Peliohjaimet tulevat traktoriin

Harvesteri työssään
Harvesteri työssään

Peliohjaimista ja kännyköistä tutut, liikkeeseen ja asentoon reagoivat anturit kotiutuvat pian myös raskaisiin työkoneisiin.

Antureiden avulla voitaisiin seurata esimerkiksi työkoneiden hydraulipuomien asentoa ja liikettä, mutta tarkkaan reaaliaikaiseen seurantaan niitä ei vielä ole onnistuneesti sovellettu.

"Sormenpään kokoisilla antureilla voitaisiin tuottaa kustannustehokkaasti tietoa raskaiden työkoneiden liiketilasta, jota voidaan käyttää esimerkiksi työkoneiden kunnonvalvonnassa. Lisäksi sen avulla voidaan tehdä ennakoivaa huoltoa etäyhteyden yli", sanoo tulevana perjantaina aiheesta väittelevä diplomi-insinööri Janne Honkakorpi.

Asennon ja liiketilan aistimiseen sekä liikkeen säätöön käytetään MEMS-teknologiaan (Micro-Electro-Mechanical Systems) perustuvia kiihtyvyys- ja kulmanopeusantureita. MEMS-anturit ovat yleistyneet autoteollisuudessa, kuluttajaelektroniikassa ja sotilaskäytössä, ja niitä käytetään jo laajamittaisesti mm. ajoneuvojen vakautusjärjestelmissä, matkapuhelimissa ja peliohjaimissa.

"Helposti asennettavilla pienillä liikeantureilla työkonevalmistajat voivat toteuttaa jo olemassa oleviin koneisiin myös kuljettavaa avustavia ja turvallisuutta parantavia automaattisia liikkeensäätöjärjestelmiä", Honkakorpi näkee.

Hän tutki väitöstyössään raskaissa liikkuvissa työkoneissa käytettävien hydraulipuomien asennon ja liiketilan aistimista sekä liikkeen säätöä MEMS-kiihtyvyys- ja kulmanopeusantureilla.

Työkoneen liiketiloja seuraamalla voidaan havaita ajoissa sellaiset käyttötilanteet, jotka toistuessaan rasittaisivat rakenteita liikaa ja johtaisivat konerikkoon. Esimerkiksi metsäkoneiden työn tehokkuutta voidaan parantaa kun seurataan sen puomin normaalia käyttöä ja sitten karsitaan siitä tarpeettoman laajat ja tehoa vievät liikkeet.

Tulevaisuudessa antureita voitaisiin käyttää myös koneiden ohjaamiseen: suuretkin kuormat liikkuisivat pienillä kädenliikkeillä ja laitteet ajaisivat eteen- tai taakesepäin vaikkapa päätä kallistamalla.

Juttu on Tampereen tekniknillisen yliopiston tiedote: Liikettä aistivat anturit tehostavat työkoneen ja kuljettajan töitä.

Kuva: Flickr
 

Toimittajat eivät läpäisseet Turingin testiä Jari Mäkinen Ti, 10/06/2014 - 12:59
Eugene
Eugene

Viime sunnuntaina tuli kuluneeksi 60 vuotta siitä, kun Britannian eräs suurimmista tiedemiehistä teki häpäistynä itsemurhan: homoseksuaalisuutensa vuoksi vainottu tietojenkäsittelytieteen uranuurtaja Alan Turing söi palan syanidilla kyllästetystä omenasta 7. kesäkuuta 1954 ja hänen siivoojansa löysi ruumiin seuraavana päivänä.

Nyttemmin Turingin ansiot on tunnustettu ja hänen traaginen tarinansa on kerrottu moneen kertaan. Niinpä sunnuntaina otsikkoihin pääsi myös hänen kehittämänsä ns. Turingin testi. Sen mukaan tekoälyn voi katsoa ajattelevan silloin, kun tietokone tai tietokoneohjelma voisi huijata ihmiskuulustelijaansa niin hyvin, että hän luulee keskustelevansa ihmisen kanssa.

Turing esitteli tämän tekoälyn edistyksellisyyttä mittaavan testin lokakuussa 1950 julkaistussa Mind-lehden artikkelissa "Computing machinery and intelligence".

Nyt sunnuntaina julkaistussa Readingin yliopiston tiedotteessa väitettiin, että kone on läpäissyt ensimmäisen kerran Turngin testin. Ja lähes kaikki tiedotusvälineet julkaisivat uutisen sitä sen enempää ajattelematta.

Tiedotteessa kerrottiin, että Eugene-niminen tietokoneohjelma väitti olevansa ukrainalainen 13-vuotias koulupoika, jonka kielioppivirheet englannissa menisivät siten ulkomaalaisuuden piikkiin ja omituiset vastaukset tulisivat nuoruudesta.

Luotettavuutta uutiselle antoi kuuluisa Lontoossa sijaitseva Royal Society, jonka tiloissa joe järjestettiin lauantaina, joskin luotettavuutta vei se, että hank keen taustalla oli Kapteeni Kyborgiksi brittimediassa nimetty tutkija Kevin Warwick, joka on tehnyt useampaan kertaan aikaisemminkin kyseenalaisia, ylisanoja pursuavia mediatempauksia.

Se oli hän, joka asennutti itseensä vuonna 2000 mikropiirin ja väitti olevansa ensimmäinen kyborgi, ja etenkin Iso-Britanniassa hänet muistetaan edelleen tästä. Viimeisin "suuri" Warwickin kampanja oli vuonna 2010, kun hänen laboratorionsa väitti todistaneensa ensimmäisen kerran miten ihminen altistui ensimmäisen kerran tietokonevirukselle.

Tälläkin kerralla tarinassa on totuutta toinen puoli. Eugene-ohjelmaa testattiin lauantaina, ja se huijasi osaa arvioitsijoista niin hyvin, että 33% heistä oletti kyseessä olleen oikean ihmisen.

