Standardointi lievittää huolta tekoälystä

Säännöllisen epäsäännöllisesti syntyy koko yhteiskuntaa vahvasti muokkaavia teknisiä läpimurtoja. Näitä keksintöjä ei tehdä päivittäin ja vain harva idea yltää todelliseksi oikeaksi muutosvoimaksi, ns. yleiskäyttöiseksi teknologiaksi. Toisinaan tällaista tapahtumaketjua kuvataankin aaltona, johon liittyy hyvin suuri määrä samaan suuntaan vaikuttavia teknisiä keksintöjä, kaupallisia innovaatioita ja hallinnollisia kehitysaskeleita. Nikolai Kondratjev kuvasi talouden kehityksen aaltoina ja Joseph Schumpeter esitti innovaatiot aaltojen synnyttäjänä. 

Esimerkiksi polttomoottori keksittiin jo yli 200 vuotta sitten, mutta vasta 150 vuotta myöhemmin sen yhteiskunnalliset vaikutukset näkyivät Suomessakin. Polttomoottori mahdollisti ihmisten ja tavaroiden massiivisen liikkuvuuden ja se oli keskeisenä voimana vaihdannan ja sen myötä tuottavuuden kasvussa. Toisaalta se johti niin maaseudun autioitumiseen kuin myös liikenteen aiheuttamiin ympäristöongelmiin.

Tämän päivän kiinnostava puheenaihe nyt jo selvä tekninen läpimurto on tekoäly, eri muodoissaan, kuten ns. laajat kielimallit. Polku ensimmäisestä polttomoottorista merkittäviin yhteiskunnallisiin muutoksiin on ollut varsin pitkä ja monipolvinen. Niinpä havainnoimme myös tekoälyä paremmin osana yleiskäyttöisen digitaalisen tiedon siirron ja käsittelyn kokonaisuutta, jonka kehityksen alku voidaan jäljittää lähes 100 vuoden päähän ensimmäisten sähköisten digitaalisten laskinten syntyyn toisen maailmansodan pyörteissä. Aallon harjalla kun ollaan, niin juuri tänään kuulee liiankin usein huolia siitä, mihin kaikkeen tämä tekninen kehitys vielä johtaa ja miten teko­äly uhkaa jo koko ihmiskunnan olemassaoloa, kuten mm. Yuval Noah Harari tuntojaan maalailee.

Autojen ilmaantuessa korvaamaan hevoskärryjä Englannissa syntyi vaatimus, että niiden edellä pitää juosta ihminen varoituslippua heiluttaen. Aliarvioimatta mahdollisia negatiivisia vaikutuksia lieneekin parasta pohtia, millä keinoilla polttomoottorien ja niiden vauhdittaminen autojen kehittyminen saatiin palvelemaan ihmiskuntaa, tunnustaen, että läheskään kaikkia ikäviä sivuvaikutuksia ei ole vieläkään saatu täysin hallintaan. Harva meistä kuitenkaan olisi valmis kokonaan kieltämään autoliikenteen. Pikemminkin odotamme, että autot muuttuisivat lopulta oikeasti automobiileiksi, kokonaan itsekseen liikkuviksi kulkuvälineiksi, joiden haitta­vaikutuksetkin olisivat oleellisesti pienemmät kuin nyt.

Systeemiset yhtäläisyydet näiden kahden eri vaiheissa olevien teknologioiden ja niiden synnyttämien aaltojen välillä eivät ole vain pinnallisia, vaan niissä on paljon yhteisiä ilmiöitä ja rakenteita, vaikka itse fyysiset teknologiat ovatkin erilaisia.

Eräs keskeinen yhtäläisyys löytyy tavasta, jolla yhteiskunnat lakien ja säädösten avulla määrittelevät miten erilaisten laitteiden ja palveluiden pitää toimia. Laeilla ja määräyksillä säädellään niin liikennettä kuin tietojen käsittelyä. Siltana näiden määräysten ja kuluttajille näkyvien ominaisuuksien, toiminnallisuuksien ja sivuvaikutusten välillä on laaja kenttä, jota voisi luonnehtia sanoilla hyväksyttävä yhteensopivuus tai haluttava yhteistoiminta, sanalla sanoen, standardointi ja standardit.

Standardien neljä päätarkoitusta 

Standardeilla on tunnetusti neljä päätarkoitusta. 
Ensiksi niiden avulla määritellään, mistä oikein on kysymys. Standardit määrittelevät terminologian, niin autoille kuin tekoälyllekin ja lopulta myös näiden yhdis­telmälle, itsekseen liikkuville ajoneuvoille. On tärkeää, että asioita pohtiessamme puhumme niistä yhteismitallisesti.

