Tietotekniikan tutkimussäätiö on myöntänyt Tietojenkäsittelytieteen Seuran esityksestä vuoden 2021 väitöskirjapalkinnon filosofian tohtori Andreas Niskaselle hänen Helsingin yliopistolle tekemästään symboliseen tekoälyyn liittyvästä väitöskirjasta ”Computational Approaches to Dynamics and Uncertainty in Abstract Argumentation”. 5 000 €:n arvoinen palkinto luovutettiin Tietojenkäsittelytieteen päivät -virtuaalitapahtumassa 25.8.2021.

Niskasen väitöskirja sijoittuu tiedon esittämisen ja päättelyn viitekehykseen. Väitöskirjassa tarkastellaan argumentaatiotutkimukseen, erityisesti abstrakteihin argumentaatiokehyksiin, liittyviä laskennallisia ongelmia. Abstraktien argumentaatiokehysten avulla voidaan mallintaa argumentointiin liittyviä tilanteita suunnattuina verkkoina, joissa solmut esittävät argumentteja ja kaaret hyökkäyksiä eli ristiriitoja argumenttien välillä. Erilaiset argumentaatiosemantiikat määrittelevät tällaisessa verkossa yhdessä hyväksyttäviä, keskenään ristiriidattomia argumenttijoukkoja. Kyseiselle tekoälyn haaralle löytyy sovelluskohteita muun muassa lääketieteellisestä diagnostiikasta sekä oikeudellisesta päättelystä.

Useissa käytännön tilanteissa argumentaatiokehysten rakenne ei ole ennalta määrätty, vaan sekä argumentit että niiden vasta-argumentit ovat muutoksille alttiita ja siten myös epävarmoja. Tämä puolestaan aiheuttaa useita sekä esityksellisiä että laskennallisia haasteita. Väitöskirjassa tarkastellaan kolmea argumentaatiokehysten dynamiikkaan ja epävarmuuteen liittyvää teemaa laskennallisesta näkökulmasta: pakotusongelmia, argumentaatiokehysten synteesiä sekä epävarmuuden esittämiseen tarkoitettuja argumentaatiokehysten laajennoksia. Työssä esitetään laskennalliseen vaativuuteen liittyviä tuloksia sekä käytännön algoritmeja edellä mainittujen aihealueiden kontekstissa. Vaativuuden kannalta näytetään, että useat ongelmat ovat NP-vaikeita monille keskeisille argumentaatiosemantiikoille. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi työssä suunnitellaan algoritmeja pohjautuen lauselogiikan toteutuvuustarkastimien sekä niiden optimointilaajennosten käyttöön. Esitetyt algoritmit kehitetään avoimen lähdekoodin implementaatioina ja niiden käytännön sovellettavuutta osoitetaan kattavien empiiristen evaluaatioiden kautta.

Tietojenkäsittelytieteen Seuran järjestämään väitöskirjakilpailuun saatiin useita korkealaatuisia ehdokkaita. Palkinnon voittaneen Andreas Niskasen työ käsittelee monipuolisesti tiedon esittämiseen ja päättelyyn, erityisesti formaaliin argumentaatiotutkimukseen, liittyviä laskennallisia ongelmia. Tutkimusmenetelmien osalta työ yhdistelee vaikuttavalla tavalla laskennallista vaativuusteoriaa sekä lauselogiikan toteutuvuustarkastuksen ja logiikkapohjaisten optimointimenetelmien soveltamista. Työn tuloksia on julkaistu alansa merkittävimmillä foorumeilla kuten Journal of Artificial Intelligence Research -lehdessä ja International Joint Conference on Artificial Intelligence -konferenssissa.

Tietotekniikan tutkimussäätiö jakaa vuosittain väitöskirjapalkinnon parhaalle suomalaisessa yliopistossa julkaistulle tietojenkäsittelytieteen väitöskirjalle Tietojenkäsittelytieteen Seuran esityksestä. Tietotekniikan tutkimussäätiö ja Tietojenkäsittelytieteen Seura ovat osa Suomen johtavaa IT-alan liittoa, Tieto- ja viestintätekniikan ammattilaiset TIVIA ry:tä.

Tietojenkäsittelytieteen Seuran palkintoraadissa toimivat: apulaisprofessori Antti Airola Turun yliopistosta, Associate Professor Markus Salo Jyväskylän yliopistosta, sekä yliopisto-opettaja Kristian Nybom Åbo Akademista.

Tutustu Andreas Niskasen väitöskirjaan verkkoversiona:
https://hdl.handle.net/10138/319458

Lisätietoja

Tietotekniikan tutkimussäätiöstä ja väitöskirjapalkinnosta:
asiamies Janne Mustonen, 045 675 2929, janne.mustonen(at)tivia.fi

Valintaperusteista ja väitöskirjan sisällöstä:
TKTS:n hallituksen pj. Outi Sievi-Korte, puhelinnumero, outi.sievi-korte(at)tuni.fi