaan yhteyksiensä ansiosta. Kauppajätti Walmartin pääkonttori sijaitsee Bentonvillessä, alle 40 000 asukkaan kaupungissa Arkansasissa. – Viisikymmentä vuotta sitten mikään monikansallinen yritys ei olisi ajatellut sijoittumista Bentonvilleen, kun vaihtoehtoina olivat New York, Chicago tai Los Angeles, sanoo Neal.Toisaalta jotkin vanhat keskukset, kuten Detroit, Cleveland ja Pittsburgh, ovat menettäneet asemansa. Niitä pidetään nykyään ”heikosti kytkeytyneinä”.

Suuruus auttaa muttei riitä

– Suuri koko ei ole koskaan ollut riittävä ehto kaupunkien menestykselle. Siitä ovat esimerkkinä monet Aa­sian megakaupungit, jotka ovat pahasti slummiutuneet ja kärsivät ylikansoituksen lieveilmiöistä, sanoo kunnallispolitiikan professori Ari-Veikko Anttiroiko Tampereen yliopistosta.Haittaakaan koosta ei välttämättä ole. Neal havaitsi, että New York, Los Angeles ja Chicago osasivat hyödyntää myös uusia verkkoja ja säilyttivät johtoasemansa. Suuri koko antaa kysyntä-, markkina-, työvoima- ja yrittäjyyspotentiaalia, sanoo Anttiroiko. Kaupunkien luonne osaamisen ja osaajien keskittyminä on yhä ratkaisevan tärkeä.

Julkaistu Tiede -lehdessä 4/2011

1962Yhdysvaltalainen arkkitehti ja keksijä Buckminster Fuller ehdotti, että Manhattanin ylle rakennetaan 3,2 kilometriä leveä ja 1,6 kilometriä korkea muovikupoli. Tietokone säätää ilmastoa kuvun sisällä.

1964 Apu-lehti kertoi, miltä Helsinki näyttää vuonna 1984: Kahdeksankaistainen Vapaudenkatu vie keskustaan. Kampin alueella on jalankulkijan oikeudet otettu huomioon, ja autoliikenne on johdettu maan alle. Ilmatyynyauto on tullut markkinoille ja sitä varten on rakennettu omia ajoväyliä. Monet Helsingin autoliikkeet ovat lisänneet toiminimeensä ilmatyyny-sanan, kuten Auto- ja Ilmatyyny Oy. Helsingin ja Porvoon välillä lähiliikennettä hoitavat linjahelikopterit.

1964 Kuuden brittiarkkitehdin ryhmä Archigram esitteli Plug-in-kaupungin. Kaupungin runko kestää 40 vuotta. Siihen kytketään asunto-, toimisto- ja myymäläkapseleita, joiden käyttöikä on vain muutamia kuukausia. Rakennusten katolla on nostureita kiinnittämässä uusia kapseleita ja pudottamassa vanhoja roskakuiluihin. Plug-in-kaupungit muodostavat maailmankylän, Global Villagen.

1967Buckminster Fuller patentoi leijuvan kaupungin. Rakennuksia kannattavat kuumailmapallot, ja energia saadaan Auringosta.

Ubiikkia älyä uusissa hankkeissa

Ubiikki Oulu. Ubiikki tarkoittaa ympäristöön sulautuvaa, kaikkialla olevaa tietotekniikkaa. Monitieteellinen UrBan Interactions -tutkimusohjelma kehitti Ouluun muun muassa suuria, vuorovaikutteisia kaupunkinäyttöjä ja langattomia verkkoja.

Vuoreksen kaupunginosa Tampereella. Langaton sensoriverkko hoitaa kiinteistöjä ja palvelee asukkaita antamalla tietoja esimerkiksi vapaista parkkipaikoista.

Helsingin Arabianranta on ollut langattomien alueverkkojen pioneeri koko maailmassa.

Forum Virium Helsingin Älykäs kaupunki -hanke kehittää ympäristöön sulautuvaa tekniikkaa, joka tarjoaa esimerkiksi ajantasaisia liikenne-tietoja.

Songdon ubi- ja ekokaupugissa Etelä-Koreassa yhdistetään erilaiset tietoverkot toisiinsa. Kaupunkia rakennetaan tunnuksella Älykäs ja kestävä.

Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede –lehden vakituinen avustaja.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.