III: Työn digitalisaatio
AI
1. Yksinkertainen automaatio
2. Sääntöpohjainen automaatio
3. Opetetut koneet
4. Itse oppivat koneet
5. Luova tekoäly
6. Ihmisen ja koneen työn fuusio
7. Yleistekoäly
Digitaalinen murros? Tässä ja nyt.
Tietokoneet ovat vuosikymmeniä tehneet enenevästi tietotyölle sitä mitä
● höyrykone teki raskaalle työlle
● robotit tekivät manuaaliselle työlle
Vaaditaan koko ajan uusia taitoja ja tietoja
Iso osa muutoksista kuitenkin “vanhaa” teknologiaa
“Kognitiivisen työn” automatisointi 2010-luvulta eteenpäin
OPETUSDATAN LÄHTEET
● Kaikki netissä saatavilla oleva data kelpaa
koneoppivien järjestelmien raaka-aineeksi
● Kuvat
○ Taide
○ Valokuvat
○ Grafiikka
○ Uutiset
● Teksti
○ Wikipedia
○ Uutiset
○ Some
○ Jne.
● Ääni
○ Spotify
○ Youtube
● Video
AI
● Generation AI on Suomen Akatemian yhteydessä
toimivan Strategisen Tutkimuksen Neuvoston (STN)
rahoittama hanke. Hanke on yksi Turvallisuus ja luottamus
algoritmien aikakaudella (Shield) -ohjelman hankkeista
● Hankkeen johtajana toimii professori Matti Tedre, UEF
● Hankkeen kesto on 6 vuotta ja kokonaisbudjetti 5.4 M€
● Verkkosivut: https://www.generation-ai-stn.fi
GENERATION AI
AI
● kouluja eri kaupungeista
● yhteistyökumppaneita esimerkiksi
Heurekasta, Joensuun SciFestistä
ja Suomen koodikoulusta
● tietojenkäsittelytieteen,
kasvatustieteen ja oikeustieteen
tutkijoita Itä-Suomen yliopistosta,
Helsingin yliopistosta, ja Oulun
yliopistosta
● Tavoitteena on vahvistaa lasten ja nuorten
kykyä ymmärtää tekoälyyn sekä
koneoppimiseen perustuvia teknologioita ja
niiden vaikutuksia
● Hankkeessa kehitetään pedagogiikkaa,
opetusmateriaaleja ja opetusteknologioita
tukemaan tekoälyyn, digitalisaatioon ja
datafikaatioon liittyvien tietojen ja taitojen
oppimista
○ Erityisenä teemana
kyberturvallisuuden perusteet ja sen
yhtymäkohdat tekoälyyn
HANKKEENTAVOITTEET
AI
Vahvistetaan lasten ja nuorten
osallisuutta ja valmiuksia keksiä ja
kehittää erilaisia tekoälyyn perustuvia
sovelluksia
Tuetaan lapsia ja nuoria vastuulliseen
sekä turvalliseen toimintaan
digitaalisissa palveluissa
Lisätään ymmärrystä sosiaalisen
median ansaintalogiikasta ja
potentiaalisista riskeistä muun muassa
yksityisyydensuojan sekä algoritmisen
vaikuttamisen näkökulmista
Tavoitteena lasten ja nuorten
DATATOIMIJUUDEN
TUKEMINEN
● Hankkeen kohderyhmä on 4. luokan ja 7. luokan oppilaat
opettajineen
● Hankkeessa toteutetaan toistensa päälle rakentuvia
kouluprojekteja, joissa käsitellään mm.
○ kyberturvallisuuden perusteita
○ tekoälyn peruskäsitteitä ja -taitoja
○ tekoälyn eettisiä ja yhteiskunnallisia vaikutuksia
● Kouluprojekteja toteutetaan kerran vuodessa ja niiden
tyypillinen kesto on 6-10 oppituntia
● Projektien aikana oppilaat määrittelevät kyberturvallisuuteen
ja tekoälyyn liittyviä haasteita sekä keksivät niihin ratkaisuja
tutkijoiden ja opettajien avustuksella
HANKKEENTOIMINTA
AI
Vaiheet Keskeiset käsitteet Kysymyksiä
Kontekstin luominen: kuka
käyttää dataasi ja kuinka?
