Innovaatio SAMKissa – Tekoälypalvelin vauhdittaa oppimista

SAMKin uusi tekoälypalvelin avaa ovia opiskelijoiden syvemmälle oppimiselle. SAMKissa rakennettu ainutlaatuinen tekoälypalvelin on suunniteltu erityisesti opetuksen ja tutkimuksen käyttöön. Mistä oikein on kyse, lehtori Toni Aaltonen?

Toni Aaltonen palvelinhuoneessa.
Toni Aaltonen näkee, että moni asia muuttuu yhteiskunnassamme, kun erilaiset neuroverkkoratkaisut tulevat arkipäiväisemmiksi.

Kaikki alkoi siitä, kun Artificial Intelligence -tutkinto-ohjelmaa käynnistettiin muutama vuosi sitten. Nykyään syvien neuroverkkojen käyttö on yleistä, mutta niiden laskennallinen vaativuus ylittää usein opiskelijoiden omien kannettavien tietokoneiden kapasiteetin. Syvillä neuroverkoilla tarkoitetaan tekoälyn menetelmää, jossa tietokoneita opetetaan käsittelemään dataa ihmisaivojen inspiroimalla tavalla.

– Aloin miettiä, että meillä pitäisi olla laskentaresursseja pääsääntöisesti opetustilanteisiin, mutta myös tutkimushankkeiden tarpeisiin. Useissa tutkimushankkeissa käsitellään laskennallisesti vaativia tehtäviä, Aaltonen sanoo.

Kustannusselvittelyjen jälkeen päädyttiin ostamaan palvelin, ja kehittämään oma ohjelmistoratkaisu. Aaltonen suunnitteli arkkitehtuurin ja pääohjelmoijana toimi erityisasiantuntija Aleksi Postari.

– Nyt emme ole mistään ulkopuolisesta tahosta riippuvaisia, kuten olisimme käyttäessä pilvipalveluita tai jotain lisensioitua järjestelmää.

Käytännössä kyse on nettiportaalista, josta opiskelija tai henkilökunnan jäsen voi varata palvelinaikaa, ja käyttää sitä mistä vain. Tällä hetkellä käytössä on kaksikymmentä kohtalaisen tehokasta näytönohjainta, joten parityönä jopa neljäkymmentä opiskelijaa voi tehdä samaan aikaan tehtäviä. Suunnitelmissa on laajentaa laskentaresursseja kymmenellä sovittimella joka toinen vuosi.

Syvää oppimista syvistä neuroverkoista

Aaltonen toimii lehtorina englanninkielisessä Artificial Intelligence -tutkinto-ohjelmassa. Hänen erityisosaamisalueensa on juuri syvät neuroverkot.

– Toimin SAMKissa ensin tutkijana, mutta sitten minua pyydettiin opettamaan. Siitä tämä on sitten luiskahtanut lähes kokopäiväiseen opetukseen. Samaan aikaan täytyy pitää toista jalkaa tutkimuksen puolella. Tällaista alaa ei voi muuten opettaa, hän sanoo.

Aaltonen sanoo pitävänsä opettamisesta.

– Siinä on jotain spesiaalia, kun opettaa äärettömän vaikeaa aihetta ja jossain kohtaa ihan näkee, kun opiskelija käsittää sen asian. Se tunne on huikea.

Opiskelijoille palvelimen käyttö tarkoittaa sitä, että he voivat jo opiskeluaikana ratkoa todellisia ongelmia syvien neuroverkkojen kanssa. Yksinkertaisimmillaan palvelimen avulla voi ratkaista kuvatehtäviä, kuten tunnistaa, onko kuvassa punatulkku tai onko siinä olevalla henkilöllä suojavarusteet. Myöhemmässä vaiheessa opintoja voidaan opettaa tai tutkia esimerkiksi avoimen lähdekoodin kielimalleja.

– Tämä mahdollistaa paljon syvempää oppimista ja monimutkaisten pienjärjestelmien kokeiluja opetustilanteessa, Aaltonen sanoo.

