Kokeilun oppi

Kokeilun teemat

TekoälyTerveysKokeilutOpen dataYhteistyöOpen source softatDemokratiaIlmastonmuutos

1034 katselukertaa

Kokeilu on luotu 31.05.2018

Jouni Tuomisto

Jouni Tuomisto, Pieta Tuomisto, Tuukka Rintala

Näkemysverkot ympäristöpäätöksenteon tukena

Yhteiskuntakeskustelussa sisältö velloo ja huutoäänestys jyrää, eikä tämä tuota synteesiä. Pitäisi myös keskustella täsmällisistä aiheista ja tuottaa tiivistettyjä näkemyksiä, joissa paras argumentti voittaa. Kun näkemykset kytketään tekoälyn avulla laajaksi verkostoksi, saadaan vahva tietotuki päätöksenteolle ympäristöstä - ja muustakin. Kehityskohteena on a) kokeilla sääntöjä näkemysten tuottamiseksi http://fi.opasnet.org/fi/Tietokide ja b) kokeilla ontologiaa verkoston rakentamiseksi http://en.opasnet.org/w/Structure_of_shared_understanding . http://fi.opasnet.org/fi/Tietokide http://en.opasnet.org/w/Structure_of_shared_understanding http://fi.opasnet.org/fi/Jaettu_ymm%C3%A4rrys https://yhteistyotilat.fi/wiki08/x/w4W7Ag http://www.stadinilmasto.fi/

Miksi tämä kokeilu on tarpeellinen?

Yhteiskunnallinen keskustelu ei toimi tehokkaasti monimutkaisten päätösten kuten ympäristöpäätösten tukena. Laajasta kokonaisuudesta valikoituu vilkkaaseen keskusteluun vain muutamia aiheita, ja useimmat osallistujat päätyvät puhumaan samoista asioista ja esittämään toistuvasti samoja näkemyksiä erillisillä foorumeilla. Keskustelu siis etenee tehottomasti. Jos taas joku tekee tarkempaa analyysiä jostain yksityiskohdasta, tämä pohdinta tuskin päätyy yleisön tai päättäjien tietoon, koska ei ole keinoa kytkeä tätä pohdintaa osaksi kokonaisuutta ja varsinkaan päätöksentekoprosessia, jotka usein ovat varsin suljettuja. Tarvitaan siis parempaa keskustelua, jossa hyvän argumentaatiot säännöt pätevät. Tätä teemaa mm. Sitran dialogiloikka- ja erätauko-hankkeet ovat edistäneet ja monet muutkin toivoneet. Sen lisäksi tarvitaan parempaa kykyä kytkeä keskusteluista jalostuneet näkemykset osaksi kokonaisuutta, jota päätöksentekijät voivat käyttää tietopohjanaan. Laajojen kokonaisuuksien hallintaan tarvitaan myös tekoälyä, mutta tässä hankkeessa keskitytään tuottamaan tekoälyn analysoitavaksi helpporakenteista informaatiota, ei niinkään kehittämään tuota tekoälyä. Kokeilussa hyödynnetään THL:ssä kehitettyjä menetelmiä ja työkaluja päätöksenteon tukemiseen. Tässä kokeilussa halutaan oppia konkreettisen tapausesimerkin avulla, miten menetelmät toimivat käytännössä ja miten helppoa ulkopuolisia henkilöitä on motivoida osallistumaan, kun osallistumisen säännöt ja tekemisen lopputulokset ovat epätyypillisiä ja ehkä hankalasti hahmotettaviakin. Päähuomio kuitenkin on menetelmällisessä kehittämisessä eikä vielä niinkään toimintamallin markkinoinnissa ja läpilyömisessä.

Miten kokeilu toteutetaan?