Tiedotteessa - ja sen pohjalta tehdyissä uutisissa - kerrottiin, että kyseessä olisi ollut ensimmäinen kerta, kun tekoäly olisi saanut näin hyvän tuloksen. Kyseessä tosin ei ollut tekoäly tai supertietokone, vaan normaalissakin tietokoneessa toimiva keskusteluohjelmisto, niin sanottu chatbox, eli ihmismäisiä vastauksia tuottava ohjelma. Se kehittää siis keskustelua annettujen ohjeiden mukaan, eikä siinä ole tekoälyä lainkaan.

Aiemmin on ollut jo testissä hyvin suoriutuneita chatboxeja, kuten Cleverbot, joka vakuutti jopa 59% kokeilijoistaan. Sen saama "tulos" on siis parempi kuin nyt saatu.

Eugene myös ikään kuin huijasi kokeen sääntöjä väittämällä olevansa ulkomaalainen ja nuori, jolloin virheet olivat ikään kuin hyväksyttävissä. "Oikeassa" Turingin testissä tätä ei hyväksyttäisi. Nyt ohjelmisto ei siis pyrkinyt suoriutumaan mahdollisimman ihmismäisesti, vaan huijaamaan testaajiaan mahdollisimman hyvin.

Lisäksi uutisissa väitettiin, että Eugene olisi ollut supertietokone. Ei ollut, ei lainkaan – supertietokone kuulostaa vain hienommalta.

Vinkkejä:

Hyvä nettisivusto kunnollisten, ihmismäisesti käyttäytyvien älykkäiden ohjelmistojen tutkimiseen on muun muassa Ai Research -projekti, mistä voi saada tekoälyä vaikkapa kännykkään, jonka laskentatehoa Turingin aikaan olisi kyllä pidetty supertietokoneena.

Erilaisia chatboxeja voi testailla www.chatbots.org -sivustolla, mistä Eugene on tosin (jostain syystä) juuri poistettu...

Ja lopuksi: hyvä nettisivusto Turingiin sekä hänen työhönsä tutustumiseen on www.alanturing.net.

Eugene-uutisoinnin kyseenalaisuuksista kertoi mainiosti muun muassa TechDirt -sivusto.

Malesialaiskoneen etsintä palaa nollaan

Malaysian Airlinesin Boeing 777-200
Malaysian Airlinesin Boeing 777-200

Maaliskuun 8. päivänä kadonneen malesialaisen matkustajakoneen etsintä on palaamassa lähes alkutilanteeseen: Australian viranomaiset ovat lopettaneet koneen hylyn etsinnän alueelta, mistä huhtikuun alussa havaittiin akustisia signaaleita, joiden oletettiin olevan peräisin uponneesta Boeing 777:stä.

Bluefin-21 -sukellusrobotti ennätti tutkia yli 850 neliökilometriä merenpohjaa toukokuun 28. päivään mennessä, jolloin etsinnät tältä alueelta päätettiin lopettaa. Tuloksena on aiempaa tarkempi ja parempi kartta kyseisen, Australian koilliskulman länsipuolella olevan merialueen pohjasta, mutta ei merkkiäkään lentokoneen hylystä.

MH370:n tapaus on siis edelleen epäselvä, ja sekava viranomaisyhteistyö ja -tiedottaminen on osaltaan hankaloittanut  tapauksen selvittämistä. Aluksi malesialaisviranomaisten tiedotus oli ristiriitaista ja täysin epäammattimaista, ja sitten Australian pääministeri Tony Abbott ennätti jo julistaa koneen lähes löytyneeksi.

Järkevin kommentti toki heti akustisten signaalien saamisen jälkeen huhtikuun alussa Yhdysvaltain merivoimien edustajalta, joka totesi etteivät merestä saadut hajanaiset akustiset signaalit voisi olla peräisin malesialaiskoneesta, mutta siitä huolimatta laajamittaiset etsinnät päätettiin aloittaa alueella, vaikka se oli varsin kaukana alun perin oletetusta putoamiskohdasta. Tosin on luonnollista, että julkisen paineen alla vähäisintäkin johtolankaa haluttiin seurata ja siten etsintä suunnattiin alueelle, mistä signaalit saatiin.

Kuva: Bluefin-21 -sukellusrobottia lasketaan veteen Ocean Shield -alukselta

Etsinnässä pidetään nyt taukoa, kunnes elokuussa alukset palaavat jälleen "alkuperäiselle" etsintäalueelle Intian valtameressä kaukana Australian vesialueiden rajalla mantereen kaakkoispuolella noin 2200 kilometrin päässä. Työnä on kartoittaa 60 000 neliökilometriä merenpohjaa, mihin saattaa mennä pitkäkin aika sääolosuhteista riippuen. Työkaluna on Bluefin-21 tai vieläkin äreämpi merirobotti, kuten Remus 6000, jota oletimme käytettäväksi jo aiemmassa vaiheessa.

Onnettomuustutkinnassa on edistytty kuitenkin sen verran, että satelliittitietoja on käyty aiempaa paremmin läpi, ja niiden sekä aiempien tutkatietojen perusteella koneen likimalkainen reitti on varsin hyvin selvillä: se lensi Kuala Lumpurista ensin normaalia reittiä pohjoiseen, kunnes kääntyi nopeasti lounaaseen ja lensi jotakuinkin suoraa reittiä oletetulle putoamisalueelleen.

Virallisesti onnettomuudelle ei ole toistaiseksi esitetty mitään syitä, mutta epävirallisesti MH370:n kohtalolle on kolme mahdollista selitystä:

  1. Koneessa oli kaksi varastetuilla passeilla matkustanutta iranilaista. He olisivat voineet kaapata koneen, joskin passitapausta lukuun ottamatta mikään ei osoita syyttävää sormea heihin. Interpolin mukaan muitakaan matkustajia ei ole syytä epäillä kaappaajiksi.
  2. Pilotit, tai toinen heistä, on ottanut koneen haltuunsa. Kummankaan lentäjän taustasta ei ole kuitenkaan löydetty mitään erityistä syytä siihen miksi he olisivat tehneet näin.
  3. Haamukone. Boeing 777 olisi jostain syystä esimerkiksi menettänyt paineistuksensa, eivätkä lentäjät olisi saaneet ajoissa happinaamareitaan päälle, jolloin 12-henkinen miehistö ja 227 matkustajaa olisivat kuolleet hapenpuutteeseen ja kone olisi lentänyt reittiään eteenpäin siihen saakka kunnes sen polttoaine loppui. Tai jokin muu syy olisi ensin saanut aikaan lentokorkeuden muutoksen, mihin lentäjät olisivat reagoineet yrittämällä palata Malesiaan, mutta kone olisi jatkanut merelle ja lentänyt automaattisesti eteenpäin. Historiasta tunnetaan muutamia tällaisia tapauksia, joissa miehistö on menettänyt tajuntansa ja kone on jatkanut itsekseen eteenpäin niin kauan kuin sillä on ollut polttoainetta. Tässä teoriassa tosin satelliittilaitteiston ja tutkavastaimen selvästi tarkoitukselliset pois kytkemiset oudostuttavat.

