tiistai 9. helmikuuta 2010

FT Vesa Niskanen:
Sumea logiikka - uusi näkökulma
päättelyyn ja mallinnukseen

"Kun me tarkastelemme niin sanotun todellisuuden ilmiöitä, pyrimme kuvailemaan, ymmärtämään ja selittämään niitä etsimällä ilmiöille ominaisia säännönmukaisuuksia, perusrakenteita ja toimintaperiaatteita."

(Vesa A.Niskanen: Sumea logiikka - kirkasta älyä ja mallinnusta. WSOY 2003, s.6)


Vesa Niskanen, s.1952, on sumean logiikan pioneeri Suomessa. Alunperin 60-luvun loppupuolella Yhdysvalloissa, Berkeleyn yliopistossa Lofti Zadehin toimesta syntynyt sumean logiikan tarkastelu, tutkimus ja soveltaminen tuli teoreettisesta filosofiasta lisensiaattityötä terkevän Niskasen tietoon 1970-luvun loppupuolella. Analyyttisen filosofian ja kaksiarvologiikan tarjoamat työkalut eivät hänen mielestään riittäneet ihmisen toiminnan mallinnuksessa. Sumeasta logiikasta tällaisia välineitä löytyi.

Kuten Zadeh Yhdysvalloissa niin myös Niskanen Suomessa joutui tekemään pitkän päivätyön saattaakseen sumean logiikan osaksi akateemista yhteisöään. Vuonna 1986 julkaistiin Vesa Niskasen sumeaa logiikkaa koskeva väitöskirja teoreettisen filosofian alalta. Kansantajuinen painos sumeasta logiikasta sisältyy teokseen: Vesa A.Niskanen: Sumea logiikka - kirkasta älyä ja mallinnusta, Wsoy 2003.

......

Vesa Niskanen: Sumeasta logiikasta


Sumea logiikka (fuzzy logic) on uusi, helppo ja monitieteinen tapa rakentaa malleja ja sovelluksia, varsinkin niin sanottuja älykkäitä malleja, niin luonnon- kuin ihmistieteissäkin. Sumea logiikka on vielä nuori tieteenala, sillä sen perusajatukset esitti 1960-luvulla professori Lotfi Zadeh Berkeleyssä Kalifornian yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksessa.

Alusta alkaen sumean logiikan uusi ajattelutapa on herättänyt hämmennystä – ja jopa vastustusta – logiikan, matematiikan ja tietokonemallinnuksia tekevien tutkijoiden piirissä. Tämä ei olekaan ihme, sillä sumea logiikka ja sumea matematiikka asettavat kovia haasteita länsimaisessa tiedeyhteisössä vallinneille peruskäsityksille, kuten yli 2000 vuotta päättelyn perustana pidetylle kaksiarvologiikalle, noin 300 vuotta käytetylle matemaattiselle mallinnukselle ja runsaat 100 vuotta sovelletulle perinteisen matematiikan joukko-opille.

Kauko-idässä tilanne on taas ollut toinen, sillä siellä sumean logiikan tyyppistä ajattelutapaa esiintyy filosofioissa enemmän. Selvimmin tämä on näkynyt taolaisuudessa.

Vaikka länsimainen perustutkimus onkin selvinnyt melko hyvin edellä esitetyillä menetelmillä, monissa käytännön sovelluksissa tilanne on kuitenkin ollut nurinkurinen: ihminen näyttää todellisuudessa käyttävän moniarvoista logiikkaa ja ei-matemaattista ajattelutapaa, mutta sovellukset ovat perustuneet kaksiarvologiikkaan ja matematiikkaan, ja tämän vuoksi rakennetut mallit ovat usein olleet ihmisen kannalta monimutkaisia, vaikeasti ymmärrettäviä ja joskus jopa melko huonoja. Toisinaan on jopa käynyt niin, että sovelluksen rakentaminen ei ole näillä välineillä lainkaan onnistunut.

Sumea logiikka on taas pyrkinyt ihmismäiseen ajattelutapaan mallien rakennuksessa, ja tämä on käytännössä tarkoittanut lähinnä moniarvologiikkaan ja kielellisiin esitystapoihin perustuvien menetelmien käyttöä. Niinpä sumean logiikan ansiosta mallit ja sovellukset ovat selvästi yksinkertaisempia ja helppokäyttöisempiä kuin perinteisten menetelmien tapauksessa.

Sumean logiikan sovelluksia on jo tuhansia autoissa, kodinkoneissa, suurteollisuuden säädöissä, roboteissa ja erilaisissa asiantuntijajärjestelmissä, ja niillä korvataan yhä enemmän perinteisiä järjestelmiä. Yhtenä uutena sovellusalueena on Internet. Tutkimuksien ja sovelluksien painopiste on vielä ollut insinööritieteissä, mutta sumeaa logiikkaa voidaan aivan yhtä hyvin soveltaa vaikkapa biologiaan, sosiologiaan, psykologiaan, kasvatustieteeseen, lääketieteeseen, taloustieteisiin, tilastotieteeseen ja filosofiaan. Tämän alan tutkimus on hyvin aktiivista viidessä maanosassa, ja alalta on ilmestynyt jo kymmeniä tuhansia tieteellisiä julkaisuja.

Itse tutustuin sumeaan logiikkaan 1970-luvun lopulla suunnitellessani teoreettisen filosofian lisensiaattityötäni Helsingin yliopistossa. Olin siihen mennessä saanut käsityksen, että pääaineeni tutkimusta hallitsevat analyyttinen filosofia ja kaksiarvologiikka eivät ole riittäviä työkaluja ihmisen toiminnan mallinnukseen, joten etsin jotakin muuta tilalle. Sattumalta sain käsiini muutaman sumeaa logiikkaa koskevan julkaisun, ja lisäksi nykyään kasvatustieteen professorina toimiva Mauri Åhlberg esitti minulle noihin aikoihin ajatuksen, että sumea logiikka voisi olla hyödyllinen menetelmä ihmistieteissä. Siitä tutkimukseni sitten alkoi, ensin lisensiaattityönä ja myöhemmin väitöskirjana sekä muina julkaisuina. Nykyään minulla on paljon yhteistyötä Berkeleyssä professori Zadehin johtamassa BISC-ryhmässä.

Linkki: Zadehille Benjamin Franklin mitali 2009

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Kirjoita kommentti tähän tekstiin.


- Et sä nyt jo tajua
- Kukahan tässä nyt ei varsinaisesti tajua
Piirros: Juha Olavinen

Pääsiäissaaren viimeinen palmu

Olen usein kysynyt itseltäni: "mitä viimeistä palmupuuta kaatanut pääsiäissaarelainen sanoi?" Sanoiko hän nykyajan metsurin tapaan: "työpaikkoja, ei puita!"? Vai: "teknologia ratkaisee ongelmamme, ei pelkoa, löydämme puulle korvaavan materiaalin"? Vai: "ei ole todisteita siitä, ettei jossakin muualla saarellamme olisi vielä palmuja. Tarvitsemme lisää tutkimusta. Ehdottamanne puunkaatorajoitus on ennenaikainen ja perustuu pelonlietsomiseen"?

- Jared Diamond: Romahdus. Miten yhteiskunnat päättävät tuhoutua tai menestyä? Terra Cognita 2005