IBM Watson – tekoälyjärjestelmä, joka voitti Jeopardy!-kilpailun

IBM Watson — tekoäly, joka voitti Jeopardy!‑mestarit 2011, analysoi 200M sivua ja mullisti luonnollisen kielen ymmärryksen.

Watson on keinotekoisesti älykäs tietokonejärjestelmä, joka pystyy vastaamaan luonnollisella kielellä esitettyihin kysymyksiin. IBM valmisti sen kilpailemaan amerikkalaisessa televisiopeliohjelmassa Jeopardy!. Helmikuussa 2011 Watson kilpaili Jeopardy! -ohjelmassa aiempia mestareita Ken Jenningsiä ja Brad Rutteria vastaan, ja Watson voitti kilpailun ja miljoonan dollarin palkinnon. Se nimettiin Thomas J. Watsonin mukaan, joka oli IBM:n hallituksen puheenjohtaja ja toimitusjohtaja vuosina 1914–1956.

Miten Watson toimi ja mitä se käytti hyväkseen

Yhden pelin aikana Watsonilla oli pääsy 200 miljoonaan sivuun sisältöä, mukaan lukien Wikipedian koko teksti. Watsonin tietolähteisiin kuului tietosanakirjoja, sanakirjoja, tesauruksia, uutisartikkeleita ja kirjoja. Se ei ollut yhteydessä internetiin kilpailun aikana, joten sen oli käytettävä etukäteen ladattua ja indeksoitua tietomassaa vastatakseen vihjeisiin.

Teknisesti Watson perustui IBM:n DeepQA-tutkimukseen, joka yhdistää luonnollisen kielen käsittelyn, laajamittaisen tiedonhakun, hypoteesien muodostamisen ja koneoppimisen. Yksinkertaistaen Watsonin vastausprosessia voi kuvata seuraavilla vaiheilla:

• Vihjeen jäsentäminen ja semanttinen analyysi — kysymyksestä poimitaan keskeiset elementit ja merkitykset.
• Ehdokkaiden generointi — järjestelmä hakee mahdollisia vastauksia eri tietolähteistä.
• Evidenssin kerääminen ja pisteyttäminen — kullekin ehdokkaalle etsitään todisteita ja lasketaan luottamus (confidence) eri kriteereillä.
• Vastausten yhdistäminen ja järjestäminen — parhaat vastaukset näytetään, ja niiden luottamusaste määrää, uskalletaanko vastata.
• Pamautusstrategia ("buzzer") — Watson arvioi, kannattaako soittaa peliin perustuen vastausluottamukseen ja pelitilanteeseen.

Jeopardy!-kilpailu ja näyttökyky

Televisioruudulla Watsonin kolme todennäköisintä vastausta näkyivät samalla, kun myös arvio siitä, kuinka luottavainen järjestelmä oli kuhunkin vastaukseen, esitettiin. Jos Watson laski luottamuksen riittävän korkeksi, se "soitti" ja antoi vastauksen ihmispelaajien tapaan. Watson pystyi prosessoimaan luonnollista kieltä ja monimutkaisia vihjeitä nopeasti, mikä mahdollisti nopeat reaktiot ja korkean tason suoriutumisen kilpailussa.

Sovellukset ja jälkivaikutukset

Jeopardy!-kilpailu toi Watsonin ja siihen liittyvän teknologian julkisuuteen ja osoitti, miten luonnollisen kielen ymmärtämistä ja suurten tietomassojen analysointia voidaan yhdistää käytännön tehtäviin. IBM ja kumppanit ovat tutkimuksen jälkeen soveltaneet Watson-teknologioita muun muassa terveydenhuollossa, asiakaspalvelussa, analytiikassa ja liiketoimintaprosessien tukena.

Rajoitukset ja kritiikki

Vaikka Watson osoitti vaikuttavia kykyjä kontrolloidussa kilpailuympäristössä, sen käyttöönotto todellisissa sovelluksissa on kohdannut haasteita. Järjestelmän suorituskyky riippuu vahvasti laadukkaasta ja kattavasta taustadatasta sekä siitä, miten hyvin mallit on viritetty tiettyyn tehtävään. Terveydenhuollon projekteissa on raportoitu sekä lupaavia tuloksia että käytännön vaikeuksia ja odotuksia hitaammin täyttäviä lopputuloksia, minkä vuoksi Watsonin kaupalliset sovellukset ovat herättäneet sekä kiinnostusta että kriittistä keskustelua.

Watsonin esimerkki on kuitenkin ollut tärkeä askel tekoälyn ja luonnollisen kielen käsittelyn kehitykselle: se havainnollisti, miten monimutkaisten tekstipohjaisten tehtävien ratkaiseminen vaatii yhdistelmän kielellistä ymmärrystä, tiedonhankintaa ja todisteisiin perustuvaa päätöksentekoa.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on Watson?

K: Kuka teki Watsonin?

K: Mikä oli Watsonin tarkoitus Jeopardyssä?

K: Voittiinko Watson Jeopardyssä?

K: Kenen mukaan Watson nimettiin?

K: Mitä tietolähteitä Watson käytti vastatessaan kysymyksiin?

K: Oliko Watsonilla yhteys internetiin Jeopardy!:n aikana?

Hae kirjaimella