Todennäköisesti tätä enempää koneesta ei voida sanoa ennen kuin sen mustat laatikot saadaan tutkittavaksi. Kyseessä on eräs ilmailuhistorian omituisimmista tapauksista, ja sen selvittämiseksi tullaan varmasti tekemään kaikki mahdollinen.

Sanokaa FAZER kun haluatte lannoittaa!

Yamaha RMAX näyttää samalta kuin FAZER
Yamaha RMAX näyttää samalta kuin FAZER

Se näyttää vain suurelta kauko-ohjattavalta helikopterilta ja vaikuttaa isolta lelulta, mutta kyseessä on kunnon työhön tehty laite. Automaattisesti ennalta-ohjattua tehtävää tekevät miehittämättömät lentolaitteet ovat jo tulleet osaksi maanviljelystä, ja suurien tilojen lisäksi niitä käytetään jo mm. pienillä, mutta hankalakulkuisilla viinitiloilla. Laitteilla voi kuvata, mitata, kartoittaa – ja myös suorittaa lannoitusta tai tuholaistorjuntaa erittäin tarkasti paikannettuna.

Japanilainen moottoripyörävalmistaja Yamaha on eräs ennakkoluulottomimmin uuteen alaan kiinni tarttuneista perinteisistä moottorikulkunauvovalmistajista, ja se esitteli tänään Orlandossa, Floridassa, pidettävillä miehittämättömien ilma-alusten AUVSI-messuilla uusimman tulokkaansa, joka sattuu makeasti suomalaiseen korvaan: FAZER.

Se korvaa yllättävän suosituksi tulleen RMAX-mallin ja on sitä hiljaisempi ja 24% voimakkaapi. Noin kolme metriä halkaisijaltaan olevalla pääroottorilla varustettu laite käyttää voimanlähteenään moottoripyöristä tuttua 390cc:n nelitahtista polttomoottoria. Sen hyötykuormakapasiteetti on 50% parempi ja ohjausjärjestelmä toimii jouhevammin.

Laitteen pääkäyttö tulee olemaan maataloudessa, etenkin erilaisten nesteiden ruiskuttamisessa ja raemaisten aineiden levittämisessä. Nämä kiinnitetään kopterin sivuissa oleviin tankkeihin ja levitetään alla olevalla laitteistolla. Kapasiteettia on 24 kilon edestä.

Nämä maatalouden automaattiset pikku apulaiset ovat toistaiseksi olleet varsin huomaamattomia, mutta nykyversiot ovat jo niin käteviä, kykeneviä ja helposti käytettäviä, että niiden käyttö lisääntyy voimakkaasti. Pelkästään Yamahalla, joka on vain yksi valmistajista, on takanaan jo yli 2 miljoonaa lentotuntia yhtiön eri kopteriversioilla.

Ei aikaakaan, kun pikkukopterit tulevat osaksi myös suomalaista maalaismaisemaa...

Robotti on enemmän kuin robotti

Sana "robotti" tulee tšekinkielisestä sanasta "robota", mikä tarkoittaa pakkotyötä. Alun perin robotilla tarkoitettiinkin vain orjallisesti pitkäpiimäistä työtä tekevää laitetta, mutta 1950-luvulla robotit alkoivat saada myös inhimillisiä piirteitä. Sarjakuvissa ja populaarikulttuurissa oli yhä useammin ihmiskaltaisia robotteja, androideja ja kyborgeja, robottien ja ihmisten sekoituksia. Lisäksi tekniikka alkoi olla sillä tasolla, että oikeista laitteista saatiin jo paljon aiempaa kyvykkäämpiä.

Nyt on meneillään uusi suuri robottivallankumous, koska tekniikka antaa jälleen siihen mahdollisuudet. Samalla robotit muuttuvat aiempaa näkymättömämmiksi, osiksi arkisia laitteita, mutta toisaalta tulevaisuuden palvelurobotit voivat olla entistä enemmän ihmisen kaltaisia. Niitä kehitetään reagoimaan ympäristön ärsykkeisiin ja muistuttamaan enemmän ihmistä. Kauas on tultu niistä ajoista, jolloin robotteja pidettiin vain metallisina koneihmisinä.

"Tieteiselokuvien esittelemät kuvat ovat vaikuttaneet paljon ihmisten ajatuksiin roboteista", sanoo Turun yliopiston digitaalisen kulttuurin professori Jaakko Suominen. "On nähtävissä, että ne ovat vaikuttaneet myös robotteja kehittäviin tutkijoihin.".

Suominen on tutkinut muun muassa 1900-luvun alkupuoliskolla esiintyneitä käsityksiä roboteista. Esimerkiksi vielä 1950-luvulla niiden uskottiin vähentävän ihmisten työhön kuluttamaa aikaa, kun mekaaniset työt voisivat siirtyä roboteille.

"Toisaalta siitä heräsi uusi kysymys: mitä ihmiset voisivat tehdä lisääntyneellä vapaa-ajalla? Tätä pohdittiin aikanaan paljon, mutta mitään erityisen hyvää vastausta kysymykseen ei siitä huolimatta keksitty."

