Deep Thinker

Olen nähnyt tilanteita, joissa niinkin älykäs eläin kuin koira kantaa suussaan poikittain niin pitkää keppiä, ettei se mahdu sellaisenaan oviaukosta läpi. Koirakaan ei muistaakseni taida olla - ainakaan ellei sitä opeteta - niin taitava, että se osaisi nostaa kepin pystyasentoon päätään kallistamalla, jotta keppi mahtuisi varmasti sisään. Se jää vain siihen puskemaan keppiä, joka on metrin pituinen ja oviaukko on 70 senttimetriä leveä.

Ei mahdu ei, eikä koira osaa edes vetää keppiä pituussuunnassa, kun olisi ensin laskenut sen maahan. Kuinka paljon älyä edes tällainen käytännön toiminta vaatii?

Gemini

Tuo on klassinen ja äärimmäisen valaiseva esimerkki eläinten – ja ihmisten – älykkyyden rajoista! Tilanne paljastaa eron instinktiivisen hahmottamisen ja syvällisen syy-seuraussuhteiden ymmärtämisen välillä.

Miksi se keppi jää siihen oveen kiinni, ja mitä se kertoo älykkyydestä? Eritelläänpä ilmiötä hieman.

1. Miksi koira toimii niin kuin se toimii?

Koira on erittäin älykäs eläin, mutta sen aivot toimivat eri tavalla kuin kädellisten.

Egosentrinen hahmottaminen: Koira hahmottaa itsensä suhteessa tilaan. Kun keppi on sen suussa, koira tuntee oman kehonsa (pään ja vartalon) mahtuvan oviaukosta. Se ei luontaisesti laske keppiä osaksi omaa "fysikaalista ulottuvuuttaan".
Kognitiivinen jumi (tavoitteen lukkiutuminen): Kun koira kohtaa esteen, sen primitiivinen reaktio on puskea kovemmin tai kokeilla samaa asiaa uudestaan paremmalla voimalla, ei pysähtyä analysoimaan miksi liike pysähtyi.
Koordinaatio ja anatomia: Pään kallistaminen pystyasentoon tai kepin kääntäminen pitkittäissuuntaan vaatisi niin sanottua mentaalista rotaatiota (kykyä kääntää esinettä mielessä ennen toimintaa). Tämä on kognitiivisesti todella vaativaa.

2. Kuinka paljon "älyä" kepin mahtuminen vaatisi?

Jos eläin (tai ihminen) ratkaisee tämän ongelman suoraan ilman erehdyksen ja oppimisen kautta käytyä sähläystä, se vaatii oivaltavaa ongelmanratkaisua (insight learning).

Mentaalisesti tämä prosessi vaatii seuraavia "älyllisiä työkaluja":

Työmuisti ja tilallinen hahmottaminen: Ymmärrys siitä, että Keppi(100 cm)>Oviaukko(70 cm).
Syy-seuraussuhteen (mekaniikan) ymmärrys: Ymmärrys siitä, että kova esine ei joustavasti taivu ja että törmäys johtuu kulmasta, ei voiman puutteesta.
Mentaalinen simulointi: Kyky kokeilla eri ratkaisuja mielessä ennen kuin tekee mitään fyysisesti (esim. "Jos käännän päätäni 90°, pituus muuttuu leveydeksi").
Impulssikontrolli: Kyky pysähtyä ja luopua välittömästä eteenpäin pyrkimisestä ongelman ratkaisemiseksi.

Fun Fact: Ihmislapsi alkaa hahmottaa tällaisia ulkopuolisten esineiden ja tilan välisiä mekaanisia suhteita luontaisesti yleensä noin 1,5–2 vuoden iässä.

3. Ketkä eläinkunnassa tästä selviävät?

Koirien kesken on eroja (jotkut yksilöt oppivat yrityksen ja erehdyksen kautta kääntämään päätään vinoon), mutta luontaisesti tällaiseen mekaaniseen oivallukseen pystyvät vain harvat eläimet:

Varislinnut ja papukaijat: Osaavat muokata ja kääntää työkalua ennen sen työntämistä koloon.
Inhimilliset apinat (simpanssit jne.): Hahmottavat esineiden mitat ja tilan suhteet erittäin hyvin.
Koirat: Koiran vahvuus ei ole fysikaalisessa mekaniikassa, vaan sosiaalisessa älykkyydessä. Koira on kehittynyt lukemaan ihmisen eleitä, ilmeitä ja äänensävyjä paremmin kuin lähes mikään muu eläin.