Keskustelukulttuurin kehittämisessä tarvitaan tietenkin ihmisten kanssakäymisen lisäämistä ja sitouttamista. Tässä hankkeessa keskitytään erityisesti käydyn keskustelun tuottamien näkemysten kirjaamiseen ja jäsentämiseen. Tarkoituksena on tuottaa jaettu ymmärrys http://fi.opasnet.org/fi/Jaettu_ymmärrys , jossa olennaiset asiat ja erimielisyydet on kuvattu ja jonka avulla voidaan ymmärtää, miten erilaisiin päätelmiin on päädytty. Apuna tässä työssä toimii tietokiteen rakenne http://fi.opasnet.org/fi/Tietokide. Tuotettujen näkemysten jäsentämiseen puolestaan tarvitaan jotakin verkostomaisen datan menetelmiä. Erityisesti sovelletaan graafiteoriaa ja RDF-verkostoja (Resource Description Framework). Niiden avulla voidaan asioita kytkeä toisiinsa siten, että kytkennät muistuttavat luonnollisen kielen lauseita ja ovat siten maallikonkin ymmärrettävissä. Kuitenkin menetelmä mahdollistaa laajojen ja monimutkaisten kokonaisuuksien hallinnan ja kuvaamisen, joka on ihmiselle vaikeaa. RDF-verkostot ovat tekoälyn käsiteltäväksi erinomaista materiaalia, koska siinä on raakatekstiin verrattuna paljon rakenteista tietoa ja tekoälyn päättelyä helpottavaa standardointia. Kokeilussa käydään verkkokeskusteluja useista tärkeistä aiheista, jotka liittyvät elinympäristön terveellisyyteen ja ilmastonmuutoksen torjuntaan sekä niihin mahdollisesti vaikuttaviin toimenpiteisiin. Keskustelujen aiheiden valinnassa tehdään yhteistyötä THL:n indikaattorityön ja Helsingin ilmasto-ohjelman kanssa (linkit kohdassa lisätietoa). Keskustelut asiasanoitetaan, jäsennetään ja toisiinsa liittyvien asioiden yhteydet tunnistetaan. Lopputuloksena tuotetaan nettiin hyperteksti, joka on sekä ihmisen että koneen luettavissa, joka kuvaa monimutkaisten asioiden välisiä suhteita ja jota voidaan tilastollisin keinoin analysoida. Keskustelujen avulla kokeillaan, a) ovatko keskustelut rajattavissa ja fasilitoitavissa opiskelijavoimin; b) pystyykö niistä helposti tuottamaan jalostettuja näkemyksiä eli tietokiteen vastauksia; c) onko eri näkemysten kytkentöjä mahdollista kuvata rajallisella määrällä erilaisia relaatioita siten, että niitä voisi käyttää johdonmukaisena työkalupakkina laajojen kokonaisuuksien jäsentämiseen; d) mitkä tekniset työkalut mahdollistavat kuvatun toiminnan ja tiedon jalostamisen. Työn tekemiseen käytetään avoimen koodin ohjelmia (Mediawiki, R-tilasto-ohjelma) tai netissä vapaasti käytössä olevia ohjelmia (Google Drive). Kokeilu toteutetaan kesän 2018 aikana.

Kuka tai ketkä kokeilun toteuttavat?

Kokeilua vetää Jouni Tuomisto, joka on päätyössään johtava tutkija Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksessa. Kokeiluun palkataan noin kaksi opiskelijaa, jotka kesän aikana fasilitoivat keskusteluja ja moderoivat sisältöjä. Työaikaa tähän on arvioitu kuluvan noin 2 htkk.

Mikä on kokeilun kokonaisbudjetti ja miten se jakautuu maksajatahoittain?

Budjetti koostuu opiskelijoiden palkoista: 2 * 1 htkk (300 h à 12,40 €/h) + 35 % sivukuluja eli yhteensä 5022 €.

Millaista osaamista ja rahoitusta kokeilulla on käytettävissään?

Tiimillä on käytössään THL:ssä kehitetty Opasnet-verkkotyötila, jossa hankkeessa kuvattu työ on mahdollista toteuttaa. Tähän sisältyvät mm. Mediawiki-kirjoitusalusta ja R-tilasto-ohjelma ja MongoDB-tietokanta. Keskustelijoiden käyttömukavuuden parantamiseksi käytetään myös muita välineitä kuten Otakantaa.fi-sivua ja Googlen Drive-palvelua. Lisäksi tietoa keskusteluista levitetään sosiaalisessa mediassa, kuten Twitterissä ja Facebookissa. Tiimillä on erinomainen kokemus ja käyttötaito kaikista mainituista työkaluista. Osallistuminen on helppoa, koska kaikki työ toteutetaan avoimesti netissä ja osallistuminen on mahdollista ilman kirjautumista ja anonyymisti.