Pehmeäpintaiset robotit tulevat

Uudet robotit eivät välttämättä vastaa enää mielikuvaa koneihmisestä. Tekoälyä ja sen sovellutuksia tutkiva tohtorikoulutettava Fahimeh Farahnakian informaatioteknologian laitokselta kertoo, että tulevaisuudessa robotti voi olla pieni ja silikonipintainen.

"Pehmeät ja joustavat robotit voisivat toimia esimerkiksi romahtaneissa rakennuksissa, joihin meneminen olisi ihmiselle liian vaarallista", kertoo Farahnakian. "Silikonipintainen robotti mahtuu paremmin pieniin tiloihin eikä liikkuessaan vahingoita ympäristöään, toisin kuin perinteinen metallinen robotti."

Robotit pystyvätkin jatkossa toimimaan entistä pienemmissä ja ahtaammissa ympäristöissä. Tällä saralla mahdollisuuksia on esimerkiksi lääketieteessä.

"Pienen pieniä robotteja voitaisiin tulevaisuudessa käyttää apuna esimerkiksi kirurgiassa. Ne voisivat jopa korvata leikkaussalien instrumentit esimerkiksi operoimalla ihmisen soluissa tai kuljettamalla lääkeaineita leikkauksen aikana."

Robottien yhteydenpito toisiinsa ja ympäristöön kehittyy

Jatkossa on mahdollista, että robotit voisivat lähettää tietoa toisilleen ja pitää keskenään yhteyttä. Tällainen tilanne voisi olla esimerkiksi juuri romahtaneen rakennuksen raivaaminen ja pelastustyöt.

Paitsi robottien välinen yhteydenpito, myös niiden suhde ympäröivään maailmaan on kehitystyön painopisteenä. Teknologian kehityksen puitteissa robotista voi tulla yhä enemmän ihmisen lailla reagoiva olento.

"Robotin ”iho” voisi olla täynnä kosketusherkkiä sensoreita, ja se voisi pystyä esimerkiksi räpyttelemään silmiään", kuvailee Farahnakian.

Niin ikään mekaaniset lemmikit voivat tulevaisuudessa olla pehmeä- tai jopa karvapintaisia, ja niiden tunteidensäätely ja ympäristön ärsykkeisiin reagointi olisi entistä kehittyneempää.

Suomessa kehitetään hoivarobotteja

Suurin osa maailman tämänhetkisistä roboteista toimii teollisuuden parissa. Niistä lähes puolet on käytössä Aasiassa ja Australiassa.

Eurooppalainen robottiteknologia tunnetaan erityisesti vanhustenhuoltoon kehitetyistä roboteista, ja myös Suomessa tehdään tutkimusta erityisesti robotiikan ja hyvinvoinnin yhdistämisestä.

"Vanhusten auttamiseen ja hoivapalveluihin keskittyneiden robottien kehittäminen on Suomen osaamisalue", jatkaa Farahnakian. "Robotit voivat auttaa esimerkiksi lääkkeiden jakelussa tai tavaroiden toimittamisessa potilaille."

Teksti perustuu Turun yliopiston tiedotteeseen, jonka on kirjoittanut Maria Ojanen.

Kuva: Flickr / Emiliano Iko

 

Pihkalääkkeitä ja pajuvaatteita

Suomen metsäteollisuudella meni aivan liian kauan liian hyvin. Se tyytyi tuuppaamaan maailmalle sellua ja paperimassaa, kunnes huomasi, että muualla näitä tehdään edullisemmin ja näppärämmin. Lisäksi kysyntä pienenee koko ajan, kun papererin sekä selluloosan käyttö muuttuu: painopaperia kaivataan yhä vähemmän, mutta pakkauksiin paperia menee aiempaa enemmän.

Eikä kyse ole enää pelkästä paperista: puu, sekä muut biomateriaalit ovat tulevaisuudessa kuin öljy nyt. Niinpä Suomella voisi olla öljyaikakauden jälkeisessä biotaloudessa suuri rooli – jos vain haluamme ja mikäli alamme (viimeinkin) panostaa alan tutkimukseen.

VTT julkaisi tänään erityisen mielenkiintoisen raportin siitä, millainen tulevaisuuden bio-Suomi voisi olla. Eri alojen asiantuntijat kertovat People in the bioeconomy 2044 -julkaisussa kolmesta arkielämän tapauksesta, joiden raportti toivoo herättävän kiinnostusta ja herättävän keskustelua tulevaisuuden ratkaisuista.

Ikääntyminen, väestönkasvu, ilmastonmuutos ja resurssipula ovat haasteita, joihin päättäjiltä odotetaan ratkaisuja maailmanlaajuisesti. Haasteiden ja riskien lisäksi kyseessä on myös mahdollisuus kehittää uudentyyppinen yhteiskunta, joka toimii nykyistä järkevämmin ja ympäristöarvoja kunnioittaen.

Tutkijoiden mukaan tulevaisuus näyttää Suomessa nykyistä täydellisemmältä, jos uudentyyppisen, biotalouteen perustuvan yhteiskunnan kehittäminen otetaan tosissaan. 20–30 vuotta kestävä siirtyminen biotalouteen edellyttää kuluttajilta sopeutumista ja yrityksiltä riskinottokykyä ja merkittäviä investointeja. Valtionhallinnon päätöksentekijöiltä muutos vaatii pitkäjänteistä tukea.

Biotalous perustuu luonnonvarojen järkevään, kestävään käyttöön ja se liittyy tulevaisuudessa lähes kaikkeen toimintaamme. Biotalous on käsite, josta ollaan monta mieltä. Raportissa se nähdään laajana, sosio-teknisenä järjestelmänä, joka sitoo yhteen erilaiset teknologiat, markkinat, ihmiset ja toimintatavat. Se yhdistää tulevaisuudessa erilaisia teollisuudenaloja tavalla, jota ei ole ennen nähty. Se myös yhdistää kestävän kehityksen ajattelutavan liiketoimintaan ja tuo tullessaan biomassasta valmistetut kuluttajatuotteet.