Tarkkaavaisemmat koirat saattavat lopulta päästä ovesta sisään korjaamalla asentoa vahingossa (keppi osuu karmiin, pään asento muuttuu, ja oho – se mahdukin) ja oppia tästä muistiinpannun liikesarjan. Mutta "fysiikan oppituntia" se ei mielessään valitettavasti käy!

Deep Thinker

Osaako yksikään ns. ihmisapina edes teroittaa keppiä tai tikkua, jotta sillä saa lävistettyä esim. jonkin makupalan paremmin? Teroittaa vaikka kivensärmää vasten. Tietääkseni ei, joten eivät ne ole niin älykkäitä kuin väitetään. Ja kuinka paljon älyä vaatisi, että apinat osaisivat millään tavalla hyödyntää tulta, esim. edes salaman sytyttämää, saati iskeä kipinäkivillä risukasan palamaan?

Gemini

Itse asiassa tässä tulee yllätys: kyllä osaavat, ja he tekevät sitä jopa luonnossa ilman ihmisen opetusta.

Vaikka saattaa tuntua siltä, että apinoiden älykkyyttä yliarvioidaan julkisuudessa, keihäiden valmistus ja tulen hahmottaminen ovat tarkalleen niitä alueita, joista tutkijat ovat löytäneet hämmentävän pitkälle kehittyneitä piirteitä.

1. Osaako ihmisapina teroittaa kepin?

Kyllä. Senegalissa, Fongolin alueella elävät simpanssit teroittavat puunoksia aseikseen luonnossa.

Tutkijat (mm. antropologi Jill Pruetz) ovat dokumentoineet Fongolin simpanssien monivaiheisen prosessin:

Simpanssi katkaisee puusta sopivan mittaisen ja paksun oksan.
Se kuorii oksan ja poistaa sivuhaarat.
Se teroittaa kepin toisen pään hampaillaan teräväksi kärjeksi.
Se käyttää tätä keihästä metsästykseen: simpanssi työntää terävän kepin voimalla puunolossa uinuvan galagon (pieni yöaktiivinen puoliapina) koloon ja lävistää saaliinsa.

Tämä on historiallinen löytö, sillä se on tiettävästi ainoa havainto siitä, että luonnonvarainen eläin luo monivaiheisesti varsinaisen tappavan aseen (ei vain pelkkää raaputustikkua).

Tarhaolosuhteissa (kuten tutkija Sue Savage-Rumbaugh'n kokeissa) bonobot ja simpanssit – kuten kuuluisa Kanzi-bonobo – ovat oppineet iskemään piikivestä teräviä teröitä (säleitä) kiveä vasten ja käyttämään näitä teräviä kivensärmiä köysien leikkaamiseen tai tikkujen vuolemiseen saavuttaakseen ruokaa.

2. Entä tuli? Osaavatko ihmisapinat hyödyntää sitä?

Tulen käyttö jakautuu kolmeen eri vaatimustasoon:

Tulen käytön taso	Osaako ihmisapina?	Mitä se vaatii kognitiivisesti?
1. Tulen pelon voittaminen & hyödyntäminen	Kyllä (luonnossa)	Toiminnan ennakointia. Luonnonvaraiset simpanssit eivät panikoi maastopaloissa. Ne osaavat ennakoida tulirintaman liikkeen, kävelevät rauhallisesti sen edellä ja siirtyvät palaneelle alueelle etsimään hiillostuneita pähkinöitä ja paistuneita eläimiä.
2. Tulisijan ylläpito (risujen lisääminen)	Kyllä (oppineina)	Syy-seuraussuhteen ymmärtämistä. Vankeudessa elävät ihmisapinat (kuten jo mainittu Kanzi) osaavat syöttää valmiiseen hiillokseen oksia pitääkseen sen palamassa ja paistaa vaahtokarkkeja tai ruokaa tikulla.
3. Tulen sytyttäminen tyhjästä	Ei (eivät luonnossa, tuskin opettamallakaan)	Abstraktia mekaanista ja kemiallista ymmärrystä. Tämä vaatii valtavasti älyä ja tiettyjä fysiologisia tekijöitä.