Toinen hyvin perustavaa laatua oleva standardoinnin tavoite on määritellä laadulliset vaatimukset, niiden tekniset toteutukset ja myös mittausmenetelmät, joilla voidaan varmistaa, että viime kädessä kuluttajille tarjottavat palvelut ovat sitä mitä niiden pitääkin olla, niin lainsäädännön kuin muiden vaatimusten mukaan. Koska standardeja on nopeampaa muuttaa kuin lakeja, vähintään osa näistä vaatimuksista on järkevää toteuttaa standardien kautta, jotta vaatimukset pysyvät paremmin mukana tekniikan kehityksessä. Standardit määrittelevät pelikentän reunat ja kanavoivat muutoksen aallon hallittavaan uomaan.

Tekoälyn standardoinnin keskeinen tavoite tällä hetkellä on tuottaa ratkaisuja, standardeja näihin kahteen tarkoitukseen – määritellä termejä ja menetelmiä, joilla tekoälyn käytöstä saadaan turvallista, laadukasta, ja todistettavasti. Tämä yhteistyö on ollut käynnissä jo vuosia niin kansainvälisesti ISOssa (International Organi­zation for Standardization) ja IECssä (Inter­national Electrotechnical Committee), kuin Euroopan tasolla CENin (European Committee for Standardization) ja CENELECin (European Committee for Electrotechnical Standardization) yhteistyönä, ja myös Suomessa SFS (Suomen Standardit) toimesta. ISOn ja IECn yhteistyö on organisoitu alakomiteaan (JTC1/SC42), CEN-CENELECin työ on samassa hengessä organisoitu yhteiskomiteaan (JTC21) ja Suomessa tapahtuva työ SFS:n standardointiryhmään (SR315). Globaalisti työssä on mukana satoja teknologioiden sekä standar­doinnin erikoisosaajia. Suomessa työhön osallistuvat erityisesti ne, joille teknoälyn käyttö on osana liike­toimintaa tai tutkimusta.

ISO/IEC JTC1/SC42 -komitea on tuottanut 31 valmista standardia ja 36 standardia on työn alla. Yleisten vaatimusten lisäksi komiteassa on erikoistuneet työryhmänsä mm. terveyteen ja luonnollisen kielen prosessointiin liittyviin asioihin. Eurooppalaiseen regulaatioon sovitettua työtä tekevä CEN/CENELEC JTC21 on tähän mennessä julkaisut vain 7 standardia, jotka osin perustuvat ISO/IEC työhön. CEN/CENELECin työlista on kuitenkin erittäin laaja, mikä johtuu siitä, että tänä vuonna EU:n parlamentti hyväksyi tekoälyä säätelevän asetuksen (EU AI Act, 2024/1689). EU:n komissio laati kymmenen kohdan listan asetukseen harmonisoitavista tekoälyä ja sen käyttöä määrittelevistä standardeista eurooppalaisille standardointi­organisaatioille CEN, CENELEC ja myös ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Niinpä Euroopassa ja myös Suomessa tämän hetken yksi tärkeistä tavoitteista on luoda EU:n sääntelyn mukainen tulkinta tekoälyn standardeista. Tässä tavoitteessa on useita perinteisiä haasteita ja oma erityinen haaste syntyy näkemyseroista maailman eri kolkkien välillä niin sisällöstä kuin aikatauluistakin.

Tekoälyasetuksen kymmenen vaatimusta

Tekoälyasetuksessa olevan kymmenen kohdan listan standardit koskevat ensisijaisesti ns. korkean riskin teko­älyjärjestelmiä. Listalla onkin ensimmäisenä teko­älyn riskien hallinta. Tekoälyjärjestelmän toimittajan täytyy pystyä hallitsemaan tekoälyn käytöstä johtuvia riskejä ihmisten terveydelle, turvallisuudelle ja EU:n perus­kirjassa mainituille kansalaisten perusoikeuksille. Toinen listan kohteista liittyy hyvään tiedonhallintatapaan ja tekoälyn kouluttamisessa käytetyn datan vinoutumien hallintaan. Kolmas standardointikohde koskee korkean riskin tekoälyjärjestelmien käyttö­lokien keräämistä. Neljäs standardointi­alue määrittelee järjestelmien läpi­näkyvyyttä eli vähimmäisehdot sille, mitä käyttäjien pitää ymmärtää tekoälyjärjestelmän sisäisestä toiminnasta. 

