Mitä tutkit?
Tutkin sekä teorian että käytännön tasolla loogisen päättelyn ja optimoinnin automatisointia tietokoneilla. Päätavoitteenani on tuottaa tehokkaita yleisiä ratkaisumenetelmiä reaalimaailmasta kumpuaville monimutkaisille laskennallisille ongelmille.
Mihin ja miten tutkimuksesi aihe vaikuttaa?
Kyky ratkaista haastavia optimointiongelmia vaikuttaa monilta osin jokapäiväiseen elämäämme. Mitä mielekkäämpiä työaikatauluja voimme noudattaa, mitä nopeammin kuriiri pystyy toimittamaan paketteja tai mitä sujuvampia reittejä meille on tarjota paikasta A paikkaan B erilaisilla kulkuvälineillä, sitä tyytyväisempiä luultavasti olemme. Mitä paremmin rajalliset resurssit aina rahasta luonnon resursseihin pystytään hyödyntämään, sitä vastuullisemmin pystymme toimimaan.
Lisäksi luotamme sekä yksilöinä sekä yhteiskuntana jokapäiväisessä elämässämme laajalti tietoteknisiin järjestelmiin. Usein oivallamme tämän vasta silloin, kun järjestelmiin tulee vika. Erityisesti turvallisuuskriittisten järjestelmien – vaikkapa lentokoneiden autopilottijärjestelmien – vikatilanteilla voi olla katastrofaalisetkin seuraukset. On olennaista pystyä todistamaan, että turvallisuuskriittiset järjestelmät eivät voi vikaantua.
Tämänkaltaiset ongelmat ovat niin monimutkaisia, että optimaalisten ratkaisujen löytäminen on ihmisille useimmiten mahdotonta. Tutkimusalueellani kehitettävät yhä tehokkaammat automatisoidun päättelyn algoritmiset menetelmät tekevät mahdollisiksi muun muassa todistettavasti oikeellisten tietoteknisten järjestelmien kehittämisen. Lisäksi niiden avulla voidaan todistaa tai hylätä avoimia matemaattisia väittämiä.
Mikä alallasi inspiroi sinua erityisesti juuri nyt?
Ala kehittyy huikeaa vauhtia, ja uusia haastavia sovelluskohteita menetelmille kumpuaa teknologisen kehityksen ja ihmisen ja teknologian yhä tiivistyvän vuorovaikutuksen kautta jatkuvasti lisää.
Tämä luo uusia tutkimushaasteita. Niistä viimeisimpiä ovat esimerkiksi menetelmien kehittäminen automatisoidusti tuotettujen todistusten oikeellisuuden tarkastamiseen.
Myös reilujen ratkaisujen löytäminen on tärkeää usean tyyppisissä käytännön ongelmissa. Esimerkiksi työaikataulujen tuottamisessa olennaista on kulujen minimoinnin lisäksi työtehtävien reilu jakaminen työntekijöiden kesken.
Lisäksi tekoälymenetelmien käyttö esimerkiksi päätöksenteon apuvälineinä edellyttää kykyä selittää ihmisille, miksi menetelmät ehdottavat tiettyjä päätöksiä ja miksi menetelmien tekemiin ehdotuksiin voidaan luottaa.
Matti Järvisalo on tietojenkäsittelytieteen (algoritmit ja koneoppiminen) professori matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa.