Fermin paradoksi ei ratkea tekoälyllä

Helsingin Sanomat julkaisi 1.12. Esko Valtaojan laajan artikkelin, jossa käsitellään Fermin paradoksia.

Tämä ei tosin suoraan käy ilmi Helsingin Sanomien artikkelin otsikosta, sillä klikinmetsästyksen hurmoksessa otsikkoon ovat nousseet maailmanloppu ja tekoälyn uhka. Sama artikkeli julkaistiin lokakuussa Tiede-lehdessä otsikolla “Äly pysyy vaiti”, mikä kuvaa paremmin paradoksin ydintä.

Hesarin puolustukseksi on tosin todettava, että jo jutun ingressi – molemmissa lehdissä – johdattelee lukijan kohti sivilisaatioiden tuhoa, ja artikkelin perusteella Valtaoja tosiaan on sitä mieltä, että tämä todennäköisimmin johtuu tekoälystä.

Universumista ei kuulu edes älyn risahdusta, vaikka siellä on lukemattomia elämälle otollisia planeettoja ja ainakin Maassa elämä alkoi ripeästi. Kävikö meillä aivan poikkeuksellinen tuuri? Selittääkö suuren hiljaisuuden älyn puute? Vai sen kuolema?

Maailmanloppu voi tulla monella tavalla, mutta tekoälyn uhka on omaa luokkaansa… (HS 1.12.2017)

Fermin paradoksi on nimetty fyysikko Enrico Fermin mukaan. Paradoksi on seuraava: jos maapallon ulkopuolella on älyllistä elämää, miksi emme ole havainneet sitä?

Tässä muodossaan paradoksi ei kuulosta kummoiselta, mutta todennäköisyys sille, että maapallon ulkopuolella vähintäänkin voi kehittyä elämää, on kohtalaisen suuri. Eksoplaneettoja – aurinkokuntamme ulkopuolella olevia, toisia tähtiä kiertäviä planeettoja – havaitaan jatkuvasti, ja ainakin osalla niistä lienee edellytykset elämälle. Planeettajärjestelmät tähtien ympärillä näyttävät olevan pikemminkin sääntö kuin poikkeus. Kaikilla ei varmasti ole elämää, vielä harvemmalla älyllistä, mutta olisi hupsua olettaa, että kaikkien universumin planeettojen joukossa vain tänne olisi kehittynyt sivilisaatio.

Fermin paradoksin toinen puoli koskee kuitenkin noiden sivilisaatioiden havaitsemista, ja siinä Valtaojan artikkeli pudottaa pallon. Artikkeli kyllä käsittelee näitä asioita, mutta ikään kuin läpi juosten. Todellinen vastaus näyttää olevan valmis: sivilisaatiot tuhoutuvat, ja syypää on tekoäly.

Avaruus on iso paikka

Maailmankaikkeus on kohtalaisen avara. Pelkästään Linnunradalla on noin sata miljardia tähteä, koko maailmankaikkeudessa karkeasti arvioiden ehkäpä kvadriljoona. Näillä jokaisella voi olla planeettoja, joista osassa on ehkä älyllistä elämää.

Lähetellään sitten viestejä tai tehdään visiittejä, tähtienväliset etäisyydet ovat pitkiä. Vaikka Proxima Centauri b on teoriassa viestintäyhteyden päässä, siellä käyminen veisi tuhansia vuosia – ja se kiertää meitä lähinnä olevaa tähteä.

Valtaoja ikään kuin käsittelee tätä ongelmaa mutta syöksyy saman tien Fermin saappaisiin ja jatkaa eteenpäin valitsemallaan tiellä. Todellisuudessa artikkeli voisi loppua jo tähän; se, että emme juuri nyt havaitse maan ulkopuolista elämää, ei ole merkki mistään.

Maailmankaikkeudella on ikää osapuilleen 13,8 miljardia vuotta. Sivilisaatioilla on ollut miljardeja vuosia aikaa syntyä, kehittyä, taantua ja tuhoutua. Kaikkea tätä kuvaamaan on kehitetty Draken yhtälö, jolla arvioidaan viestintään kykenevien, maapallon ulkopuolisten sivilisaatioiden määrää.

$$N = R_* f_p n_e f_l f_i f_c L$$

$N$: Linnunradan kommunikaatioon kykenevien sivilisaatioiden määrä
$R_*$: Linnunradalla syntyvien tähtien määrä
$f_p$: Niiden tähtien osuus, joiden ympärillä on planeettoja
$n_e$: Keskiarvo elämää ylläpitämään kykenevien planeettojen määrästä tähden ympärillä
$f_l$: Todennäköisyys sille, että planeetalle voi syntyä elämää
$f_i$: Todennäköisyys sille, että elämä kehittyy älylliseksi
$f_c$: Todennäköisyys sille, että älyllinen elämä päätyy kehittämään tähtienvälistä viestintää
$L$: Ehdot täyttävän sivilisaation keskimääräinen elinikä

Valtaojan artikkelissa tätä keskustelua sivutaan mutta sitä ei käydä.