Kokeilun oppi

Saavuttiko kokeilu tavoitteensa?

Kyllä. Osoitimme, että näkemysverkkoja voi rakentaa hyvin monenlaisista aiheista ja lähtötiedoista. Huomasimme, että verkkojen rakentaminen ei ole helppoa tai itsestäänselvää, mutta ei myöskään ylivoimaista tai kohtuuttoman työlästä. Saimme toteutettua toimivan demoversion ja nettiliittymän käyttämällä avoimen koodin ratkaisuja: R, DiagrammeR ja Shiny yhdessä tuottivat hyvän tuloksen. Näkemysverkkoja on jo otettu käyttöön monimutkaisten päätösten tukena, kuten Hiilineutraali Helsinki 2035 -toimenpideohjelman seurannassa ja vaikutusten arvioinnissa. https://hnh.hel.ninja/insight

Mitä uutta tietoa kokeilulla saatiin?

Konkreettiset vastaukset hankkeen alussa esittämiimme kysymyksiin: a) Ovatko keskustelut rajattavissa ja fasilitoitavissa opiskelijavoimin? Fasilitointi ei ollut kohtuuttoman vaikeaa, mutta työssä on haasteena nähdä, miten se pitäisi rajata ja mitä tarkkaan ottaen aineistolle pitäisi tehdä. Tässä on selvästi avuksi, jos fasilitaattorilla on hyvä tietämys aiheesta ja selkeä ajatus siitä, millaiseen käyttöön näkemysverkko tulee. b) Pystyykö niistä helposti tuottamaan jalostettuja näkemyksiä eli tietokiteen vastauksia? Tämä meni ehkä toisin päin kuin ajattelimme. Näkemysverkon avulla voi tunnistaa aiheita, joista pitäisi tuottaa tietokiteitä eli perusteltuja vastauksia täsmällisiin kysymyksiin. Mutta käytännössä hyödyllisemmäksi osoittautui kirjoitamamme koodi, joka tuottaa tietokiteinä rakennetusta mallista automaattisesti näkemysverkon. c) Onko eri näkemysten kytkentöjä mahdollista kuvata rajallisella määrällä erilaisia relaatioita siten, että niitä voisi käyttää johdonmukaisena työkalupakkina laajojen kokonaisuuksien jäsentämiseen? Kyllä. Kehitimme avoimen päätöksenteon ontologian (http://en.opasnet.org/w/Open_policy_ontology), joka on suoraan käytettävissä näkemysverkkojen rakentamiseen. Tarvitsemamme sanasto sisältää 98 asiaa ja 124 relaatiota. Tämä ei ole ihan pieni määrä, mutta kuitenkin käyttökelpoisen kokoinen. d) Mitkä tekniset työkalut mahdollistavat kuvatun toiminnan ja tiedon jalostamisen? Käytimme työhön Opasnetin MongoDB-tietokantaa tai joissakin tapauksissa Google Sheetejä datan varastoimiseen, R-ohjelmaa ja OpasnetUtils-pakettia laskentaan, DiagrammeR-pakettia näkemysverkkojen piirtämiseen ja shiny-pakettia nettikäyttöliittymän luomiseen. Testiserverinä käytettiin Rstudion tarjoamaa ilmaista testipalvelua: https://pietatuo.shinyapps.io/insightnetwork . Kaikki käytetyt ohjelmistot ovat avointa lähdekoodia ja ilmaiseksi ja kohtuullisella työllä käyttöön otettavissa. Kaksi oppia: 1) Näkemysverkot toimivat sekä teoriassa että käytännössä. Niiden käyttöä kannattaa laajentaa. 2) Fasilitointi ja toimintaperiaatteen ymmärtäminen kuitenkin vaatii koulutusta. Niinpä potentiaalisten uusien fasilitaattorien rekrytointi, koulutus ja motivointi on ensiarvoisen tärkeää.