● Arjessa tapahtuva datan kerääminen ja
siihen liittyvät käsitteet ja menetelmät
● Koneoppimiseen perustuvat palvelut ja
sovellukset
● Turvallisuusajattelu, lasten oikeudet ja
henkilökohtaiset data-strategiat
● Miten ja miksi koneoppivia järjestelmiä käytetään jokapäiväisessä elämässä?
● Millaisia tietoja minusta kerätään ja miten niitä käytetään?
● Mitä voit tehdä koneoppimisella ja suurella määrällä dataa?
● Mitä turvallisuutta ja luottamusta koskevia uhkia syntyy datan käytöstä?
● Millaiset ongelmat ovat helppoja tai vaikeita tekoälylle?
Peruskäsitteisiin,
toimintaperiaatteisiin ja uhkiin
tutustuminen
● Luokittelu, klusterointi, etäisyysmetriikat,
neuroverkot ja mukautuva sisältö
● Haitalliset toiminnot, algoritminen harha,
tietoturva ja tekoälyn etiikka
● Kuinka voin luoda luokittelijan tai suosittelu- tai profilointi-järjestelmän?
● Millaisia ongelmia voin ratkaista neuroverkkojen avulla?
● Kuinka algoritminen vinouma voi päästä tekemiini tekoälysovelluksiin?
● Kuinka voin ”rikkoa” koneoppimisen-malleja?
● Kuinka dataa voidaan käyttää väärin?
Sovellukset, luovuus ja
väärinkäytökset
● Tekoälyn luoma taide, datalähtöinen
suunnittelu, dynaaminen sisällöntuotanto
● Väärinkäytökset ja uhat turvallisuudelle ja
luottamukselle
● Syväväärennykset (deepfakes),
kaikukammiot, tunteiden vahvistaminen ja
polarisaatio,
● Tekoäly ja tekijänoikeudet
● Voivatko tietokoneet olla luovia?
● Kuinka tekoäly voi luoda uusia kuvia, tekstejä tai taidetta?
● Mitä ovat syväväärennökset (deepfake)?
● Kenellä on tekijänoikeudet tekoälyllä tehtyyn taiteeseen?
● Miten robotit voivat vaikuttaa ihmisten mielialaan ja pahentaa polarisaatiota?
Ymmärrys luottamuksesta ja
turvallisuudesta yhteiskunnan
koneoppimisjärjestelmissä
● Oikeus yksityisyyteen ja turvallisuuteen
● Tekoäly ja kyberturvallisuus
● Tekoälyn ja koneoppimisen etiikka
● Hybridivaikuttaminen
● Kuinka Al-järjestelmät voivat vahingoittaa tai hyödyttää ihmisiä?
● Kenen pitäisi päästä päättää tekoälyn käytöstä ja rajoituksista?
● Miten meihin vaikutetaan ja miksi?
Kouluprojektien keskeiset vaiheet ja käsitteet
● Tutkimuksessa kartoitetaan miten lapset
toimivat sosiaalisessa mediassa ja miten
he kokevat oman kyberturvallisuutensa
● Kuinka kokemus muuttuu kun ymmärrys
teknologiasta syventyy
● Millaisia suunnittelu- ja
oppimisprosesseja muodostuu kun lapset
kehittävät omia koneoppimisen
sovelluksia tietojenkäsittelytieteen
tutkijoiden tuella
TUTKIMUS
AI
● Hankkeessa tehdään seurantatutkimusta, joten
osallistuminen edellyttää kouluilta sitoutumista
projektien suunnitteluun sekä toteuttamiseen
vuosina 2023-2025
○ Tutkimusaineistoa kerätään videoimalla
kouluprojektin aikaisia oppimis- ja
opetustilanteita, nauhoittamalla
opetuskeskusteluja sekä haastattelemalla
oppilaita
○ Lisäksi oppilaita pyydetään vastaamaan
mobiilisovelluksen kautta avautuvaan lyhyeen
kyselyyn enintään 30 päivän ajan (kehitteillä)
AI
● Tiedote tutkimuksesta sekä
tutkimuslupapyynnöt toimitetaan
huoltajille ennen kouluprojektin
käynnistymistä
● Lasten ja nuorten osallistuminen
tutkimukseen on vapaaehtoista,
mutta mahdollisimman monen
osallistuminen on tutkimuksen
onnistumisen kannalta erittäin
tärkeää!