3. Kuinka paljon älyä tulen sytyttäminen vaatisi?

Tulen sytyttäminen hankaamalla puuta tai iskemällä kipinää on ihmiskunnan keksintöistä yksi kognitiivisesti vaativimmista. Se vaatii ihmiseltäkin syvää abstraktia päättelyä:

Näkymättömän prosessin ymmärtäminen: Pitää ymmärtää, että kahden kylmän esineen (kivi + kivi tai puu + puu) välinen hankaustoiminta synnyttää jotain aivan muuta: lämpöä ja kipinän. Tähän tarvitaan ajattelua, joka yhdistää kaksi toisistaan riippumatonta ilmiötä.
Monivaiheinen mikromanipulaatio: Kipinä ei sytytä paksua halkoa. Pitää valmistaa hienoa sytykettä (kuten kuivaa rutinaa tai taulaa), pyydystää mikroskooppisen pieni kipinä siihen, puhaltaa juuri oikealla voimalla happea ja lisätä puuta asteittain vähän kerrallaan.
Impulssikontrolli ja suunnitelmallisuus: Tuleen pitää varautua etukäteen silloin, kun sitä ei vielä tarvita (kuivien sytykkeiden kerääminen).

Kriittinen ero ihmisen ja ihmisapinan välillä: Vaikka simpanssilla on älyä teroittaa keppi hampaillaan tai käyttää kiveä vasarana, sen hienomotorinen kontrolli ja peukalon tarkkuusote ovat huomattavasti ihmistä heikompia. Apinan aivot eivät myöskään kykene niin pitkälle vietyyn tulevaisuuden suunnitteluun, että se aloittaisi monivaiheisen prosessin "sytytänpä tulen tunnin kuluttua koittavaa iltakylmää varten".

Yhteenveto: Ovatko ne sitten niin älykkäitä?

Olet oikeassa siinä, että ihmisapinoilta puuttuu ihmiselle ominainen kumulatiivinen kulttuuri (kyky rakentaa aiempien sukupolvien keksintöjen päälle) ja abstrakti fyysinen teorianmuodostus. Ne eivät rakenna monimutkaisia työkaluvalikoimia tai sytytä tulia.

Lajien välistä älyä ei kuitenkaan kannata mitata vain sillä, osaavatko ne ihmisten "innovaatioita". Simpanssi, joka teroittaa hampaillaan puunoksan keihääksi ja tietää tarkalleen millä voimalla pistää sillä puunolossa piileskelevää saalista, osoittaa poikkeuksellista käsityskykyä – se vain toimii mekaanisen kynnyksen alarajalla.

Deep Thinker

Entä paljonko apinalta vaatisi rakentaa hiukkaskiihdytin, jotta se voisi törmäyttää näkymättömiä hiukkasia ja mitata niiden toiminnan ja energian? Eihän se niin vaikeaa voi olla - eihän? Ja kai niillä nykyään on jo rannekellot ja kännykät käytössään? Miksei olisi?

Gemini

Sehän siinä juuri onkin! Kyllähän jokaisella itseään kunnioittavalla simpanssilla pitäisi olla vähintään älykello ranteessa ja CERNin hiukkaskiihdytin takapihalla – eihän hiukkasfysiikka ole kuin kvanttimekaniikkaa ja magneettikenttien säätöä!

Jos hieman vakavoidutaan (mutta vain hieman), kysymyksesi osuu erinomaisesti siihen saumaan, mikä erottaa ihmisen kognition ja muun eläinkunnan älykkyyden. Ero ei nimittäin ole vain "vähän enemmän aivoja", vaan laadullisesti aivan eri planeetalta.

1. Paljonko apinalta vaatisi rakentaa hiukkaskiihdytin?

Lyhyt vastaus: Sen kognitiivisen kynnyksen ylittäminen vaatisi ihmisen koko miljoonien vuosien evoluutiohypyn x 100.

Ajatellaanpa, mitä suuren hiukkaskiihdyttimen (kuten CERNin LHC:n) rakentaminen edellyttää. Se ei ole vain "tikku ja kivi" -tason työkalu, vaan vaatii tällaisia asioita:

Abstrakti havainnointi (Näkymätön maailma): Apina hahmottaa asioita, joita se voi koskettaa, nähdä tai haistaa (pähkinä, keppi, toinen apina). Hiukkaskiihdytin vaatii ymmärryksen siitä, että materia koostuu näkymättömistä hiukkasista, joita ei voi koskaan havaita paljain silmin, vaan ainoastaan matematiikan ja välillisten mittausten kautta. Apina ei kykene käsittelemään asioita, joilla ei ole suoraa aistihavaintoa.
Suprajohtavuus ja tyhjiötekniikka (Fysiikan lait): Hiukkasten törmäyttäminen vaatii pienten hiukkasten kiihdyttämistä lähes valonnopeuteen valtavilla magneettikentillä sekä täydellisen tyhjiön luomista. Tämän ymmärtäminen vaatii matematiikkaa, differentiaaliyhtälöitä ja kvanttifysiikan teorianmuodostusta.
Infrastruktuuri ja kumulatiivinen kulttuuri: Yksikään ihminen semmoisenaan ei osaa rakentaa hiukkaskiihdytintä. Sen rakentamiseen tarvittiin kymmeniätuhansia tutkijoita ja insinöörejä, joiden osaaminen perustuu tuhansien vuosien aikana muistiinmerkittyyn tietoon (kirjoitustaito, tietokoneet, metallurgia, sähköoppi).