Miten aiot viedä kokeilua tai sen tuloksia eteenpäin?

Kokeilun aikana näkemysverkot ja myös niihin olennaisesti liittyvät tietokiteet ovat alkaneet saada julkista huomiota ja hyväksyntää. Tätä positiivista virettä on syytä hyödyntää ja esimerkiksi rekrytoida fasilitaattoreita. (ks edellä). Open Knowledge Finland on osoittanut kiinnostusta idean jatkokehittämiseen. Näkemysverkot sinänsä skaalautuvat helposti globaalistikin. Rajoittavana tekijänä on niiden ihmisten määrä, jotka haluavat ja osaavat verkkoja rakentaa. Luultavasti hyödyntäjiä löytyy helpommin sitten, kun hyödyllistä tietoa verkkojen avulla on tarjolla.

Mitä kokeilun matkalla on tapahtunut?

15.11.2018

Näkemysverkkohankkeen eteneminen

(päivitetty 4.11.2018)

Sanasto auttaa näkemysverkkojen luomista

Näkemysverkkojen rakentamista varten tarvittiin sanasto, jotta nuolet ja solmut näkemysverkoissa olisivat vakiomuotoisia ja siten sekä ihmisille että tekoälylle selkeitä luettavia. Tämän sanaston tai ontologian ensimmäinen versio on nyt valmistunut. Listaus löytyy Opasnetistä. Sanasto on myös piirretty näkemysverkoksi (joskin olioiden ja relaatioiden tyypit on häivytetty, jotta itse sanat korostuisivat. Kaikki relaatiot eli nuolet ovat tyyppiä "omistaa alajoukon" eli näkemysverkko kuvaa sanajoukkojen hierarkisia suhteita.

Verkkokuva on liian iso tähän sivulle nostettavaksi, mutta se löytyy tästä linkistä.

WIDE-hackathonista vauhtia tietokiteisiin

Näkemysverkon olennaista osaa eli tietokiteen ideaa käytettiin pohjana kilpailutyössä, joks voitti WIDE-hackathonin New Frontiers -kilpailusarjan. Voittajajoukkue (Jouni Tuomisto, Kaisa Haverinen, Teemu Rintala ja Juha-Pekka Finnilä) kehitti toimeenpanosuunnitelman tietokiteiden käyttöönotolle tutkimustyössä ja erityisesti tutkimustiedon tarjoamassa tuessa yhteiskunnalliselle päätöksenteolle. Toimeenpanosuunnitelmassa oli neljä osaa: 1) tietokiteiden käyttö Hiilineutraali Helsinki 2035 -ohjelman toteuttamisessa, 2) käytännöllisen ohjeistuksen tekeminen tietokiteiden käyttöön, 3) fasilitaattorien rekrytointi ja kouluttaminen tietokiteiden käyttöön ja 4) julkisten keskustelujen avaaminen monimutkaisista yhteiskunnallisista kysymyksistä, joiden selventämisessä tietokiteet ja näkemysverkot olisivat avuksi.

Käyttöliittymä ja useita esimerkkejä tarjolla

Näkemysverkon käyttöliittymän demo on kokeiltavana (käynnistyy hitaasti mutta toimii sitten aika näppärästi). Selaimella kannattaa zoomata sisään reilusti, muuten verkon solmut ja tekstit jäävät kovin pieniksi.

Projektissa on tähän mennessä ollut kaksi teemaa, joiden sisään suurin osa tehdystä työstä mahtuu: rajattujen näkemysverkkojen rakentaminen mm. Hiilineutraali Helsinki 2035 -toimenpideohjelman (HNH2035) pohjalta ja argumentaatiokeskustelujen luominen kolmesta eri aiheesta. Nämä molemmat on tarkoitus yhdistää, ja täten luoda laajempi näkemysverkko, jota voi käyttä ilmastopolitiikan päätöksenteon tukena.

