Heimo Laamanen väittelee aiheesta Tieto-opin soveltaminen älykkäiden hajautettujen järjestelmien luotettavuuteen

9.6.2020
FL Heimo Laamanen väittelee perjantaina 26.6.2020 klo 12 aiheesta Tieto-opin soveltaminen älykkäiden hajautettujen järjestelmien luotettavuuteen. Väitöskirja on osa Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen osastolla tehtävää tutkimusta.

FL Heimo Laamanen väittelee perjantaina 26.6.2020 klo 12 Helsingin yliopiston Metsätalon salissa 2 (Unioninkatu 40, 2. kerros) aiheesta Epistemological Approach to Dependability of Intelligent Distributed Systems. Vastaväittäjänä toimii professori Erkki Sutinen (Turun yliopisto, Winhoek, Namibia) ja kustoksena professori Jussi Kangasharju (Helsingin yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään englanniksi. Väitöstilaisuutta voi seurata suorana verkkolähetyksenä osoitteessa https://helsinki.zoom.us/j/63687369404?pwd=VjJTbzhmVDJMbkQ4WUd4Si96dktDdz09.

Heimo Laamasen väitöskirjatyö on osa Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen osastolla tehtävää tutkimusta. Väitöskirjatyön ohjaajina ovat toimineet professori Jussi Kangasharju (Helsingin yliopisto) ja yliopistonlehtori Markus Lammenranta (Helsingin yliopisto). 

Tieto-opin soveltaminen älykkäiden hajautettujen järjestelmien luotettavuuteen

Tekoäly, älykkäät ohjelmistoagentit ja robotit tulevat edelleen kehittyessään muodostamaan toimintaympäristön, missä ihmiset ja ohjelmistopohjaiset agentit tuottavat yhteistyössä erilaisia informaatioon pohjautuvia palveluita. Tulevaisuudessa näiden palveluiden käyttäjät eivät välttämättä ole tietoisia siitä, onko heidän käyttämänsä palvelut tuottanut ihminen, ohjelmistopohjainen agentti, robotti, vai kaikki nämä yhteistyössä. Tällainen toimintaympäristö synnyttää vaatimuksen käyttää yhteisiä käsitteitä etenkin informaation tiedollisen laadun suhteen. Ihmiset toimivat suurelta osin uskomuksien ja niiden oikeutuksien sekä tietojen pohjalta, joten nämä käsitteet tulisi ottaa samaan käyttöön myös ohjelmistopohjaisissa järjestelmissä. 

Ihmiset ovat olleet kiinnostuneita epistemologiasta jo antiikin Kreikassa, koska tiedolla on nähty olevan huomattava vaikutus ihmisten toimintaan ja onnistumisessa toiminnoissaaan. Tähän mennessä epistemologia on pääasiassa käsitellyt totuutta, uskomusta, oikeutusta ja tietoa vain ihmiselle ominaisina käsitteinä. Mutta tekoälypohjaisten järjestelmien kehittyminen tulee muuttamaan tämän: myös tekoälypohjaisella agentilla voi olla uskomuksia, oikeutuksia uskomuksilleen ja tietoja. Lisäksi informaation tiedollinen laatu vaikuttaa myös älykkäiden ohjelmistoagenttien toiminnan luotettavuuteen.

Tämä väitöskirja käsittelee epistemologisten käsitteiden soveltamista älykkäiden ohjelmistoagenttien ja älykkäiden hajautettujen järjestelmien toimintaan. Epistemologiaan liittyvistä käsitteistä (totuus, uskomus, oikeutus, tieto sekä luottamus ja luotettavuus) arvioidaan niiden merkitys ja soveltuvuus älykkäiden ohjelmistoagenttien ympäristöön. Uskomuksen kohdalla tuodaan esille syyt, miksi on perusteltua ajatella, että älykkäällä ohjelmistoagentilla voi olla uskomuksia. Oikeutusteorioista analysoidaan seuraavat: fundamentalismi, koherentismi, evidentialismi ja reliabilismi sekä tietoteorioista analysoidaan kausaalinen teoria, hyveteoria, tieto ensin -teoria ja reliabilismi. Näiden arvioiden perusteella esitellään uusi versio reliabilismista (pragmatic process reliabilism), joka soveltuu älykkäiden ohjelmistoagenttien ja ihmisten yhteistyöympäristöön.

Tässä väitöskirjassa esitetään myös laajennuksia tietojenkäsittelyjärjestelmien luotettavuutta käsittelevään luokitteluun. Uudet attribuutit ovat taitavuus (skillfulness), totuudenmukaisuus (truthfulness) ja palvelukyky (serveability). Uudet virheluokat ovat opetusvirhe (training fault) ja oppimisvirhe (learning fault). Uudet toimintahäiriökäsitteet ovat toimintahäiriö (action failure) ja havaittu häiriö (observed failure). Ja uudet toipumismenetelmät ovat uudelleen koulutus (retraining) ja uudelleen oppiminen (relearning).

Lopuksi tässä väitöskirjassa esitellään yksi mahdollinen malli (Belief Description Framework, BDF) toteuttaa esitettyjä ajatuksia. Mallissa määritellään epistemologian eri käsitteiden ja ohjelmistokomponenttien välisiä suhteita. Informaatio, uskomus, oikeutettu uskomus ja tieto määritellään luokkien avulla ja ne toteutetaan vastaavilla objekteilla. Malli on määritelty UML-kielellä, joten sen avulla on mahdollista tehdä varsinainen toteutus BDF:stä.

Väitöskirjan saatuvuus

Väitöskirjan elektroninen versio on saatavilla Helsingin yliopiston e-thesis-palvelussa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-6202-1.

Painettuja väitöskirjoja voi tiedustella väittelijältä itseltään: heimo.laamanen@helsinki.fi.