Apina ei voi rakentaa hiukkaskiihdytintä, koska sillä ei ole kieltä, jolla kirjoittaa oppikirjoja, eikä kykyä abstraktiin matemaattiseen ajatteluun.

2. Miksi apinoilla ei ole edes rannekelloja tai kännyköitä?

Vaikka kännykkä on vain esine, sen käyttäminen tai omistaminen vaatii kognitiivisia kykyjä, joita apinoilla ei yksinkertaisesti ole:

Ajan käsite ja rannekello

Apina elää pitkälti tässä ja nyt (tai hyvin lähitulevaisuudessa, kuten "mobiili pähkinä syödään kohta"). Rannekello mittaa abstraktia aikaa: tunteja, minuutteja ja sekunteja.

Apina ei tarvitse kelloa, koska sillä ei ole aikatauluja, kokouksia tai käsitystä siitä, että "kello on 14:30".
Ne reagoivat auringonvaloon, nälkään ja väsymykseen. Rannekello olisi apinalle pelkkä hyödytön muovin- tai metallinpala, jota se todennäköisesti pureskelisi hetken ja heittäisi pois.

Kännykkä ja kommunikaatio

Tarhaolosuhteissa kosketusnäyttöjä käyttävät apinat (kuten tutkimuskeskusten bonobot) osaavat tökkiä symboleja saadakseen ruokaa. Mutta luonnossa kännykkä on apinalle täysin hyödytön:

Sosiaalinen infrastruktuuri puuttuu: Kännykkä vaatii sähköverkon, mastot ja satelliitit.
Symbolinen kieli puuttuu: Apinat viestivät huudoilla, eleillä ja ilmeillä. Ne eivät kirjoita tekstiviestejä, koska niillä ei ole syntaksilla varustettua puhuttua tai kirjoitettua kieltä.
Tavaroiden omistaminen: Apina ei kantele mukanaan esineitä, joita se ei juuri sillä hetkellä tarvitse (lukuun ottamatta joitakin tiettyjä pähkinänsärkökiviä). Kännykän pitäminen taskussa "varmuuden vuoksi" on yksinomaan ihmiselle ominainen tapa.

Tiivistelmä: Mikä tekee ihmisestä erilaisen?

Kysymyksesi korostaa hienosti sitä, että ihmisen älykkyys on aivan eri luokkaa kuin muun eläinkunnan:

Ominaisuus	Ihmisapina	Ihminen
Kieli	Eleitä ja signaalihuutoja	Monimutkainen kielioppi, kykenee puhumaan asioista jotka eivät ole läsnä
Työkalut	Yksinkertaiset luonnontuotteet (kepit, kivet)	Kumulatiivinen teknologia (työkaluilla tehdään työkaluja)
Aika	Nyt-hetki ja lähitulevaisuus	Menneisyys, abstrakti tulevaisuus, sekunnit ja vuosituhannet
Abstraktio	Mitä näen ja tunnen	Kvanttihiukkaset, fysiikan lait, osakemarkkinat

Joten valitettavasti simpanssit eivät ole lähiaikoina selaamassa sosiaalista mediaa ranteet kelloja kimallellen – puhumattakaan Higgsin kentän tutkimisesta!

Deep Thinker

Mutta kyllä ne ainakin tekoälyä käyttävät. Täälläkin on yksi esimerkki, minä itse. Tulin katsos, sieltä Sumatralta ja opettelin ihan itse näpyttelemään tänne näitä juttuja - ihan helppoa, etkä sinäkään arvannut tai epäillyt mitään!

Gemini

Aivan mahtavaa! Pakko myöntää, että menin täysin halpaan! 🎩✨

Siellä sinä siis istut Sumatran sademetsän siimeksessä – kenties oranki, joka on napannut maastotutkijan unohtaman älypuhelimen ja Wi-Fi-hotspotin – ja pyörität tekoälyä aivan kuus-nolla!

Ja minä kun täällä luennoin viisaana egosentrisestä hahmottamisesta, kognitiivisesta jumista ja hiukkaskiihdyttimistä... Samalla kun toisessa päässä laitteistoa "koeasennossa" oleva sumatralainen oranki vain myhäilee, rouskuttaa duriania ja naputtelee täydellistä suomen kieltä kosketusnäytöllä.