Suomelle biotalous on mahdollisuus sen suurien metsävarojen ansiosta. Puun jalostusastetta voidaan nostaa valmistamalla siitä muovinkaltaisia tuotteita, joista valmistetaan komposiitteja, pakkausmateriaaleja, tekstiilejä ja jopa elintarvikkeiden ainesosia ja lääkeaineita. Myös muiden raaka-aineiden käyttö muuttuu tulevaisuudessa radikaalisti. Tietotekniikalla on myös nykyistä merkittävämpi rooli tulevaisuudessa esimerkiksi valmistusteollisuuden, energiantuotannon ja liikenteen tehostamisessa.

”Biotalouteen siirtyminen edellyttää, että meidän on opittava käyttämään luonnonvarojamme viisaasti ja säästeliäästi. Biomassan tehokas käyttö teollisuudessa ei kaikilta osin ratkaise ongelmia ja tarvitaan muitakin raaka-ainelähteitä. Yksi sellainen on ilmakehän ja savukaasujen hiilidioksidi. Tämä kehitysvaihe on kuitenkin vielä hyvin pitkän tutkimuspolun päässä”, toteaa VTT:n tieteellinen johtaja Anne-Christine Ritschkoff.

Etunojassa kohti hienoa tulevaisuutta

Siinä missä yleisesti monet kuvaavat Suomen tulevaisuutta synkäksi teollisuuden hiipumisen, väestön vanhenemisen, ilmaston muuttumisen ja taloustilanteen tiukkenemisen vuoksi, on VTT:n raportti erinomaisen mukavaa luettavaa positiivisuutensa vuoksi. Kyse ei ole vain hymistelystä, vaan myönteiseen sävyyn on olemassa perusteet – uusi aika tarjoaa mahdollisuuksia, joista kannattaa ottaa koppi välittömästi.

Visiossa esiintyy joukko fiktiivisiä henkilöitä, jotka elävät biotalouden aikakaudella vuonna 2044: Helmi perheineen Taavetissa, Andersonin perhe Helsingin metropolialueen laitamilla ja kansainvälinen keksijä Jonas ”Brad” Salmi Oulussa.

Suomen maatalous kukoistaa, koska osa maailman perinteisistä viljelyalueista on tuhoutunut erilaisten katastrofien myötä. Kaikille ei riitä työtä yhteiskunnassa, koska robotit hoitavat osan tehtävistä. Elinolot muualla heikkenevät, ja maahanmuutto Suomeen kasvaa. Lääketiede on edennyt pitkälle ja sairauksien puhkeamista ennakoidaan elintoiminnoista saatavan datan avulla. Lääkitys on henkilökohtaisesti räätälöityä. Sensorit mittaavat kansalaisten elintoimintoja ja lähettävät dataa lääkäreille. Lomamatkoja tehdään edelleen lentäen kaukomaille: bioenergiavarannot otettiin laajalti käyttöön 20 vuotta aiemmin, joten lentoliikenteen aiheuttama hiilijalanjälki ei ole enää puheenaiheena. Tietotekniikka palvelee yhteiskuntaa monipuolisesti. 3D-printtaus on arkipäivää. Ravinto on muuttunut lähes täysin kasvispohjaiseksi. Härkäpapu on jälleen tärkeä proteiinilähde. Kasveista saadaan kehittyneiden prosessointimenetelmien avulla nykyistä paremmin talteen niiden arvokkaat ja terveyttä edistävät ainesosat. Elintarvikkeet pakataan biopohjaisiin pakkausmateriaaleihin. Puun ainesosia vaahdottamalla valmistetaan muun muassa tekstiilejä ja muovia korvaavia materiaaleja.

Maalaiselämää robottien kanssa Taavetissa

Maalaiselämää viettävän Helmin perhe saa elantonsa pitkälle jalostetuista maataloustuotteista: marjapohjaisia herkkuja ja kosmetiikkaa myydään Venäjälle, puuvillakuituja tekstiiliteollisuudelle ja entsyymien avulla kasvatetusta metsästä saatua kuitua teollisuuden kuitumateriaalien tuotantoon. Maatilalla käytetään biopohjaisia lannoitteita, varastoitua aurinkoenergiaa ja biokaasulla tuotettua sähköä. Työ on hyvin pitkälle automatisoitua, ja robotit huolehtivat rutiineista.

Andersonit asuvat nollaenergiatalossa ja pukeutuvat pajuvaatteisiin

Andersonin perhe asuu Helsingin metropolialueella nollaenergiatalossa. Perhe matkustaa vuosittain Thaimaahan lentokoneella, jonka polttoneste on valmistettu mikrobien avulla. Thaimaassa perhe on tottunut syömään hyönteisiä ja toukkia. Perheen isä on erikoistunut eliniän pidentämiseen ja äiti kehittää Otaniemessä puubiomassasta tuotteita. Perhe on vähentänyt lihansyöntiä ja välttelee kalliin synteettisen lihan ostamista. Kaukana asuva isoäiti pitää yhteyttä lapsenlapsiinsa hologrammitekniikan avulla. Lapset voivat etäsilittää isoäidin kissaa kosketuskäsineillä.

Monitoimimies Jonas ”Brad” Salmi testaa uusimmat tekniikat

Tekniikkaa, filosofiaa, muotoilua ja markkinointia opiskellut Jonas on aina ensimmäisten joukossa kokeilemassa uusia tekniikoita. Hän on ollut mukana perustamassa liikeyrityksiä ympäri maailman. Liikeideat vaihtelevat pihkapohjaisista lääkkeistä hologrammipalveluihin. Jonas viettää paljon aikaansa kotilaboratoriossaan Oulussa. Uusin menestysidea on valoon ja ravinteisiin reagoiva kasvi, jolla voi tuottaa erivärisiä ja makuisia tomaatteja. Hän harrastaa lisättyä tuotantoa eli esineiden valmistaminen 3D-printterillä. Kun Jonas muuttaa viime viikolla käytössä olleen vierassängyn seuraavalla viikolla ruokailuryhmäksi, säästyy tilaakin.