On myös paikallaan kysyä, kykenemmekö me ylipäätään havaitsemaan älyllistä elämää. Ihmiset ovat eri aikoina alentaneet toisiaan esimerkiksi rotuperustein. Älykkäät naapurimme, kuten valaat ja ihmisapinat, on ajettu nurkkaan. Vasta nyt alamme tajuta, että esimerkiksi monet linnut ja vaikkapa sika osoittavat älyn merkkejä.

Tällä taustalla on aika rohkeaa olettaa, että meillä olisi edes edellytyksiä tunnistaa älykästä sivilisaatiota. Pystyisimmekö havaitsemaan edes itseämme naapuritähdeltä?

Ensimmäiset eksoplaneetat havaittiin parikymmentä vuotta sitten, Maan kiertoradan lähellä käyviä asteroideja löydetään kymmeniä joka viikko. Havainnointikykymme on hyvin rajallinen jo omassa lähiympäristössämme, saati sitten tähtienvälisillä etäisyyksillä.

Olemme viestineet sähkömagneettisella säteilyllä reilu sata vuotta, avaruuteen signaaleja on vuodettu hiukan vähemmän aikaa. Pääosin nuo lähetykset ovat heikkotehoisia ja nykysuunta lienee laskea lähetystehoja entisestään ja suunnata ne entistä tarkemmin. Avaruuteen signaalit päätyvät lähinnä vahingossa eivätkä ne vähänkään kauempaa katsottuna luultavasti erotu taustakohinasta.

Tekoälyn todennäköisyys

Myönnettäköön, en ole lukenut tekoälyn ongelmia pohtineen Nick Bostromin kirjaa Superintelligence, vaikka se on kuulemma erinomainen teos. Tuntuu kuitenkin erikoiselta, että Valtaoja nappaa Bostromin uhkakuvat ja yleistää ne sen suuremmin miettimättä koko maailmankaikkeutta koskevaksi tuomiopäivän julistukseksi.

Helsingin Sanomien tietolaatikossa esitetään Oxfordin yliopiston ja Global Challenges -säätiön uhkakuva-arvio seuraavalle sadalle vuodelle. Siinä riskien todennäköisyydet on ilmaistu seuraavasti:

Tekoäly: 0–10 prosenttia, alle 1/10

Tuntematon vaara: 0,1 prosenttia, 1/1 000

Ilmastonmuutos: 0,01 prosenttia, 1/10 000

Synteettinen biologia: 0,01 prosenttia, 1/10 000

Nanoteknologia: 0,01, 1/10 000

Ydinsota: 0,005 prosenttia, 5/100 000

Asteroidi-isku: 0,00013 prosenttia, 1,3/1 000 000

Globaali pandemia: 0,0001 prosenttia, 1/1 000 000

Supertulivuoren purkaus: 0,00003 prosenttia, 3/10 000 000

Ekokatastrofi: Ei arviota

Sivisaalion romahdus: Ei arviota

Ihmiskunnan huono johto: Ei arviota

Maailmanloppu voi tulla monella tavalla, mutta tekoälyn uhka on omaa luokkaansa… (HS 1.12.2017)

Kyseessä on siis vuonna 2015 julkaistu raportti, jossa arvioitiin seuraavaa sataa vuotta – ilmastonmuutoksen osalta tosin aikaraja oli laitettu 200 vuoteen. Maailmankaikkeuden mittakaavassa tällainen paperi on täysin merkityksetön: se on tietyn ajanhetken arvio ihmiskunnalle.

Vaikka julkaisu on mielenkiintoinen, tulee myös mieleen, että sen arvioihin vaikuttaa väistämättä nykytilanne. Kun Pohjois-Korea on tehnyt tänä vuonna useita ilmeisen onnistuneita ohjus- ja ydinkokeita, ja Donald Trump on vastannut niihin entistä isommalla uholla, onko ydinsodan riski edelleen 0,005 prosenttia?

Valtaoja itse mainitsee ydinräjäytyksen aiheuttaman ilmakehän ketjureaktion toteutumattomana katastrofina; tämän mahdollisuuden esitti Edward Teller, arvostettu tiedemies ja mainitun Fermin kollega muun muassa Manhattan-projektissa. Vaikka nyt tiedämme, että ydinräjäytys ei sytytä ilmakehää, 1940-luvulla asiasta oli epävarmuutta. Ehkä kyseessä oli sen ajan tekoäly.

Koko artikkelin häiritsevin lausahdus on tämä:

Kaikki muut ehdotetut tavat, joilla sivilisaatio voi kuolla, ovat nimittäin yksilöllisiä. Tämä pieni planeetta kuumeni liikaa, tämä pieni planeetta tuhoutui ydinsodassa, täällä asujaimisto kuoli ruttoon. Tarvitaan lukemattomia selityksiä, ennen kuin olemme ratkaisseet suuren hiljaisuuden. Mutta yksikin selitys voi riittää: viruksen tavoin leviävät tuhokoneet.