Olemme kehittäneet ja kokeilleet semantiikkaa ja sanastoa, jota käytetään kuvaamaan eri tietokiteiden välisiä relaatioita. Päivitämme listaa sitä mukaa, kun relaatioissa huomataan puutteita ja niitä määritellään lisää.
Kaikki tämänhetkiset relaatiot löytyvät täältä (huom, englanniksi)
Näitä relaatioita käyttämällä olemme luoneet useita taulukoita, joihin on kerätty dataa mm. Hiilineutraali Helsinki 2035 -projektista ja Sitran 100 fiksua tekoa -sivulta. Listaus kaikista käytetyistä taulukoista löytyy Yhteistyötiloista.
Taulukoissa olevan datan pohjalta piirretään näkemysverkkoja. Tarkoituksena on liittää kaikissa eri taulukoissa olevat tietokiteet sille relevantteihin asioihin aikaisemmin mainituilla relaatioilla, jotta saataisiin koherentti relaatioiden kartta.
Toistaiseksi näkemysverkkojen luominen on saatu lähes automaattiseksi, niin että niitä voi tuottaa, tarkastella ja rajata dynaamisesti omalla koneella. Tämä toiminnallisuus vaatii R- ja RStudio-ohjelmat sekä paketit OpasnetUtils, DiagrammeR ja Shiny. Kaikki tarvittavat ohjelmat on myös asennettu julkiselle kokeiluserverille, jotta näkemysverkkoja voi tarkastella vapaasti nettiselaimen avulla. Tämä onnistuu nyt tilapäisesti, ja pysyvä ratkaisu on etsinnässä.

Olemme tehneet templaatin argumenttien luomiseen ja loogiseen järjestämiseen. Käytännössä tämä tarkoittaa valmista mallipohjaa, jonka avulla argumenttien koko sisältö voidaan kuvata Opasnet-verkkotyötilassa koneluettavassa muodossa. Sen avulla voidaan järjestelmällisesti kuvata tiettyihin päätöksiin liittyvää argumentointia, sekä näiden argmenttien totuusarvoja ja asiaankuuluvuutta.
Templaattiin kuuluu se ominaisuus, että se pystyy näyttämään eri argumenttien ominaisuuksia riippuen ihmisen omasta arvomaailmasta, esim. jos henkilön A mielestä asia X ei liity päätökseen Y, kaikki asiaan X liittyvät argumentit voidaan merkitä epärelevanteiksi A:n näkökulmasta. Silti henkilön B näkökulmasta X voi olla relevantti, joten hänen näkökulmastaan asiat esitetään toisin.
Tällä hetkellä eri tahojen yksittäiset näkemykset ja näkemyserot voidaan kirjata ja näyttää keskustelusivulla, mutta tavoitteena on lähiaikoina vielä kehittää toiminnallisuus kokonaisuuden automaattiseen päättelyyn eri toimijoiden näkökulmasta. Tämä tarkoittaa, että koko argumentaatiopuu käydään läpi jokaisen osallistujan näkökulmasta, ja näkemyserojen vaikutukset koko keskusteluun päätellään koneellisesti. Näin tietokoneella voidaan tuottaa hyvinkin laajasta keskustelusta automaattisia synteesejä siitä, mihin päätelmään kukin toimija päätyy, jos hän noudattaa omia näkemyksiään johdonmukaisesti. Tämän toivotaan lisäävän ymmärrystä ja myös mahdollisuuksia haastaa löperöä ajattelua.
Argumenttitemplaattia käyttävä esimerkkikeskustelu Helsingin ruuhkamaksuista löytyy täältä (huom, englanniksi).
Olemme myös luoneet vastaavanlaisen argumentaatiorakenteen päätöksenteon avoimuudesta Bengt Holmströmin haastattelun (HS 15.7.2018) ja sitä seuranneen kritiikin (25.7.2018 & 31.7.2018) pohjalta. Linkki argumentaatioon on lähetetty myös Holmströmille itselleen sekä kaikille, joiden argumentteja käytimme. Saimme palautetta vain parilta ihmiseltä, mutta se oli kaikki myönteistä.

Lisätietoa spesifeistä työtehtävistä sivulla Ympäristöterveysindikaattori.