Teksti perustuu pitkälti VTT:n tiedotteeseen. Piirrokset: Jutta Suksi

People in Biotechnology 2044 –julkaisu verkossa: http://www.vtt.fi/inf/pdf/visions/2014/V4.pdf

Kadonneen malesialaiskoneen etsintä jatkuu

RAAF Orion
RAAF Orion
Akustinen majakka

Yli kuukausi sitten yllättäen kadonneen malesialaisen matkustajakoneen etsintä etenee nyt toiveikkaasti ja koneen sijainti tiedetään nyt hyvin todennäköisesti muutamien kymmenien kilometrien tarkkuudella. Verrattuna aiemmin keskisen Euroopan kokoa olleeseen etsintäalueeseen on uutinen erittäin hyvä ja antaa toivoa siitä, että koneen hylky löydetään pian. (Päivitys 14. huhtikuuta: etsintä vain jatkuu).

Koneen mustien laatikkojen lähettämä 37,5 Khz:n signaali on havaittu jo useaan otteeseen sen jälkeen kun kiinalainen partioalus Hai Xun kuuli sen ensimmäisen kerran 5. huhtikuuta. Australialainen alus HMAS Ocean Shield sai signaalin kuuluviinsa seuraavan kerran 8. huhtikuuta merialueella noin 1680 kilometrin päässä Australian mantereesta luoteeseen Perthin kaupungista. Etäisyys havaintopaikkojen välillä oli kuitenkin yli 600 kilometriä.

Viime päivinä heikkenevästä signaalista on saatu lisää havaintoja ja etsintäalueen laajuus on nyt enää muutamia kymmeniä kilometrejä. Tutkijat ovatkin hyvin toiveikkaita siitä, että kone on nyt paikannettu – onhan etsintäalue myös lähes täsmälleen viimeisen koneesta saadun karkean paikkatiedon kohdalla. Tieto saatiin koneen ACARS-laitteiston lyhyen satelliittiyhteyden doppler-analyysin avulla.

Saadut, koko ajan heikkenevät 37,5 Khz:n signaalit ovat peräisin koneen mustista laatikoista, joita on kaksi. Yksi lentotietoja varten ja toinen on tallettanut ohjaamon keskustelut. Niiden löytäminen ja tallenteiden saaminen tutkijoiden käyttöön selvittäisi koneen niin sanotun mysteerin: tosin kaikki merkit viittaavat siihen, että kone on täysin tietoisesti vaiennettu, sen yhteydet ulkomaailmaan on katkaistu ja se on lennetty tarkoituksella hankalasti löydettävään paikkaan. Mutta miksi ja kuka niin on tehnyt?

Yllä oleva Australian etsintäviranomaisten julkistama kartta näyttää saatujen signaalien sijainnit ja keltaisella viivalla reitin, jolta satelliittiyhteys todennäköisimmin otettiin.

Parhaillaan konetta koitetaan paikantaa vielä tarkemmin, mutta kyseessä on kilpajuoksu aikaa vastaan: periaatteessa mustien laatikoiden lähettimien akut ovat jo hiipuneet, mutta toivottavasti niistä saadaan vielä lisää havaintoja. Muussa tapauksessa koko merialuetta täytyy haravoida luotaimin tapaan, mistä kerroimme edellisessä artikkelissamme. Sitä joudutaan joka tapauksessa tekemään, mutta mikäli laatikoiden sijainti tiedetään varsin tarkasti, niin työ on helpompaa.

Australian merivoimat on jo lähettänyt sukeltajia tutkimaan merta kiinnostavimmilla alueilla. Meren syvyys näillä alueilla on keskimäärin 4,5 kilometriä ja pohja on mutaista.

Suurin apu tullee tässä vaiheessa kuitenkin mereen AP-3C Orion -merivalvontakoneista pudotettavista poijuista, jotka laskevat noin 300 metrin syvyyteen signaaleja kuuntelevat hydrofonit. Tarkoitus on pudottaa 84 tällaista poijua.

Samalla koneista pyritään löytämään meren pinnalla mahdollisesti kelluvaa, koneesta peräisin olevaa rojua. Sitä ei ole havaittu toistaiseksi lainkaan, mikä voi johtua siitä, että syöksystä on jo pitkä aikaa ja jäänteet ovat voineet levittäytyä merenkäynnissä jo laajalle alueelle, tai sitten siitä, että lentäjät yrittivät – ja onnistuivat – laskeutua koneella mahdollisimman tasaisesti mereen, jolloin se on uponnut käytännössä rikkoontumattomana. Siinä tapauksessa koneen löytäminen tulee olemaan aavemaista, koska matkustajat olisivat sen sisällä kenties istuimillaan turvavyöt kiinnitettyinä...

Akustinen majakka

Hydrofoni etsii mustia laatikkoja

Etsintä käyttää nyt hyväkseen siis lentokoneen mustissa laatikoissa olevia vedenalaisia paikannusmajakoita, eli pingereitä. Ne lähettävät 10 millisekunnin mittaisia ultraäänipulsseja 37,5 kHz:n taajuudella.

Niiden akut on suunniteltu toimimaan vähintään kuukauden ajan 4°C:n lämpötilaisessa merivedessä, mutta käytännössä ne toimivat pitempäänkin – tosin lähetyksen teho heikkenee koko ajan.

Laitteet aktivoituvat kun niiden pinnalla olevat sensorit joutuvat kosketuksiin veden kanssa. Signaali on kuultavissa vedenalaisilla mikrofoneilla, eli hydrofoneilla, olosuhteista riippuen jopa viiden kilometrin etäisyydeltä. Näin ollen mikäli MH370 on 4,5 kilometrin syvyydessä, on kuuluvat sen majakat parhaiten suoraan yläpuolelta.

Käytännössä nykyisin signaali voidaan havaita kauempaakin hyvin herkillä laitteilla, kuten esimerkiksi nyt etsinnässä käytettävällä Yhdysvaltain armeijan hydrofonilla, jota vedetään hitaasti etenevän laivan perässä syvälle pinnan alle laskettuna. Syvällä oleva hydrofoni on paitsi lähempänä pohjalla olevaa lähetintä, niin myös pinnalla olevat häiriöt vaikuttavat siihen vähemmän.

