Tekoälystä tulevaisuuden taito FINEDUAI

Tekoälystä tulevaisuuden taito

Tekoäly voi tuntua abstraktilta ja kaukaiselta asialta, mutta todellisuudessa se on jo nyt osa arkipäiväämme.

Olemme tekoälyn kanssa tekemisissä ehkä useammin kuin tulemme ajatelleeksi. Käytämme sitä huomaamattamme esimerkiksi silloin, kun googletamme tai käytämme älypuhelinta.

Tekoälyn merkitys kasvaa jatkuvasti, ja tulevaisuudessa se voi olla yhtä tärkeä kansalaistaito kuin tietokoneen tai internetin käyttötaito tällä hetkellä. Kun tämän päivän lukiolaiset siirtyvät työelämään, he ovat tekoälyn kanssa kosketuksissa ihan toisella tavalla kuin me nyt.

– Monella toimialalla ollaan uuden edessä; data on yhä useammin se öljy, joka hommaa voitelee. Tulevaisuudessa tekoäly voi auttaa esimerkiksi taudinmäärityksessä, ja sitä varten lääkärin täytyy osata analysoida dataa, Muuramen lukio rehtori Aki Puustinen antaa esimerkin.

Oppimisen näkökulmasta tekoälyä on kuitenkin tarkasteltu toistaiseksi aika vähän. Pari vuotta sitten FinEduAI-hanke tarttui aiheeseen ja lähti testaamaan, miten tekoäly voi tukea oppimista lukioissa.

Hankkeessa ovat Muuramen lukion lisäksi mukana Schildtin lukio Jyväskylästä, Kuopion klassillinen lukio ja Joensuun yhteiskoulun lukio. Koulujen arjessa tekoälyä ja sen mahdollisuuksia on tehty lukiolaisille näkyväksi monin keinoin.

KUKA TAHANSA VOI OPPIA

Tekoälyn ympärille on lukioissa järjestetty kursseja, joissa opiskelijat ovat ottaneet tuntumaa tekoälyn muotoihin sekä pohtineet muun muassa kyberturvallisuutta ja tekoälyyn liittyviä eettisiä kysymyksiä.

Lukiolaiset ovat saaneet suoritusmerkinnän myös kaikelle avoimesta The Elements of AI -kurssista. Lehtori Timo Ilomäki Schildtin lukiosta on iloinen siitä, että kurssi on saanut opiskelijat liikkeelle sankoin joukoin. Hänen mukaansa tekoälyn hienoimpia piirteitä on, että kuka tahansa voi oppia ymmärtämään sitä. Koodaustaitoja tai teknistä osaamista ei välttämättä tarvita. Enemmän merkitsee, että oppilas haluaa kokeilla ja soveltaa tietoa.

FinEduAI-hankkeessa mietittiin neljän lukion yhteistuumin tekoälyn mahdollisuuksia opiskelussa.

Hankkeessa on kokeiltu valmiita tuotteita, jotka hyödyntävät tekoälyä tavalla tai toisella. Tarkoituksena on ollut näyttää, miten tekoälyä voidaan käyttää, mistä laitteissa on oikeasti kysymys ja miten ne toimivat. Lisäksi on pohdittu, mihin dataa tarvitaan ja miten sitä voidaan käyttää. Testikäyttöön ovat päässeet niin älykaiuttimet, älypuhelimet kuin älykellot ja -sormuksetkin.

– Älykelloilla lukiolaiset ovat mitanneet unen määrää ja seuranneet, miten itse jaksavat. Tämä kokeilu herättelee tulevaisuuteen, sillä ihmisen kehosta saadaan paljon dataa, Aki Puustinen sanoo.

TUTUKSI KOKEILEMALLA

Muuramen lukiossa opiskelijat toteuttivat oman tekoälysovelluksen ja tutustuivat näin kädestä pitäen siihen, millaisia vaiheita tekoälyn kehittämiseen liittyy.

– Saimme Pauligilta kahvipapuja, kolmea eri paahtoastetta ja kolmesta maasta. Opiskelijat jauhoivat pavut, mittasivat suhteet spektrometrillä sekä keräsivät dataa kahvilaaduista ja alkuperämaista, Puustinen kertoo.

Lopputuloksena syntyi oma kahviskanneri, joka tunnistaa kahvilaatuja ja kahvin alkuperämaita. Skanneri hyödyntää tekoälyn ohjatun oppimisen muotoa.

Tekoälykurssilaisten kahviskanneri noteerattiin hankkeen ulkopuolellakin. Opiskelijat esittelivät tuotostaan viime keväänä Jyväskylän yliopiston StarT-festareilla, jossa skanneri saavutti nuorten sarjassa ensimmäisen sijan.

