Tieteestä
Leikistä syntynyt idea
auttaa siirtämään hiljaista tietoa Tekoäly ohjaa huomaamattomasti työntekijää rakentamaan ja huoltamaan laitteita. Teksti: Riikka Hopiavaara Kuva: Mikko Raskinen PROFESSORI Yu Xiao istui lattialla ja
leikki legoilla parivuotiaan tyttärensä kanssa. Pienet sormet näpräsivät erilaisia rakennelmia, joita olisi ollut vaikea toistaa samanlaisina jälkikäteen ja jonkun toisen tekemänä. Leikkejä seuratessaan Yu Xiao alkoi pohtia, olisiko mahdollista kehittää ratkaisu, jolla tämänkaltaisessa rakentelussa syntynyttä oppia voisi siirtää automaattisesti muiden hyödyksi. Aluksi idealla ei ollut sovelluskohdetta, mutta asiaa tutkittuaan Yu Xiao huomasi, että teollisuusyrityksillä oli ongelma, johon hänen ideansa sopisi. Teollisuuden laitteilla tuotetaan nykyisin massatuotteiden sijasta myös hyvin yksilöllisiä tuotteita eri asiakkaiden tarpeisiin. Laitteiden käyttö ja huolto vaativat osaamista, joka tavallisesti syntyy pitkän käytännön työn tuloksena. Tuhansien pro-
sessien opettaminen uusille työntekijöille saattaa kuitenkin olla hankalaa. Lego-palikat vaihtuivat Yu Xiaon mielessä erilaisiksi teollisuuden laitteiksi ja tuotteiksi, kun hän alkoi tutkijaryhmänsä kanssa kehittää älykästä ja automaattista hiljaisen tiedon opetusjärjestelmää. He kutsuvat sitä ”kognitiiviseksi moottoriksi”.
Oppia suoraan aivoista aivoihin Käytännössä tutkijoiden kehittämä järjestelmä tarkoittaa sitä, että kamera kuvaa, kuinka työntekijä – tai lähinnä hänen kätensä – huoltaa tai kokoaa laitetta. Järjestelmä oppii videolta työvaiheet, miten ja missä järjestyksessä eri toimenpiteet tehdään, sekä käytettävät työkalut ja komponentit. Ja kuntyövuoroon vaihtuu tekijä, joka ei tunne
kyseistä laitetta, hän oppii eri apuvälineiden avulla toimimaan kuten kokenut työntekijä. Tekniikka kertoo, milloin työntekijä on tekemässä virheen ja ohjaa oikeaan toimintaan. Aikaa ja vaivaa säästyy, kun uuden oppiminen ei vaadi opettajaa viereen istumaan. Myös työn luotettavuus lisääntyy, koska virheitä ei voi tehdä ilman, että järjestelmä huomaisi sen. Näin työntekijän ei tarvitse stressata virheiden tekemisestä. ”Käytännön toteutus on vielä suunnitteilla, mutta tulemme käyttämään useita tekniikoita, kuten laseja, älyhanskoja ja erilaisia sensoreita”, Yu Xiao kertoo. Tarkoituksena on luoda oppimiskokemus, jossa työntekijää ohjataan ilman, että hänen täytyy seurata kirjallisia ohjeita. ”Ohjaus on näkymättömissä, jolloin se ei ärsytä.” Projektissa hyödynnetään monen eri alan osaamista, perustutkimuksesta tekoälyyn, älyvaatteisiin ja käyttäjä kokemukseen liittyvään tutkimukseen. Samaa konseptia voidaan hyödyntää kaikilla kognitiivisia kykyjä vaativilla aloilla, vaikka bussinkuljettajien tai lentäjien opettamisessa. Nyt leikeissä syntyneestä ideasta on kulunut puolitoista vuotta, tutkimushanke on saanut rahoituksen ja prototyyppi on tekeillä. Yu Xiao on luottavainen tulevaisuuden suhteen. ”Uskon, että noin vuoden päästä meillä on prototyyppi valmiina ja tuotteen kaupallistaminen voi alkaa.” •
Cognitive Engine for Assembly and Maintenance Automation CEAMA -projekti on saanut Tutkimuksesta liiketoimintaa -rahoituksena lähes 700 000 euroa.
42 / AALTO UNIVERSITY MAGAZINE 23