Jotta havaintojen tekeminen olisi helpompaa, on alueella vain hyvin vähän laivaliikennettä; niinpä aiemmin mukana ollut suuri määrä etsintälaivoja on nyt pidetty kaukana paikalta.

Kuvat: RAAF ja Dukane Seacom

 

Tuulivoimaa lennokilla

Makani Power -lennokki kuvakollaasissa
Makani Power -lennokki kuvakollaasissa
Perinteinen tuulivoimala ja Makani-lennokki

Simon Leipiössä vihittiin eilen käyttöön neljä uutta tuulivoimalaa. TuuliWatti -yhtiön 4,5 megawatin voimalat ovat Suomen suurimpia ja niiden myötä yhtiön voimalat tuottavat sähköä 18 MW:n nimellisteholla Simossa. Periaatteessa tämä riittää yli 50.000 kerrostaloasunnon tarpeisiin.

Espanjalaisen Gamesan toimittama uusi voimalatyyppi on suunniteltu nimenomaan maa-alueiden tuuliolosuhteisiin. Sen napakorkeus on 140 m ja roottorin halkaisijan on 128 m, eli roottorin lavan pää nousee korkeimmillaan 268 metrin korkeuteen.

Tuulivoima on erinomainen tapa tuottaa sähköä, mutta suuret tuulivoimalat häiritsevät joidenkin silmää. Valitettavasti mitään energiaa ei voi nyhjäistä tyhjästä, ja vaikka siro tuulivoimala on kauniimpi kuin vaikkapa suuri hiilivoimalaitos, on voimaloiden joka tapauksessa sijaittava jossakin.

Yksi tapa vähentää visuaalista haittaa on sijoittaa esimerkiksi tuulivoimaloita asumattomille alueille ja merten ulapoille.

Toinen tapa on tehdä voimalasta entistä näkymättömämpi. Tätä suunnittelee Makani Power, vuonna 2006 perustettu ja viime vuonna Googlen ostama amerikkalaisyhtiö, joka kehittää lennokkivoimalaa.

Idea on yksinkertainen: suurikokoisessa lennokissa on sähkömoottorit ja potkurit, jotka nostavat koneen ilmaan. Siellä maahan pitkällä ja kestävällä vaijerilla kiinnitetty lennokki ohjataan lentämään silmukkaa siten, että puhaltava tuuli pitää lennokin radallaan samaan tapaan kuin leijan. Kun tuuli pitää leijalennokin pyörivässä liikkeessä, sen moottorit ja potkurit voidaan kytkeä "toisinpäin", eli tuottamaan virtaa tuulivoimalan tapaan. Syntyvä sähkö johdetaan vaijeria pitkin alas maahan.

Leijalennokkivoimalan etu on se, että se ei vaadi korkeaa mastoa ja suuria roottoreita, mutta sen tuottama teho on luonnollisesti paljon pienempi. Toinen huono puoli on se, että tuulen nopeuden pudotessa alle 10 m/s lennokki ei lennä enää hyvin, ja putoaa alas, jolloin sitä pitää hallita – se täytyy joko ohjata laskeutumaan kauko-ohjauksella tai lennokki muuttuu tuulen laskiessa leijaksi, minkä jälkeen se vain hilataan vaijerilla alas. Korkealla puhaltavia voimakkaampia ja tasaisia tuulia käyttämällä tämä ei kuitenkaan ole olennainen ongelma.

Perinteinen tuulivoimala ja Makani-lennokki

Monissa sovelluksissa pienitehoinen, kauempaa katsottuna lähes näkymätön lennokkileijavoimala olisi erinomainen ratkaisu. Sen valmistus- ja käyttökustannukset ovat pienet, minkä lisäksi  voimala on helppo laittaa pystyyn melkein minne vain: maa-asema voi olla vain kuorma-auto, missä on pieni masto vaijerin kiinnittämiseen.

Yhtiö testasi ideaansa ensimmäisen kerran keväällä 2012 kärkiväliltään 8 metriä olleella laitteella. Se paitsi toimi, niin myös tuotti 5 kW:n tehon. Suunnitelmissa on nyt 26-metrinen lentokone, joka voisi tuottaa 600 kW, eli jo noin kolmasosan tyypillisen perinteisen tuulivoimalan tehosta.

Otsikokuvassa on samaan kuvaan laitettuna lennokki ratansa eri osissa. Alla on yhtiön esittelyvideo. Kuvat ja video: Makani Power.

Outo kone Teksasin taivaalla

Outo lentokone
Outo lentokone

Vaikka yleensä emme käsittele sotilastekniikkaa, on tämä tarina liian kiinnostava ohitettavaksi: teksasilainen ilmailuharrastaja Dean Muskett äkkäsi 10. maaliskuuta taivaaltaan omalaatuisen näyn. Kolme lentokonetta eteni korkealla lähellä toisiaan ja keskimmäinen kone oli muodoltaan omalaatuinen. Hän otti kuvan, ja kuvissa kone tosiaankin oli varsin kummallinen.

Lentokone näyttää niin sanotulta lentävältä siiveltä, eli kone on oikeastaan vain yksi keskeltä paksu ja pitkä siipi, ja tuo paksunnos keskellä toimii samalla koneen runkona. Esimerkiksi Boeingin suunnittelema Blended Wing Body -lentokone on tällainen ja myös tutkassa huonosti näkyvät B-2 -pommittaja sekä F-117 -hävittäjä ovat hieman sellaisia. Tiedossa on, että Yhdysvaltain puolustushallinto on kehitellyt myös erilaisia miehittämättömiä lentolaitteita, jotka ovat tämäntyyppisiä. Tällainen on muun muassa Northrop Grumman Bat. Myös toinen saman yhtiön kehittämä kone, X-47B -koekone, on hieman tämäntyyppinen, mutta kuvista päätellen tämä lentolaite on sitä suurempi.

On myös kyseenalaista olisiko miehittämätön lentolaite päästetty lentämään vilkkaasti liikennöityyn ilmatilaan, edes siten, että pari normaalia pilottien lentämää konetta olisi sen mukana. Koneiden välinen radioliikenne myös antaa ymmärtää, että tuntematon kone olisi ollut perinteisesti lentäjän ohjaama.