AI
kehitetään
ymmärrystä siitä,
miten tekoäly ja sen
muovaava maailma
toimii
tuetaan valmiuksia itse
keksiä ja yhdessä
kehittää tekoälyyn
perustuvia sovelluksia
sekä uusia
innovaatioita
kehitetään kykyä
tarkastella kriittisesti
tekoälyyn perustuvien
teknologioiden taustoja,
käyttötarkoituksia sekä
vaikutuksia
TAVOITE : tukea lapsia ja nuoria kasvamaan tietoisiksi ja luoviksi toimijoiksi, jotka
haluavat ja voivat aktiivisesti vaikuttaa tulevaisuuden rakentamiseen tekoälyn
muovaamassa maailmassa
TAVOITTEET
● Mitä sisällöllistä osaamista tavoitellaan?
● Mitä taitoja harjoitellaan, mitä uutta opitaan?
● Millainen oppimistehtävä ohjaa osaamisen kehittämiseen?
REUNAEHDOT
● Mitkä luokat ja opettajat osallistuvat projektiin?
● Millaista ennakko-osaamista ja taitoja oppilailla on?
● Millainen aikataulu projektilla on?
● Millaisia vaiheita projektissa on?
● Mitä teknologioita, (oppi)materiaaleja ja välineitä käytetään?
TYÖNJAKO
● Mitkä ovat kunkin opettajan/tutkijan vastuualueet projektin
suunnittelussa ja toteutuksen eri vaiheissa?
● Miten viestitään ja koordinoidaan yhteistä toimintaa?
(Sormunen ym., 2020)
KOULUPROJEKTINYHTEISSUUNNITTELU
KONEOPPIMISEEN
PERUSTUVAT PALVELUT
JA SOVELLUKSET
Ennakkokäsitysten
kartoittaminen
Ilmiön tunnistaminen ja
havainnointi
KONEOPPIMISEN
PERUSKÄSITTEET JA
MEKANISMIT
Peruskäsitteiden ja
toimintaperiaatteiden
tutkiminen
DATALÄHTÖINEN
SUUNNITTELU
Ideoiden tuottaminen
Sovelluksen suunnittelu
DATALÄHTÖINEN
SUUNNITTELU
Sovelluksen tekeminen
Käyttöliittymän
suunnittelu
TEKOÄLY JA ETIIKKA
Oppimis- ja
suunnitteluprosessin
reflektointi
Vaikutusten pohdinta
OPETUSMALLI
Ennakkokäsitysten kartoittaminen:
Miten tietokone oppii?
Ilmiön tunnistaminen ja havainnointi:
Miten ja millä tavoin koneoppiminen on
osa jokapäiväistä elämäämme? Miksi
(esim.) Spotify osaa suositella minulle
kappaletta, josta pidän? Mihin sen
ennusteet ja suositukset perustuvat?
Millaista tietoa suositusjärjestelmät
keräävät ja keneltä?
Keskeiset käsitteet
Tiedonkeruu, ennustaminen,
suosittelu, profilointi, poikkeaman
huomaaminen, sensorit
KONEOPPIMISEEN PERUSTUVAT PALVELUT JA SOVELLUKSET
[Kuva poistettu]
KONEOPPIMISEN
PERUSKÄSITTEET JA
MEKANISMIT
Peruskäsitteiden ja toimintaperiaatteiden tutkiminen:
Kuinka koneoppimisen perusjärjestelmät
toimivat? Kuinka voin opettaa konetta? Kuinka
voimme huijata koneoppimista? Miksi liian pieni
opetusdata estää järjestelmää toimimasta
oikein? Miten järjestelmään syntyy virheitä ja
vinoutumia (algorithmic bias)?
Keskeiset käsitteet
Piirre, malli, etäisyys, ryhmittely, luokittelu,
opetusdata, päätöksenteko
[Kuva poistettu]
Ideoiden tuottaminen
Sovelluksen suunnittelu:
Miten oma sovelluksemme voi vastata
käyttäjien tarpeisiin? Millaisia
ominaisuuksia ja millaista opetusdataa
sovelluksellamme on oltava tavoitteen
saavuttamiseksi? Miten voimme testata,
korjata ja kehittää omaa sovellustamme?