Maailmanloppu voi tulla monella tavalla, mutta tekoälyn uhka on omaa luokkaansa… (HS 1.12.2017)

Tämä on yksinkertaisesti järjetöntä pelon lietsontaa. Tämä “yksi selitys” edellyttäisi, että jokin sivilisaatio kehittäisi tuhoavan tekoälyn, joka sitten leviäisi sivilisaatiosta toiseen. Kuinka realistinen moinen ajatus on? Jos kuvitellaan tällainen teknologia, voidaan yhtä hyvin olettaa, että joltakin sivilisaatiolta löytyvät välineet sen pysäyttämiseen.

Tähtitieteelliset mullistukset – asteroidit, auringonpurkaukset, lopulta tähden laajentuminen ja tuho – ovat kaikki todellisia uhkia, jotka koskevat kaikkia sivilisaatioita. Aggressiviset sivilisaatiot ovat uhka itselleen ja naapureille, eikä useisiin tähtijärjestelmiin leviäminen kokonaan poista näitä uhkia. Tekoälyn uhan korostamiselle ei ole mitään perusteita.

Ihmisyyden kahlitsema

Isoin ongelma Helsingin Sanomien artikkelissa on, että se käsittelee tieteiskirjallisuuden aihetta mutta tekee sen kapeasta ja ylimielisestä nykyihmisen näkökulmasta.

Fermin – ja Valtaojan – kysymyksiin sisältyy oletus, että me huomaisimme älykkään elämän. Sen olemassaolo ei kuitenkaan ole kiinni meidän havainnoistamme, ja on harvinaisen röyhkeää ajatella moista. Samalla oletetaan, että Valtaojan kuvailemassa tylsässä maailmankaikkeudessa juuri me olisimme niin kiinnostavia, että meihin kannattaisi kiinnittää huomiota.

Esitin itsekin yllä useita ratkaisuja Fermin paradoksiin perustuen ihmiskunnan teknologiaan sillä ajatuksella, että suurin piirtein samoilla eväillä varustettuja sivilisaatioita koskevat myös samat rajoitukset.

Toisaalta täysin toisista lähtökohdista tai kaukana edellä kiitävät sivilisaatiot eivät välttämättä tunnistaisi meidän kommunikointiamme älylliseksi elämäksi lainkaan. Samoin voi pohtia, miksi ihmeessä kehittynyt sivilisaatio roiskisi signaaleja ympäri avaruutta valtavilla lähetystehoilla toivoen, että joku vastaisi. Voidaanko olettaa, että nuo sivilisaatiot olisivat koskaan käyttäneet samankaltaisia kommunikaatiomenetelmiä kuin me – vai onko kyse vain meidän biologiamme ja elinympäristömme aikaansaamasta erityisestä kehityspolusta?

Meidän omassa Linnunradassamme voi hyvinkin olla juuri tällä hetkellä lukuisia tähtienväliseen matkailuun ja kommunikaatioon kykeneviä sivilisaatioita. Niillä on kuitenkin tutkittavanaan Maapallon lisäksi vähintään sata miljardia muuta planeettaa, ja jos matka on alkanut vaikkapa Delta-kvadrantista, ei varsinaisesti ole ihme, että heidän yhteydenottonsa ei ole osunut siihen silmänräpäykseen, jonka ajan me olemme taivasta tutkineet.

Mitä tulee Valtaojan pahikseen, tekoäly voi sekin olla puhtaan inhimillinen ilmiö – onhan sen pohjana ajatus ihmisen kaltaisesta koneesta. Toisaalta ihmiskeskeisyydessä unohtuu, että sivilisaatio ei välttämättä ole biologinen. Iain M. Banksin Kulttuuri-sarjassa tekoälyt ovat eteerisiä isäntiä – ehkä ne ovat se maapallon ulkopuolinen sivilisaatio.

Valtaojan artikkeli on tieteen kaapuun naamioitu tieteistarina, jossa ratsastetaan kuuluisien tutkijoiden nimellä ja höystetään sitä teknologian pelolla. Valtaojaa paremmin aiheesta sopisi kertomaan tieteiskirjailija tai filosofi – esimerkiksi Risto Isomäki kirjoitti lähes 30 vuotta sitten Kristalliruusun, jossa viidennen vuorovaikutuksen löytäminen paljastaa myös uutta elämää.

Jos taas tarkoituksena olisi oikeasti tutkia Fermin paradoksia, siitä on kirjoitettu kokonainen kirja: Stephen Webbin Missä kaikki ovat? esittelee paradoksille 75 selitystä.

En tiedä, onko yksikään niistä koko muun maailmankaikkeuden tuhonnut teknovirus.

P.S. Valtaoja aloittaa artikkelin kuvitteellisella kertomuksella hiljaisesta metsästä. Ehkä sattuman oikusta Cixin Liun Remembrance of Earth’s Past -trilogian keskimmäinen osa on nimeltään The Dark Forest. Liun maailmankaikkeus on pimeä metsä, jossa kaikki ovat saalistajien pelossa hiljaa. Olen itsekin arvioinut trilogian ensimmäisen ja kolmannen osan.

P.P.S. Muutaman kerran artikkelin lukeneena on myös pakko tunnustaa otsikoinnin voima: ensimmäisellä lukukerralla olin jutun yksisilmäisyydestä huomattavasti enemmän ärtynyt kuin parin lisälukeman jälkeen.

Asian laita