"Puoli vuosisataa matematiikkaa yhdessä yössä" – tuoko tekoäly mukanaan tieteen renessanssin?
Matematiikan professori Tuomo Kuusi on innoissaan. Kuluneen vuoden aikana tekoälymallit ovat saavuttaneet kauan odotettuja kehitysloikkia matematiikan alalla.
Syyskuussa tekoäly-yhtiö OpenAI ilmoitti, että sen tekoälyjärjestelmä oli ratkaissut Navier–Stokesin yhtälöitä koskevan millenniumongelman. Tulos koskee tapausta, jossa virtaukseen kohdistuu ulkoinen voima.
OpenAI:n mukaan noin 10 000 tekoälyagenttia selätti liki sata vuotta tutkijoita askarruttaneen kysymyksen vain 88 tunnissa.
Lokakuun alussa yhtiö kohautti tiedemaailmaa jälleen, kun se julkaisi 722 matematiikan alan käsikirjoitusta, jotka käsittelivät satoja avoimia tutkimuskysymyksiä. Mukana oli ratkaisuväitteitä myös yli sata vuotta vanhoihin kysymyksiin.
Kuusen mukaan erityisesti jälkimmäinen uutinen oli laajuudessaan hämmentävä.
– Puoli vuosisataa matematiikkaa yhdessä yössä, Helsingin yliopistossa työskentelevä Kuusi kuvaa uutisen herättämää vaikutelmaa STT:lle.
Tekoälyn nopea kehitys herättää matemaatikoissa sekä innostusta että huolta, Kuusi sanoo. Uusien mahdollisuuksien rinnalla tutkijat pohtivat, miten muutos vaikuttaa tutkimustyöhön ja matemaattisen ymmärryksen rakentumiseen.
Jotkut ovat puhuneet jopa mathocalypsistä eli matematiikan maailmanlopusta.
Kuusi näkee murroksessa mahdollisuuden tieteen renessanssiin.
Renessanssin aikana niin kutsutuilla yleisneroilla oli osaamista monilta tieteenaloilta, kuten matematiikasta, tähtitieteestä, fysiikasta ja filosofiasta.
– Yleisnerot pystyivät tekemään mielettömän monella alalla erilaisia juttuja, ja silloin syntyi älyttömiä havaintoja, Kuusi sanoo.
Nyt tutkijan ei enää tarvitse olla yleisnero. Tekoälyn avulla hän voi yhdistää eri tieteenalojen tietoa ja löytää uusia yhteyksiä.
– Jos ajatellaan, kuinka paljon tiede on mennyt renessanssiajasta eteen päin, voi tällä tavalla syntyä nykypäivänä jotain täysin mullistavaa, Kuusi pohtii.
Kuusi ei usko matematiikan loppuun, vaan arvioi sen merkityksen tulevaisuudessa jopa kasvavan. Hänen mukaansa on kuitenkin selvää, että ala on murroksessa.
Tutkimuksessa kuin tutkimuksessa tarvitaan jatkossa tutkijoita, jotka osaavat tulkita tekoälyn tuottamaa matematiikkaa ja soveltaa sitä eri aloilla.
Kuusi ennustaa, että tulevaisuudessa matemaatikon työssä on aiempaa vähemmän todistusten teknisten välivaiheiden työstämistä. Hän on silti varma siitä, että matemaatikon ammatti ei ole katoamassa.
Matemaatikkoa tarvitaan erityisesti päättämään alan suurista linjoista, vaikkapa siitä, mitä matematiikassa pitäisi tutkia.
Lisäksi ihmisen rooli on ohjata tekoälyä eli esimerkiksi päättää, kannattaako jotain koneen ehdottamaa matemaattista ongelmaa lähteä ratkaisemaan.
– Tekoälyhän voi ehdottaa ratkaistavaksi mitä tahansa täysin mielipuolista asiaa, Kuusi sanoo.
Osa tutkijoista on ollut erityisen huolissaan siitä, että matematiikasta tulee jatkossa enemmän tekoälyn ratkaisujen tarkistamista ja vähemmän oivaltamista.
Kuusen mukaan oivalluksen tuottama mielihyvä on monelle nuorelle tutkijalle kannustin ylipäänsä ryhtyä alalle.
Kuusi muistelee oman väitöskirjansa tekemistä ja sitä iloa, jonka hän koki, kun kahden vuoden jälkeen hoksasi ratkaisun tutkimaansa ongelmaan.
– Menin aivan maaniseksi siitä, että halusin ratkaista sen avoinna olevan ongelman.
Kuusen mukaan uusia oivalluksia voi syntyä myös siitä, että tekoälyn löytämää todistusta yritetään ymmärtää, yksinkertaistaa ja soveltaa.
Matemaattisen ongelman äärellä käytetty aika on Kuusen mukaan hedelmällinen tila matematiikan kehittymiselle. Osa tutkijoista pelkääkin, että tämä vaihe jää nyt välistä, kun tekoäly tarjoaa suoraan valmiin ratkaisun.
– Tämä itse matka on poikinut mielettömästi lisää kysymyksiä, kasvattanut ymmärtämistä ja vienyt tiedettä eteenpäin, Kuusi sanoo.