Nyt on sen aika – RoboAI, tekoäly ja supertietokoneet lääketieteen avuksi

Suomesta on 2020 lopussa tulossa maailmanluokan laskenta- ja datapalveluiden tarjoaja, kun Suomeen sijoitetaan yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista (työnimeltään LUMI) kahdeksan Euroopan maan yhteisenä ponnistuksena. Jo sitä ennen on tapahtunut ja tapahtumassa. Syksyn alussa 2019 tieteellisen laskennan keskus CSC avasi tutkijoiden käyttöön Puhti-supertietokoneen ja Mahti-supertietokone avataan käyttöön keväällä 2020.

Näiden supertietokoneiden käyttöönoton myötä Suomeen syntyy yksi maailman johtavista tieteellisen laskennan ja datanhallinnan ekosysteemeistä, jolla on erittäin merkittävä vaikutus kotimaisen tutkimuksen kilpailukykyyn ja maailmanluokan kansainvälisten tutkimusryhmien synnyttämiseen. Supertietokoneita tarvitaan mm. ilmastotieteissä, lääketieteessä ja fuusiotutkimuksessa. Suomen uudet supertietokoneet tukevat perinteisten simuloinnin, suurkapasiteettilaskennan ja data-analyysin lisäksi koneoppimista ja tekoälylaskentaa.

Tässä kohtaa Satakunnan ammattikorkeakoulu, Tampereen yliopisto ja RoboAI astuvat kuvaan mukaan. Mirka Leinon johtama tutkimusryhmä on tehnyt yli 10 vuoden ajan teollisuuden tuotekehitysprojekteja keskittyen konenäköön, älykkääseen robotiikkaan, tuotannon simulointiin, 3D-tulostukseen, sulautettuihin järjestelmiin ja tekoälyyn. Sari Merilammen johtama tutkimusryhmä on teknologian keinoin tutkinut ja kehittänyt hyvinvointia ja terveyttä edistäviä ratkaisuja erityisenä kohderyhmänä toimintakykyrajoitteiset. Tarmo Lippingin johtamalla tutkimusryhmällä on vuosikymmenien kokemus signaalinkäsittelystä, aikasarja-analyyseista ja teollisuusdatan analytiikasta. Nämä tutkimusryhmät muodostavat RoboAI-tutkimus- ja tuotekehityskeskuksen ytimen.

Maailma, Suomi ja Satakunta ovat nyt valmiita uuteen aikakauteen. Edellä mainittua teollisuuden automaation, robotiikan ja data-analytiikan osaamista on vuoden 2019 aikana suunnattu myös terveysteknologian ja lääketieteen tutkimukseen sekä tiedolla johtamiseen. Tätä tutkimusta vahvistamaan on perustettu Anu Holmin johtama tekoälyn tutkimusryhmä. Kaikki edellä mainitut RoboAI-tutkimusryhmät ovat tekemässä Tulevaisuuden sairaalan innovaatioalustaa Satasairaalan johdon ohjauksessa. Tulevaisuuden sairaalassa asiakkaita palvellaan mahdollisimman paljon muualla kuin sairaalan tiloissa, joko kotona digitaalisesti tai lähellä kotia osana maakunnallista palvelujärjestelmää.

Ennen loppuhuipentumaa vielä muutama sana kliinisestä tietoaltaasta. Auria Tietopalvelu on tehnyt äärimmäisen tärkeää rakenteellistamis- ja harmonisointityötä Varsinais-Suomen, Satakunnan sekä Vaasan sairaanhoitopiirien potilastietojärjestelmien tallentamille tiedoille. Tallennettu tieto sisältää muun muassa tietoa potilaan poliklinikka- ja osastohoidoista, lääkehoidoista, kuvantamistutkimuksista sekä mahdollisista näytteistä. Kliinisen tietoaltaan suuri datamäärä mahdollistaa uudenlaisien yhteyksien löytämisen (esimerkkinä ennalta tuntemattomien lääkevaikutusten havaitsemisen) data-analytiikkaa, koneoppimista ja tekoälyäteknologioita hyödyntämällä.

Tässä kohtaa Satakunnan ammattikorkeakoulu, Tampereen yliopisto ja RoboAI astuvat uudelleen kuvaan mukaan. Rakennamme tällä hetkellä mahdollisimman vaivattomia työskentelymalleja tietoaltaassa olevan datan käsittelyyn. Ensinnäkin, tietoaltaan data siirtyisi Aurian tietoaltaasta CSC:n palvelinsaliin tietoturvallisesti Funet-verkkoa käyttäen. Dataa olisi mahdollista käsitellä oman tietokoneen suojatun etätyöpöytä-yhteyden läpi, jolloin data ei missään vaiheessa siirry pois tietoturvallisesta käyttöympäristöstä. Tutkijamme voisivat näin ollen valjastaa ensimmäisessä kappaleessa mainittujen supertietokoneiden laskentakapasiteetin tietoaltaan datan käsittelyyn. Tämä tulee olemaan ainutlaatuista Suomessa. Tavoitteemme onkin saada kehitetyt toimintamallit ja tutkijan opas jokaisen suomalaisen korkeakoulun ja sairaanhoitopiirin käyttöön.

Supertietokoneiden ja tietoaltaan datan käyttömahdollisuudet ovat hyvä alku, mutta niiden hyödyntäminen edellyttää tutkimusryhmiltä monitieteistä osaamista: kliinisen aihepiirin tuntemusta, tietorekisterien sisällöntuntemusta, teknistä osaamista tiedon hakuun sekä data-analytiikan, koneoppimisen ja tekoälyn osaamista. Olemme RoboAI:ssa loistavassa tilanteessa, kun kliinisen lääketieteen johtavia tutkijoita haluaa yhdistää osaamisensa meidän kanssamme. Ja koska saamme tehdä uutta ja ainutlaatuista yhdessä Satasairaalan visionäärisen johdon kanssa.

Lopuksi vielä tärkeä huomio. Tietoaltaan data on teknisessä mielessä tutkijoiden käytettävissä. Sen saaminen tutkimuskäyttöön edellyttää tietysti tutkimusluvan saamista. Kansalaisten henkilö- ja terveystietoja käsitellään aina anonymisoituna, ja eettiset näkökulmat on huomioitu kaikessa tarkastelussa.