Sisältönsä tunnistava älykäs jääkaappi? Itseään ajava auto? Älytelevisio? Tekoäly on yhä enemmän läsnä kaikkialla arjessamme ja integroituu yhä useammin erilaisiin laitteisiin esineiden internetin (Internet of Things, IoT) avulla.
Esineiden internet tarkoittaa fyysisten laitteiden yhdistämistä internetiin, jotta ne voivat kerätä ja jakaa dataa verkon välityksellä itsenäisesti.
Tekoälyn ja esineiden internetin yhdistäminen avaa uusia mahdollisuuksia, mutta niiden toteuttaminen vaatii kuitenkin monialaista osaamista. Helsingin yliopiston kansainvälisellä kurssilla opiskelijat pääsevät kokeilemaan käytännössä, miten data, koodi ja laitteet yhdistyvät toimiviksi älyratkaisuiksi. Kurssi nojaa yliopiston vahvaan tekoälytutkimukseen ja teknologiaosaamiseen ja antaa opiskelijoille valmiuksia rakentaa tulevaisuuden innovaatioita.
Opiskelijat rakentavat laitteiden prototyyppejä
Neljän viikon intensiivikurssilla yhdistetään teoriaa ja hackathon-tyylistä käytännön toteuttamista. Kansainvälisellä kurssilla Chiang Main yliopiston, Singapore Management – yliopiston, Jyväskylän yliopiston ja Helsingin yliopiston opiskelijat suunnittelevat ja rakentavat erilaisten arkea helpottavien laitteiden prototyyppejä yhdistäen IoT-laitteistoja, ohjelmistoja ja tekoälyalgoritmeja.
– Kurssilla opiskelijat saavat kokemusta tekoälyratkaisujen toteuttamisesta IoT-kehitysalustoilla. Prototyyppien rakentamiseen käytetään sensoreita, erilaisia aktuaattoreita, tekoälykirjastoja ja eri tasoisia IoT-kehitysalustoja, joita ovat esimerkiksi Arduino ja Raspberry Pi, kertoo professori Petteri Nurmi.
– Kurssilla opiskelijat ratkaisevat ongelmia kansainvälisissä ryhmissä. Tämä luo mahdollisuuksia ymmärtää globaaleja haasteita ja nähdä asioita eri näkökulmista.
Kurssin sisältämät projektiaiheet kohdennetaan korkeakoulujen painopisteiden mukaan. Aiheet liittyvät niin yhteiskuntaa hyödyttäviin teemoihin, kuten ympäristön seurantaan ja terveydenhuoltoon, kuin myös kaupallisesti releventteihin aiheisiin kuten kaupunki-informatiikkaan ja laajennettuun todellisuuteen (extended reality).
– Meidän hankkeemme nimi oli LuxAI, ja sen tavoitteena oli vähentää energiankulutusta älyvaloilla. Ajatus syntyi todellisesta tarpeesta tehostaa energiankulutusta vähentämällä sisävalaistuksen aiheuttamaa hukkaa. Kehitimme prototyypin, joka havaitsee ihmisen huoneessa lämpökameran ja Raspberry Pi -tietokoneen avulla. Huoneen led-valoja säädetään ympäristöön sijoitettujen valotransistorien avulla ympäristön valaistuksen perusteella, kertoo kurssin opiskelija Amy Sokhna Sidibé.
– Meidän ryhmämme kehitti kasvontunnistusta hyödyntävän älyovijärjestelmän. Prototyyppi oli yksinkertainen, mutta saimme erinomaista käytännön kokemusta tehokkuudesta, liitettävyydestä ja tekoälyn vahvistaman esineiden internetin käytännön sovelluksista, kertoo opiskelija Atoofa Akhtar.
Yritykset mukaan kehittämään älykkäitä IoT-ratkaisuja
Kurssi tarjoaa yrityksille matalan kynnyksen tavan testata ideoita ja uusia teknologioita yhteistyössä opiskelijoiden ja tutkijoiden kanssa. Opiskelijatiimit kehittävät yritysten tarpeista prototyyppejä, jotka yhdistävät IoT-laitteita, data-analytiikkaa ja tekoälyä.
– Yritykset saavat tuoreita näkökulmia ja rohkeita kokeiluja ilman raskasta kehitysinvestointia, sanoo professori Nurmi.
– Samalla ne pääsevät tutustumaan opiskelijoihin, joista kasvaa tulevaisuuden osaajia ja työntekijöitä.
Kurssin yhteistyömalli sopii erityisesti yrityksille, jotka haluavat tutkia uusia IoT-sovelluksia, kokeilla tekoälyratkaisuja tai kehittää datan hyödyntämistä. Mahdollisia sovelluskohteita voi löytyä esimerkiksi tuotannosta, energiatehokkuudesta, kiertotaloudesta tai asiakaskokemuksesta.
Yritykset voivat myös tukea kurssia tarjoamalla laitteita ja jakamalla dataa. Näin ne voivat vaikuttaa siihen, millaisia ratkaisuja syntyy opiskelijoiden käsissä. Opiskelijatiimien kehittämät ratkaisut voivat parhaimmillaan kasvaa yhteistutkimus- tai pilotointihankkeiksi Helsingin yliopiston kanssa ja kehittyä edelleen yritysten käytännön sovelluksiksi.
Niko Mäkitalo, apulaisprofessori, vastuullinen tutkija, University of Jyväskylä
Santi Phithakkitnukoon, apulaisprofessori, vastuullinen tutkija, Chiang Mai University
Archan Misra, professori, Vice-Provost, Singapore Management University