Viidennessä kohdassa on tarkoitus laatia luettelo vaati­muksista, joiden mukaan käyttäjät voivat valvoa tekoäly­järjestelmän toimintaa. Kuudes kohta koskee tekoälyn tuottamien tulosten tarkkuusvaatimuksia. Seitsemännessä kohdassa pitäisi standardoida vähimmäis­vaatimukset järjestelmien vankkuudelle eli että järjestelmät toimisivat riittävän oikein, vaikka niille tulevissa syötteissä olisi epämääräisyyksiä. Kahdeksannessa kohdassa laaditaan ratkaisuja, joilla tekoäly­järjestelmiä suojataan tietoturva­hyökkäyksiltä, joista yksi esimerkki on teko­älyn koulutus­datan ”myrkyttäminen” harhaanjohtavilla tapauksilla. Yhdeksännessä kohdassa laaditaan vaatimukset tekoäly­järjestelmän tuottajan laatujärjestelmälle, jonka tulee varmistaa, että edellisten kohtien standardien vaatimukset ovat jatkuvasti toteutettuna. Viimeinen standardi tulee koskemaan vaatimustenmukaisuuden tarkastusmenettelyjä, joilla tuottaja itse tai ulko­puolinen tarkastuslaitos voi valvoa, että tekoälyjärjestelmä on vaatimusten mukainen. Kun tarkastuksessa todetaan, että kaikki on kunnossa, tekoälyjärjestelmän käyttäjillä on varmasti vähemmän huolta järjestelmästään.

Ne kaksi muuta standardoinnin tarkoitusta 

Tekoälyn standardointi ei tapahdu tyhjiössä vaan siihen liittyvät kiinteästi kilpailun ja yhteistyön elementit. Tähän vastaa standardoinnin kolmas keskeinen tarkoitus. Standardeilla määritellään järjestelmien, laitteiden ja palveluiden välinen yhteentoiminta (interoperability). Tämä tarkoittaa erilaisten rajapintojen, tietoformaattien ja niihin liittyvien tukitoimintojen, kuten tietoturvan määrittelyä. Tämä standardoinnin alue on luonteeltaan hyvin erilainen kuin kaksi ensimmäistä, lähinnä reunaehtoja määrittelevät työalueet. Rajapintojen mahdollinen avoimuus on keskeisin systeeminen näkökulma, pohde siitä, millaisia ekosysteemeitä voi syntyä. Rajapinnat mahdollistavat verkostojen synnyn, joka äärimmillään voi johtaa winner-takes-all -ilmiöön. Polttomoottorimetaforaa voi hyödyntää näinkin: yhteentoimivuus ekosysteemissä on kuin kaasupoljin, liika on aina liikaa, mutta kohtuus tuntuu olevan liian vähän.

Rajapintojen standardointi on siksi usein haasteellista. Se pitää sovittaa kullakin liiketoiminta-alueella vallitsevaan kilpailuun. Näin esimerkiksi ETSIn työlistalle on kertynyt joukko AI-standardointihankkeita, jotka liittyvät telekommunikaation ja mm. älykkään liikkumisen ja liikenteen, siis niiden itse ajavien autojen alueelle.

Yhteensopivuus kiinnostaa monia ja sen vuoksi työtä tehdään paljon myös täysin vapaaehtoisesti, ns. de facto markkinaehtoisena standardointina. Markkinat vaativat usein myös nopeampaa toimintaa kuin mihin poliittinen päätöksenteko pystyy, ja siksi erilaisia teko­älyyn liittyviä standardointihankkeitakin on syntynyt lukuisia. Esimerkiksi IEEE-SA (Institute of Electrical and Electronics Engineers Standards Association) on jo kauan sitten työstänyt joukon standardeja tekoälyn etiikasta ja W3C (WorldWideWeb Consortium) työskentelee verkkoselainten suhteesta tekoälyllä toteutettaviin palveluihin. 

Vapaaehtoisen yhteistyön muotoja ovat myös erilaiset avoimen lähdekoodin yhteisöt, kuten OPEN AI alunperin oli. Näiden suhde formaaliin standardointiin on usein häilyvä ja haavoittuvainen nopeasti kasvavien markkinoiden ja niillä kilpailevien yritysten toimille. Idealistisesti ajatellen avoimen koodin yhteisöjä voi ajatella standardointihankkeina, mutta reaalimaaliman myllerryksissä on syytä varautua yllättäviin käänteisiin. 

