Erilaiset automaattiset järjestelmät yleistyvät liikenteessä maalla, merellä ja ilmassa. Henkilöautoissa on jo käytössä kuljettajaa tukevia järjestelmiä, kuten mukautuva vakionopeudensäädin (Adaptive Cruise Control, ACC). Myös kaistavahtijärjestelmät tekevät tuloaan. Satamissa ollaan harppausta pidemmällä. Osittan suljetussa ympäristössä voidaan esimerkiksi pinota kontteja autonomisesti etävalvonnassa toimivilla nostureilla. Vastaavia mahdollisuuksia automatisointiin pohditaan useilla aloilla. Kaikissa automaatioratkaisuissa teknologiaa tulee peilata tarkasti ihmiseen.
Ilman ihmisten ja ympäristön huomioimista automaatioratkaisuista ei saada turvallisia ja toimivia. Turvallisuuden varmistaminen on erityisesti liikenne- ja logistiikka-alojen yritysten toiminnassa selkeänä tavoitteena. Reaalimaailmassa ei kuitenkaan voida testata kaikkia tilanteita, ja siksi tarvitaan myös mallinnusta ja simulointia. Tutkimuksen paikka suunnittelussa on varmistaa toimiva operointikonsepti ja turvallisuus etukäteen eri käyttöskenaarioilla. Riittävä turvallisuus täytyy todistaa myös viranomaisten suuntaan, ja siksikin automaation toiminnan tulee olla riittävän läpinäkyvää.
Millaiseen automaatioasteeseen on järkevää pyrkiä?
Autonomisuus viittaa itsenäisesti toimivaan järjestelmään. Silti autonomisuudesta puhuttaessa ei yleensä todellisuudessa pyritä täysin irti järjestelmän ihmisvalvonnasta ja -käytöstä. Korkean asteen automaatioratkaisuissakin esimerkiksi poikkeustilanteiden huoltotyöt täytynee tulevaisuudessakin huolehtia ihmisvoimin.
Kaivokset ovat esimerkkejä ympäristöistä, jotka ovat riittävän suljettuja ja jotka pystytään automatisoimaan hyvinkin pitkälle. Seuraava askel kaivoksissa olisi kuitenkin kehittää kyvykkyyttä reagoida muutoksiin ilman prosessin täyttä pysäyttämistä. Dynaamisemmissa ja epävarmemmissa ympäristöissä, kuten metsässä, automatisointiratkaisujen löytäminen on haastavampaa juuri muuttuvien ja ennustamattomien olosuhteiden vuoksi.
Keskustelu itseajavista autoista ja miehittämättömistä laivoista herättää kysymään, eikö ihmistä enää tarvita tai vähenevätkö työpaikat? Nykyisten esimerkkien valossa automaatio tuo työympäristöissä poistuvien tehtävien tilalle erityyppistä työtä, kuten koordinointikykyä ja luovuutta vaativia tehtäviä. Ihminen siis pysyy edelleen kokonaisuuden osana. Järjestelmien kehittämisessä onkin tärkeää ratkaista, miten ihminen on vuorovaikutuksessa järjestelmän kanssa ja esimerkiksi saa tilannetietoa automaatiosta ja sen ympäristöstä. Miten käyttäjä ymmärtää, kuinka yllättävissä poikkeustilanteissa toimitaan? Sekin on tärkeää, että työ pidetään riittävän mielenkiintoisena.
Tekoäly oppii – mutta oppiiko luotettavaksi?
Tekoälyn on tarkoitus oppia sen käytön aikana lisää. Miten oppimisen sopiva suunta varmistetaan? Pystytäänkö etukäteen käymään läpi riittävä määrä erilaisia tilanteita? Verifiointi ja validointi ovat eräs osaamisalue, johon tutkimuksessa keskitytään.
Automaatiota kohtaan on tärkeää pyrkiä rakentamaan sopiva käyttäjäluottamus. Liiasta luottamisesta automaatioon on historiassa paljon varoittavia onnettomuusesimerkkejä, kuten laivojen karilleajoja. Käyttäjä ei saisi täten odottaa järjestelmältä liikoja, eli sellaisia kyvykkyyksiä, mihin sitä ei ole alun perin suunniteltu. Toinen ääripää on epäluottamus automaatiota kohtaan, joka voi viedä tehoja kokonaisuuden toiminnalta. Luottamus ja automaation suhde ihmiseen tulevat tässäkin kehitystyön keskiöön.
Lisäksi ihmisen kyvykkyyksien ja rajoitteiden ymmärtäminen suhteessa eri käyttöliittymäratkaisuihin on ensiarvoisen tärkeää. Ammattikäyttöön ja erilaisiin liikenneympäristöihin tarkoitetun automaatioteknologian tutkimukseen ja kehitykseen on tärkeää yhdistää kiinteästi ihmisnäkökulma ja käyttäjäkeskeisiä menetelmiä. Näitä menetelmiä on hyödynnetty jo pitkään ansiokkaasti myös kuluttajatuotteiden ja -palveluiden, kuten kännyköiden tai verkkosivujen suunnittelussa.
Autonomisten järjestelmien innovaatioekosysteemi edistää laaja-alaisesti erityisesti liikenteen ja logistiikan automaatiota. Elinkeinoelämän innovaatiotoiminnan kiihdyttämiseen tarkoitetussa ekosysteemissä VTT:n vastuulla on koordinoinnin lisäksi erityisesti eri automaatioasteen ratkaisujen operaatiotason suunnitteluasiat, kuten toimivien operointikonseptien kehittäminen, turvallisuuden verifiointi ja validointi sekä ihmisen ja automaation vuorovaikutus. Lisäksi VTT on keskeisessä roolissa automaatioon liittyvien eettisten kysymysten ratkaisemisessa sekä tietoliikenneyhteyksiin ja kyberturvajärjestelmiin liittyvien ratkaisujen innovoinnissa.