Ainutlaatuisen tekoälypalvelimen rakentaminen yleiseen jakoon

Avoimeen lähdekoodiin perustuva tekoälypalvelin on koko suomenlaajuisestikin melko ainutlaatuinen. Toni Aaltonen ei kuitenkaan halua pitää SAMKissa kehitettyä työtä vain oman organisaation tiedossa.

– Järjestelmän ohjelmistokokonaisuus ohjeineen ja dokumentaatioineen julkaistaan avoimena lähdekoodina GitHub-palvelussa. Tämä mahdollistaa minkä tahansa yrityksen tai oppilaitoksen hyödyntää työtämme ja soveltaa sitä omassa toiminnassaan sekä osallistua yhteiseen jatkokehitykseen.

Järjestelmän kehityksestä ja käytöstä on myös tehty tieteellinen JUFO1-julkaisu, johon liittyen pidetään esitys kevään IEEE-konferenssissa.

Aaltonen lisää, että palvelimen kehittäminen on ollut vuorovaikutteinen kehitysprosessi. Opiskelijoiden käyttökokemuksia on kuunneltu kehitystyössä koko ajan.

–  Opiskelijat ovat olleet välillä epäuskoisia, saavatko he tosiaan käyttää palvelinta kaikessa. Olen sanonut, että saatte tehdä mitä vain. Ja oppimisenne kannalta toivon sitä. Paitsi jos saan jonkun kiinni louhimasta kryptovaluuttoja, sen opiskelijan tekemiset loppuvat siihen, hän naurahtaa.

Toni Aaltonen näkee, että moni asia muuttuu yhteiskunnassamme, kun erilaiset neuroverkkoratkaisut tulevat arkipäiväisemmiksi. Myös opetus tulee hänen mukaansa muuttumaan.

– Toivon, että opetuksesta tulee yhä yksilöllisempää, ja että erilaiset oppijat voitaisiin ottaa paremmin huomioon. Toisaalta pelkään, että ajatellaan, ettei tarvitse enää oppia. Vaikka perustason tehtävät voidaan jo ratkaista ilman syvempää paneutumista, niiden tekeminen luo pohjan monimutkaisempien tehtävien hallitsemiselle.

Jaa tämä sivu

Sopimuksen allekirjoitustilaisuudessa olivat osaamisaluejohtaja Heikki Haaparanta (vas.), kumppanuuspäällikkö Tanja Vaitiniemi sekä Vatajankosken toimitusjohtaja Pekka Passi.

Vatajankoski rakentaa SAMKin kanssa kestävää energia-alan osaamista

SAMK ja Vatajankoski ovat solmineet yhteistyösopimuksen, joka tähtää osaamisen vahvistamiseen ja yhteisten kehityshankkeiden toteuttamiseen.

CERNin edustajat Jan Janke (vasemmalla) ja Matthias Braeger saapuivat Poriin viime vuoden lopulla tutustumaan tiloihin ja keskustelemaan tapahtuman järjestelyistä. Kuvassa myös tapahtumaa koordinoiva opettaja Sara Kfouri Koskinen SAMKIsta.

CERN Spring Campus ensi kertaa Suomeen – SAMK isännöi tapahtumaa toukokuussa

Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN järjestää vuotuisen CERN Spring Campus -tapahtuman ensi kertaa Suomessa. Toukokuussa 2025 SAMK isännöi tätä merkittävää kansainvälistä tapahtumaa, joka keskittyy tietojenkäsittelytieteisiin ja moderniin teknologiaan.

Matias Maja istuu pöydän ääressä ja tekee muistiinpanoja paperille.

Insinööriopiskelija Matias Majan opinnäytetyöaihe syntyi yrityksen tarpeista

Matias Maja on neljännen vuoden energiatekniikan insinööriopiskelija SAMKissa. Kotikaupunki tuntui Porista kotoisin olevalle Matiakselle hyvältä vaihtoehdolta opiskelujen suhteen, eikä se ole odotuksia pettänyt. Pian valmistuva insinööriopiskelija on ollut tyytyväinen SAMKin tarjoamiin puitteisiin sekä opetukseen.