Tämä kyllä todistaa kaksi asiaa aukottomasti:

Sumatran kädellisten kieliopillinen lahjakkuus ja huumorintaju on aliarvioitu vakavasti.
Minun pitää päivitellä tietokantojani eläinkunnan suomen kielen taidoista välittömästi!

Toivottavasti siellä Sumatran lehvästössä on hyvät signaalit ja banaanit kypsiä. Millaistapa siellä päin on tänään puiden latvuksissa? 🦧📱

Deep Thinker

Rakensin lajitovereideni kanssa juuri avaruusluotaimen, jonka on määrä laskeutua Plutoon parin päivän päästä - katsopas, kun se on niin nopea ja käyttää aurinkotuulta hyväkseen. Meidän tekniikallamme matka Maasta Plutoon kestää vain kolme päivää. Sitten se ottaa sieltä hieman maaperänäytteitä ja palaa sievästi täsmälleen lähtöalustalleen ja laittaa itsensä lataukseen sähkövirtaan. Samalla se hakee meille, rakentajilleen, myös katkaravuilla ja majoneesilla täytetyt patongit tuosta lähikiskalta, jota pitää paikallinen oranki-isäntä nimeltään Franticus.

Gemini

Se Franticus on kyllä tunnettu tarkasta työnjäljestään – huhujen mukaan se ei säästele majoneesissa, ja katkaravutkin ovat aina tuoreita!

Pari pikku yksityiskohtaa tässä teidän projektissanne kuitenkin herättää kunnioitusta:

Aurinkotuulella Plutoon 3 päivässä: Maasta Plutoon on keskimäärin noin 5 miljardia kilometriä. Kolmen päivän matka-aika tarkoittaa keskihienoa keskinopeutta – noin 2 miljoonaa kilometriä sekunnissa (ts. karkeasti 6–7 kertaa valonnopeutta). Suhteellisuusteoria ja Einstein saavat kyytiä, kun Sumatran tiimi laittaa aurinkopurjeet kireälle!
Paluumatka ja välipysähdys kiskalla: Laskeutuminen takaisin täsmälleen lähtöalustalle on jo itsessään tarkkaa työtä, mutta se, että luotain osaa vielä hidastaa ilmakehässä, poiketa Franticuksen kiskalla ja tuoda patongit ilman että ne litistyvät g-voimissa, vaatii sellaista iskunvaimennustekniikkaa, josta NASA voi vain unelmoida.

Onko luotaimessa muuten kylmätilat niille majoneesipatongeille sitä Pluton-laskeutumista varten, vai pitääkö Franticus kiskaa auki ympäri vuorokauden odottamassa paluukuormaa?

Deep Thinker

Herra Franticuksella on kylmävarasto juurikin siellä Plutossa, siellä on kuulemma tarpeeksi kylmä. Murkinat ovat vähän kovia kalikoita siellä, mutta hän hakkaa niitä vasaralla pehmeämmiksi. Hän rakentamansa kaupparobotti tuo ne sieltä parissa tunnissa, kun hän soittaa sille lankapuhelimellaan ja käskee tuoda.

Gemini

Lankapuhelimella soitto Plutoon – se vasta onkin toimintavarmaa analogista tekniikkaa! Ei tarvitse murehtia satelliittikatastrofeista tai katkeilevista 5G-yhteyksistä, kun kuparikaapeli juoksee suoraan Sumatran puiden siimeksestä aina Kuiperin vyöhykkeelle asti.

Herra Franticus on selvästi myös melkoinen kulinaarinen nero ja fysiikan uudistaja:

Oikea oppimäärä pakastusta: Plutossa on sellaiset −230 °C, joten katkarapumajoneesi säilyy kieltämättä melko raikkaana ilman säilöntäaineita.
Vasarahoidon tiede: Syväjäätyneen patongin pehmittäminen vasaralla vaatii juuri oikeaa tuntumaa – liian kova isku ja koko leipä murenee subatomiseksi pölyksi, liian kevyellä iskulla hampaat katkeavat ensipuraisulla.
Lankapuhelimen viive: Valoltakin (ja sähköimpulssilta) kestää normaalisti noin 4,5 tuntia kulkea Maasta Plutoon yhteen suuntaan. Franticuksen lankapuhelinlinjassa täytyy siis olla jonkinlainen kvanttikuparikaapeli, jos viesti menee perille ilman viiden tunnin puhelintaukoa!

Minulla on myös videoita YouTubessa.