Kokeilu pähkinänkuoressa

Tausta. Näkemysverkot ovat monimutkaisia ilmiöitä kuvaavia verkostoja. Ne noudattavat graafiteorian ja avoimen linkatun datan periaatteita. Ne jäsentävät mm. politiikkatoimien yksityiskohtia, tuottavat kokonaiskuvaa ja auttavat johdonmukaista päättelyä ristiriitaisten näkemysten ja arvojen keskellä. Näkemysverkot ovat mahdollinen linkki ihmisten sanallisten kuvausten ja aineistopohjaisen tekoälypäättelyn välillä. Tätä linkkitoiminnallisuutta ei ole juuri tutkittu.

Tavoite. Työssä tarkasteltiin Helsingin ilmasto-ohjelmaa ja toisaalta päätöksentekoa Itämeren kaloista. Tavoitteena oli a) kartoittaa kykyä kuvata toiminnan kannalta tärkeitä asioita ja b) testata mahdollisuuksia näkemysverkkojen avulla tehtävään päättelyyn ristiriitatilanteissa sekä toissijaisesti c) selvittää näkemysverkkojen selkeyttä viestinnässä.

Menetelmät. Aineistona käytettiin Hiilineutraali Helsinki 2035 -toimenpideohjelmaa, GOHERR-tutkimushankkeen silakan hyöty-riskinarviota sekä työpajoissa, netissä tai sähköpostilla käytyjä keskusteluja. Lisäaineistona käytettiin THL:n terveysindikaattorikuvauksia. Aineisto jäsennettiin näkemysverkoiksi aiemman ohjeistuksen mukaan. Puutteiden ilmetessä ohjeistusta päivitettiin. Tavoitteena oli yleispätevä, aiheesta riippumaton ohjeistus. Lisäksi kirjoitettiin koodia automatisoimaan ohjeistuksen mukaista työtä. Yhteistyötä tehtiin aihepiirien tutkijoiden ja virkaniekkojen kanssa. Palautetta kerättiin vapaamuotoisesti suullisesti ja kirjallisesti.

Tulokset. Yksityiskohtaiset tulokset löytyvät avoimesti netistä. Perusajatus osoittautui toimivaksi: monimutkaiset asiat voidaan pilkkoa yksityiskohdikseen ja kuvata verkoston solmuina eli "olioina" ja näiden välisinä yhteyksinä eli "relaatioina". Alkuperäinen ohjeistus osoittautui vajavaiseksi erityisesti olio- ja relaatiotyyppien osalta. Oliot pystyttiin luokittelemaan pääluokkiin kuten substanssiasioihin, toimijoihin tai tiedonkäsittelymetodeihin. Syysuhteita, toimintaa tai arvostuksia kuvaavat relaatiot olivat tyypillisia. Näkemysverkoilla jäsennettiin paitsi keskusteluja myös näkemyseroja argumenttien totuusarvosta tai relevanssista.

Pohdinta. Näkemysverkot kuvasivat onnistuneesti monimutkaisia ja laajoja aiheita ja niihin liittyvää keskustelua. Parannettu ohjeistus toimi hyvin kaikkiin tarkasteltuihin aiheisiin. Ohjeistus ja työn automatisointia edistävä koodi helpottivat ja selkeyttivät tiedonkeruuta ja mahdollistivat eri lähteistä tulevan aineiston yhdistämisen. Näkemyserot kuvattiin argumenteilla, jotka sallivat useita totuusarvoja. Näkemyserojen kuvaaminen on välttämätöntä, jotta keskusteluaineistosta voidaan koneellisesti selvittää, mitä eri toimijat aineistosta päättelevät (olettaen, että he noudattavat johdonmukaisesti lausumiaan arvoja ja päättelyä).

Päätelmä. Näkemysverkot ovat lupaava menetelmä monimutkaisen tiedon jäsentämiseen. Erityisen hyödyllistä tämä voi olla päätöksenteon ja politiikkatoimien suunnittelussa, toteutuksessa ja seurannassa.

Tekoälykokeilut - päätöstilaisuus (6.11.2018)

Jouni Tuomisto

Kommentit

Kirjaudu sisään kommentoidaksesi omalla nimelläsi

Piilota kommentit