Neljäs pyrkimys, joka standardoinnissa usein on ja mikä oikeastaan oli se alkuperäinen tavoite, on halu vähentää variaatioita, toisin sanoen, tuottaa markkinoille standardoituja tuotteita ja palveluita. Aikanaan tämä pyrkimys on ollut merkityksellinen, koska jokaiselle ihmiselle ei ole voitu tuottaa juuri hänen tarpeisiinsa optimoitua fyysistä tuotetta. On pitänyt tyytyä vakioituihin tai kenties asiakas-segmentoituihin ratkaisuihin. Digitaaliset teknologiat ovat murtaneet tämän rajoituksen ja niinpä täydellinen differentiaatio onkin datataloudessa mahdollista. Se on siirtänyt vaatimukset taloudellisista mittakaavaeduista pinnan alle näkymättömiin. Ei kukaan oikeasti halua, että Alexa ja Siri olisivat täysin samanlaisia. Sen sijaan niiden käyttämät tiedot ja niiden formaatit kenties olisivat mielellään vaihdettavia alustalta toiselle, kuten EU:n datatalousasetukset (mm. Data Act) vaativat. Variaatioiden vähentäminen näkyvänä standardoinnin pyrkimyksenä tuotteiden ja palveluiden tasolla on näin ollen varsin vähäistä. 

Alexaan, Siriin ja moniin muihin vastaaviin teknologioihin ja ekosysteemeihin liittyen on ehkä hyvä lopuksi todeta, että yrityksillä on toisinaan rohkeutta ja voimaa tuoda markkinoille tuotteita, palveluita tai teknologioita, joita he kutsuvat standardeiksi. Tällaisia pyrkimyksiä on ollut aina ja tulee aina olemaan. Tällaisia teknologioita olisi parempi kutsua vaikkapa voittaja­tuotteiksi (dominant design), sillä prosessi, jolla ne on tuotu markkinoille, on täysin erilainen kuin mikään avoin standardointihanke. Näilläkin on paikkansa. Usein nämä markkinan valtaamiseen liittyvät hankkeet ovat hyvin aikaisin saatavilla, niiden tekninen laatu voi olla hyvinkin korkea ja niissä on paljon asiakkaiden arvostamia ominaisuuksia. Siitä huolimatta ne eivät ole standardeja, joiden avulla yhteiskunta, ihmiset ja yritykset voivat käydä dialogia. Ne edustavat sanelua, hyvässä ja pahassa.

Standardoimalla tietoinen tulevaisuus

On turha kuvitella, että maailma ei muuttuisi. Se muuttuu, ja muutos on kiihtyvää. Standardoinnilla ei ole tarkoitus pysäyttää maailman muuttumista vaan pikemminkin ohjata muutosvoimia palvelemaan ihmisiä, tehdä myös teko­älystä renki tai korkeintaan pehtoori, mutta ei isäntää.

On siis tärkeää ymmärtää, miten polttomoottori puhalsi hengen autoon ja kuinka tästä syntyi aaltona auto­teollisuus, moottoritiet ja jopa teollinen öljyn­jalostus. Samoin perusteknologiana digitaalinen signaalin­käsittely ja sen algoritmit antoivat pohjan tekoälylle, joka puhaltaa hengen digitaalisiin kaksosiimme ja luo tarpeen 5G ja 6G tiedonsiirrolle ja datatalouden monille muodoille. Henry Ford kehitti liukuhihnan autotuotannon tarpeisiin ja korvasi sillä perinteisen kyläseppätyylisen tuotantorakenteen, ja tämä innovaatio sai aikaan huimaavan tuottavuuden kasvun. Ja tuohon muutokseen liittyi myös iso joukko standardeja. 

Meillä on merkittävä haaste vielä edessämme erityisesti Suomessa. Meidän on päivitettävä oma opera­tiivinen ajattelumme materiaalisesta tuotannosta ja sen optimimaalisesta operatiivisesta mallista, liuku­hihnasta, data-ajan ja tekoälyteknologian vaatimaan optimaaliseen operatiiviseen toimintamalliin, monenpuoleiseen, datakeskeiseen alustaan. Ja tähän kaikkeen tarvitaan huomattava määrä standardeja ohjaaman kehitystä hyvään suuntaan meille ihmisille. •

Timo Ali-Vehmas, TkT
SFS SR315 puheenjohtaja

Alpo Värri, tutkimusjohtaja
Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta
Tampereen yliopisto