Keskeiset käsitteet
Luotettavuus, mallin arviointi,
vinoutuma, suunnittelu, datan laatu
DATALÄHTÖINEN SUUNNITTELU
[Kuva poistettu]
Sovelluksen tekeminen:
Miten voimme testata, korjata ja kehittää
omaa sovellustamme?
Käyttöliittymän suunnittelu
Keskeiset käsitteet
Luotettavuus, mallin arviointi,
vinoutuma, suunnittelu, datan laatu
[Kuva poistettu]
Oppimis- ja suunnitteluprosessin reflektointi
Vaikutusten pohdinta:
Keneen koneoppimisen järjestelmät vaikuttavat
ja miten? Kuinka koneoppimisen järjestelmät
voivat vahingoittaa tai auttaa ihmisiä? Mitä ei
pitäisi automatisoida? Kenen pitäisi saada
päättää?
Keskeiset käsitteet
Koneoppimisen etiikka, vastuu,
supertekoäly, kriittinen datalukutaito
TEKOÄLY JA ETIIKKA
[Kuva poistettu]
TEKOÄLY JA LUOVUUS
Keskeiset käsitteet
Generatiivinen AI, tekoälyn soveltaminen
luovuuden välineenä
Arjen integraatio
Miten voin luoda taidetta ja toteuttaa omia
ideoita tekoälyn avulla? Kuka on taiteilija, kun
tekoäly on taiteen tekemisen väline? Kenellä
tulisi olla tekijänoikeus?
[Kuva poistettu]
Eli mitä siis harjoitellaan
(vrt. OPS)?
❖ Ajattelun taidot
➢ Datalähtöinen ajattelu, käsitteet ja
niiden merkityksen ymmärtäminen
➢ Luova ajattelu ja innovatiivisuus
➢ Kriittinen ajattelu ja argumentointi
❖ Työskentelytaidot
➢ Yhteistyö (tiimi, asiantuntijat)
➢ Ideointi, tutkiminen, ongelmien
ratkaisu
➢ Toiminnan suunnittelu ja arviointi
❖ Arvot ja asenteet
➢ Uteliaisuus, kiinnostus
➢ Rohkeus ja luottamus siihen, että
pystyy (minäpystyvyys)
➢ Osallistuminen ja vaikuttaminen
AI
MUUTA HUOMIOITAVAA, TOIVEITA, IDEOITA:
KOULUKOHTAINEN PIENRYHMÄTYÖSKENTELY
Ideoikaa alustavasti seuraavien kysymysten tuella omaa kouluprojektia. Vastauksia voi täydentää myöhemmin
ja niistä keskustellaan yhdessä tutkijoiden kanssa projektin toteutuksen koulukohtaisessa suunnittelussa.
Mitkä luokat ja ketkä opettajat
osallistuvat koulussamme
projektiin?
Millaista ennakko-osaamista ja
taitoja oppilailla on?
Mitä sisällöllistä osaamista/
taitoja olisi hyvä harjoitella
projektissa (vrt.OPS, Uudet
lukutaidot, hankkeen vaiheita
ja käsitteitä kuvaava taulukko)?
Millainen aikataulu
projektilla on?
Montako oppituntia
projektille on käytettävissä?
Mitä välineitä koululla on
käytössä? Mitä
AI-teknologioita voitaisiin
testata projektissa?
Kuka/ketkä toimivat koulun
vastuuhenkilönä projektin
toteutuksessa? Mitkä ovat
kunkin opettajan/tutkijan
vastuualueet?
Miten viestitään ja milloin
suunnitellaan yhteistä
toimintaa tutkijoiden
kanssa? Missä tapaamiset
toteutetaan?
VIESTINNÄSTÄ JA JOENSUUN
SEUDUN YHTEISISTÄ
TAPAAMISISTA SOPIMINEN
1. Milloin ja miten usein
tavataan? Seuraava
tapaaminen?
2. Miten viestitään
tapaamisten välillä?
AI