Ymmärrettävää tekoälyä edistävä tutkimus palkittiin

Tietojenkäsittelytieteen tutkijoiden kehittämillä menetelmillä on mahdollista ymmärtää, miksi koneoppimismenetelmät toimivat kuten toimivat.

Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen tutkijat ovat saaneet parhaan paperin palkinnon tutkimuksellaan (Björklund et al. 2024). Tunnustus myönnettiin Tukholmassa pidetyssä huhtikuussa. 

Palkittu tutkimus kuvasi menetelmää, jolla voidaan selvittää, kuinka monimutkaiset koneoppimis- ja tekoälymenetelmät toimivat. Menetelmän avulla on mahdollista ymmärtää, miksi koneoppimismenetelmät toimivat kuten toimivat paikallisesti yksittäisille datapisteille.  

SLIPMAP-menetelmä projisoi datapisteet epälineaarisesti tasolle visualisointia varten. Tämä tehdään siten, että koneoppimismenetelmä käyttää samoja yksinkertaisia malleja lähelle toisiaan projisoituihin datapisteisiin. Tällä tavalla saadaan yleiskuva datasta ja voidaan tutkia, millä perusteilla koneoppimismenetelmä toimii. 

– Suunnittelimme koneoppimisalgoritmin, tutkimme sen laskennallisia ominaisuuksia ja todensimme ominaisuudet kokeilemalla algoritmia eri tilanteissa. Käytimme julkisesti saatavilla olevia tietoaineistoja, avoimen lähdekoodin ohjelmistoja ja yliopiston suurteholaskentaympäristöä, kertoo väitöskirjatutkija .

Käyttöä myös ennustavana mallina 

Tutkijat ovat ohjelmistot kaikkien vapaasti käytettäväksi avoimen lähdekoodin lisenssillä. 

Professori mukaan tutkimus paransi heidän .  

– Uusi menetelmä on vanhaa merkittävästi nopeampi, toimii paremmin kohinaisella datalla ja sitä voidaan myös käyttää ennustavana koneoppimismallina, kertoo väitöskirjatutkija .  

Samat menetelmät ovat käytössä myös Suomen Akatemian rahoittamassa (Virtuaalinen laboratorio ilmakehän molekyylitason reaktioille ja faasimuutoksille). Menetelmien avulla tutkitaan muun muassa ilmakehässä olevia molekyylejä. 

Palkittu tutkimus on jatkoa Anton Björklundin tuoreelle väitöskirjatyölle Interpretable and explainable machine learning for natural sciences, jolle tiedekunta on myöntänyt väitösluvan.

Julkaisu:  

Björklund, A., Seppäläinen, L., Puolamäki, K., 2024. SLIPMAP: Fast and Robust Manifold Visualisation for Explainable AI, in: Miliou, I., Piatkowski, N., Papapetrou, P. (Eds.), Advances in Intelligent Data Analysis XXII, Lecture Notes in Computer Science. Springer Nature Switzerland, Cham, pp. 223–235.