Jyväskylässä puolestaan kokeiltiin, voisiko tekoäly auttaa lukiolaisia opiskelussa. Lyhyen matematiikan etäkurssilla käytössä oli sovellus, joka kokosi jokaiselle opiskelijalle omaa oppimiskäyrää. Kun opiskelija koki tarvitsevansa apua jossakin tehtävässä, sovellus opasti hänet kysymään neuvoa sellaiselta opiskelijalta, joka osasi tehtävän.

Hankkeessa on toteutettu myös useampia botteja. Yksi niistä on Joensuussa tehty Lissu Lopsi botti, joka on suunnattu lukion opettajille. Botti auttaa heitä hahmottamaan uuden opetussuunnitelman laaja-alaisia osaamisalueita. Luonnollisesti botti kartoittaa opettajan tiedon tarpeet ja pyrkii tarjoamaan opettajalle juuri oikeantasoista tietoa.

– Landbot-alustalla botit on helppo rakentaa graafisen suunnittelutyökalun avulla, koodausta ei tarvitse osata. Chatboteissa ei varsinaisesti ole hyödynnetty tekoälyä, mutta niiden keskustelevan luonteen ansiosta käyttäjälle tulee kokemus koneen ja ihmisen välisestä vuorovaikutuksesta luonnollisella kielellä, kertoo lehtori Niina Holopainen Joensuun yhteiskoulun lukiosta.

Lissu Lopsi Botti auttaa opettajia tekemään selkoa lukion uuden opetussuunnitelman laaja-alaisista osaamisalueista.

Hankkeessa on testattu myös Opobottia, joka muun muassa suosittelee sopivia työpaikkoja ja luo esitäytetyn CV:n käyttäjälle. Holopainen miettii, että vastaavanlainen botti voisi toimia opinto-ohjauksen tukena. Sen avulla voisi tehdä esimerkiksi alkukartoituksen, jonka perusteella opiskelijaa ohjattaisiin eteenpäin.

– Jotkut opiskelijat saattaisivat jopa helpommin puhua botille eli botin avulla voisi saavuttaa sellaisiakin opiskelijoita, jotka eivät vaikkapa opotunnille tule paikalle. ■

FinEduAI-hanke lähti testaamaan, miten tekoäly voi tukea oppimista lukioissa.

Ilmiöitä tutkimassa

FinEduAi-hanketta oli Aki Puustisen ja Timo Ilomäen lisäksi käynnistämässä Kuopion klassillisen lukion silloinen rehtori Jukka Sormunen. He tunsivat toisensa jo entuudestaan, sillä sama tiimi oli tehnyt uusia avauksia lukiokentälle aikaisemminkin.

– Toimme aikanaan iPadeja lukioihin ja olimme etunenässä miettimässä virtuaalitodellisuuden tuomista lukiolaisten oppimisen tueksi. Tutkimme aikaa ja sitä, millaisia ilmiöitä ja megatrendejä liikkuu. Kun huomattiin, että tekoälystä puhutaan oppimisenkin yhteydessä, päätimme tarttua asiaan, Aki Puustinen selostaa.

Lisäenergiaa hankkeeseen toi lehtori Niina Holopainen Joensuun yhteiskoulun lukiosta.

– Olen aina ollut kiinnostunut uuden teknologian mahdollisuuksista oppimisessa. Kun hanke oli alkamassa, tekoäly oli selvästi alkanut nostaa päätään opetusalalla esimerkiksi oppimisanalytiikan hyödyntämisen myötä. Kielten opettajana kiinnostusta herättivät oppimisanalytiikan lisäksi heti alkuun tietenkin puheentunnistukseen liittyvät tekoälysovellukset.

Timo Ilomäki odottaa, että yleinen kiinnostus tekoälyn ympärillä kasvaa lähivuosina. Osa kiinnostuksesta konkretisoituu varmasti kokeiluiksi ja hankkeiksi.

– Uskon, että ymmärrys tekoälystä syvenee pikkuhiljaa ja sitä kautta hankkeitakin tullaan näkemään. Toki tekoäly on abstraktimpi kuin esimerkiksi virtuaalitodellisuus, mutta asiat menevät eteenpäin, kunhan ensimmäisiä kokemuksia on saatu. Koen, että roolimme pioneerina on tärkeä: nostamme esille asioita, joita muut lähtevät tutkimaan ja soveltamaan.

– Hankkeet mahdollistavat kokeilun, minkä jälkeen hankittuja kokemuksia aletaan soveltaa myös oman lukion arkeen. Usein hankkeiden pohjalta huomataan myös uusia kehittämisen paikkoja, Puustinen lisää.

Tärkeä tehtävä FinEduAI-hankkeessa on välittää tekoälystä tietoa lukiokentälle. Tietoa on jaettu koulutustilaisuuksissa ja webinaareissa, joissa on kuultu hankkeessa mukana olevien lukioiden kokemuksia. Puhujiksi on saatu myös tekoälyn huippunimiä, jotka ovat kertoneet esimerkkejä omista sovelluksistaan. Webinaareja on luvassa vielä keväällä, sillä FinEduAI on saanut jatkoaikaa toukokuun loppuun asti.