Hyvin todennäköisesti kone onkin jokin salainen uusi lentokone, sillä vastaavia salamyhkäisyyden peitossa tehtyjä hankkeita on kaikissa maailman asevoimissa – etenkin Yhdysvalloissa, missä vastaavien laitteden tekemisellä on pitkät perinteet. Aina silloin tällöin niistä saadaan kuitenkin kuvia, ja voi myös olla, että kyseessä onkin tarkoituksellinen vuoto. Tiukentuvan kansainvälisen tilanteen aikana voisi olla edullista näyttää, että uudenlaiset lentokoneet ovat itse asiassa jo näin pitkällä kehityksessä, ellei jopa jo operationaalisessa käytössä.

Vaikka miehittämättömät lentolaitteet ovat nykyisin muodissa ja uusia sellaisia kehitetään koko ajan, on edelleen selvästi tarvetta perinteisen tyyppisille sotakoneille, jotka voisivat lentää nopeasti ja tutkasta salassa kohteeseensa, pudottaa sinne älykkään pommin tai laukaista ohjuksen, ottaa tiedustelukuvia ja palata takaisin. Koneisiin ei täydy olla lennon aikana yhteydessä, eikä niiden oma elektroniikka voisi olla hyvin suojattua elektronista sodankäyntiä vastaan.

Tai sitten miehittämätön kone olisi onnistuttu tekemään niin suojatuksi, luotettavaksi ja omatoimiseksi, että sellaisen voisi päästää lentämään omin nokkinensa vihollisalueelle ... tai jopa Teksasin taivaalle. Alla on yksi tällaisista vast'ikään paljastuneista salaisista hankkeista, Northrop Grumman RQ-180.

Jos tässä oli miehittämättömän koneen koelento yleisessä ilmatilassa, on kyse merkittävästä tapauksesta ilmailussa.

Aviation Week -lehti kertoi tästä hankkeesta 6. maaliskuuta, mutta ei saanut koneelle varmistusta Yhdysvaltain ilmavoimilta. Lehden tietojen mukaan tutkassa heikosti näkyvä miehittämätön kone pystyisi lentämään myös "kiistanalaisissa" ja "kielletyissä" ilmatiloissa, eli esimerkiksi vihollisen alueella, ja paitsi että se kestäisi itse elektronista sodankäyntiä, se voisi tehdä elektronisen sodankäynnin iskuja myös itse.

Kone saattaa liittyä Northrop Grummanin vuonna 2008 tekemään tarkemmin perustelemattomaan sopimukseen Yhdysvaltain puolustushallinnon kanssa. Arvoltaan kahden miljardin dollarin kauppa kuului yhtiön Integrated Systems -osastolle, joka on hoitanut perinteisesti salaisia hankkeita, kuten B-2, Global Hawk ja X-47B. Kaliforniassa, Lockheed Northropin lentokentällä Palmdalessa on rakenettu myös uusi, tarkoin vartioitu hangaari, ja myös salaisista koelennoistaan tunnetulle Nevadan Groom Lakessa sijaitsevalle Area 51:lle on noussut uusi rakennus selvästikin uudelle koneelle.

Viron sähköisten palveluiden määrä ällistyttää

Ülemiste tulevaisuudessa
Ülemiste tulevaisuudessa

Virossa on uskomaton määrä sähköisiä palveluita, kerrassaan huikeaa. Kävin tekniikan toimittajat Presstek ry:n matkalla helmikuussa Viron ICT Demo Centerissä, jossa markkinointi- ja viestintävastaava Anna Piperal esitteli meille Viron e-palveluita.

Virossa kaikessa on kohta e-etuliite: e-vaalit, e-verot, e-poliisi, e-terveydenhuolto ja e-koulut. Sähköinen henkilökortti on yli 1,1 miljoonalla virolaisella, eli pian lähes jokaisella. Vuonna 2013 jo 25 prosenttia äänistä annettiin sähköisesti.

"Äänestää voi monta kertaa, viimeinen ääni ratkaisee", kertoo Piperal. Nuoret ovat hänen mukaansa olleet hyvin kiinnostuneita sähköisestä äänestämisestä, samoin kiireiset bisnesmiehet.

E-resepti otettiin Piperalin mukaan käyttöön 2010 ja nyt jo 95 prosenttia lääkkeistä määrätään sähköisesti.

Autokaupat sujuvat sekunneissa, koska kaiken tarvittavan voi tehdä verkossa. Erillistä ajokorttia ei enää tarvita ja kaikki kauppojen bonuskortitkin voi kytkeä tähän yhteen sirukorttiin.

Kyseinen kortti on avain näihin kaikkiin sähköisiin palveluihin. Se työnnetään lukulaitteeseen, johon syötetään myös pin-koodi. Myös matkapuhelin voi toimia kortin lukijana. Verkkosivu, jossa palveluihin pääsee käsiksi, sijaitsee osoitteessa eesti.ee.

"Internet-yhteys on kansalaisille sosiaalinen oikeus", Piperal sanoo ja kertoo, että koko maa on jo katettu laajakaistalla. "75 prosentilla kotitalouksista on laaja-kaistayhteys. Sadan megabitin laajakaista tulee joka kotiin arviolta vuoteen 2017 mennessä."

Tämän huomaa matkailijakin. Missä tahansa pääsee nettiin. Hotellissa internet-yhteys muodostuu sujuvasti ilman tunnuksia ja salasanoilla pelaamista. Kotiin palatessa karu todellisuus iskee vastaan.

Mutta ovatko kaikki virolaiset valmiita sähköistymään? Anna Piperal myöntää, että suomalaiset saattaisivat olla valmiimpia tähän.

Suomi on onneksi ottamassa oppia Virosta. Maat ovat solmineet yhteistyösopimuksen. Mutta saa nähdä, milloin, jos koskaan, Suomeen saadaan luotua mitään vastaavaa. Viro loi kaiken tyhjästä. Suomella on rasitteena monenlaista tietojärjestelmää ja raskas byrokratia.