Publish or Perish

Olen viimeisen neljän viikon aikana työskennellyt kolmen eri paperin kanssa. Ensimmäisen lähetimme elokuun puolivälissä Theoretical Computer Science:en. Koen syyllisyyttä tästä, koska periaatetasolla olen samaa mieltä Elsevier-boikotin tavoitteiden kanssa. Uskon, että tiedon ja julkaisemisen suhteen elämme murrosvaihetta, jossa Elsevierin ja Springerin tapaiset kustannustalot ovat väistymässä. Toisen paperin lähetimme konferenssiin (jonka proceedingsin julkaisee Springer LNCS-sarjassa ja kolmas menee Fundamenta Informaticae:en.

Olen kirjoittanut aiemminkin. Kustannustalot pitävät tiedemaailmaa panttivankina vielä toistaiseksi. Niillä on yksinoikeus journaleihin ja julkaisusarjoihin joita tiedemaailmassa on perinteisesti käytetty arvostettujen tutkimusten julkaisukanavana. Niiden rooli on peräisin ajalta, jolloin ladontatyö vaati jonkin verran pääomia, ja näillä kustannustaloilla oli henkilökuntaa varmistamassa esimerkiksi oikeinkirjoitusta ja muita vastaavia asioita. Niiden liiketoiminta perustui siihen, että ne tarjosivat jonkin palvelun. Internet-julkaiseminen ei ollut mielekäs vaihtoehto ja lisäksi indeksointi yms nykyisin hakukoneiden automatisoima palvelu piti tehdä käytännössä käsin.

Maine oli silloin tärkeää pääomaa, ja on sitä edelleen. Menneisyydessä maineen rakentaminen vaati työtä ja ennenkaikkea panostusta, ja "copyright" tarkoitti sitä, että oli suoranainen etuoikeus päästä painamaan virallinen versio jostakin lehdestä. Se ei tarkoittanut kenenkään mielessä yksinoikeutta tietoon, ja vaikka näistä palveluista sai korvauksen, se tapahtui käytännössä kuitenkin markkinaehtoisesti, ainakin jossakin mielessä.

Nykyisin on toisin. Kustannustalot eivät tarjoa yhtään mitään muuta kuin nimen jonka alla julkaistaan. Ne vaativat edelleen tekijänoikeuden itselleen, mutta sensijaan että tämä oikeus tarkoittaisi että nämä tarjoavat palvelun maksua vastaan, ne ainoastaan perivät maksun.

Kun tämä tuodaan esille, tekijänoikeuksien puolustajat nousevat välittömästi siilipuolustukseen, ja alkavat generoida erilaisia "argumentteja" sen puolesta, miksi tämä on vain oikeutettua, miten joskus vuosikymmeniä sitten luotu maine ja verkosto ovat oikeasti näiden kustannustalojen omaisuutta ja miten on jonkinlaista "sosialismia" vaatia niitä luopumaan tästä "omaisuudesta". Tahtoisin tässä vaiheessa siteerata Robert A. Heinleinin erästä romaanihahmoa:

There has grown up in the minds of certain groups in this country the notion that because a man or corporation has made a profit out of the public for a number of years, the government and the courts are charged with the duty of guaranteeing such profit in the future, even in the face of changing circumstances and contrary to public interest. This strange doctrine is not supported by statute or common law. Neither individuals nor corporations have any right to come into court and ask that the clock of history be stopped, or turned back.

 Verkostovaikutus viittaa jonkin toiminnan, palvelun, tuotteen, tms. sellaiseen ominaisuuteen, että kun ko. tuotteella on monia käyttäjiä, tämä jo sinällään lisää tuotteen hyödyllisyyttä asiakkaalle. Klassinen esimerkki tästä on puhelin; ensimmäinen puhelin oli kovin hyödytön keksintö, vasta toinen puhelin oli merkittävä. Esimerkiksi faxit eivät ole kovin hyödyllisiä, jos toisella osapuolella ei ole mahdollisuutta vastaanottaa.

Verkostovaikutus on se, jonka vuoksi jonkun journalin arvo on suuri. Lehti on tunnettu, eli sillä on paljon lukijoita. Siinä esiintyvä artikkeli saa paljon näkyvyyttä, ja siksi moni haluaa julkaista ko. lehdessä, ja se taas nostaa laatua. Kuten puhelimissakin, olennaista on, että muut käyttävät (so. lukevat ja ainakin yrittävät kirjoittaa) kyseistä laitetta/palvelua. Tällaisen tuotteen arvo tulee suureksi osaksi käyttäjiltä.

Verkostovaikutus tuottaa jo itsessään eräänlaisen lock-in- vaikutuksen, eli tekee vaikeaksi, kannattamattomaksi, jne vaihtaa palvelua. Tästä syystä heikot toimijat, joilla on pienet verkostot, yleensä pyrkivät keskenään pääsemään yhteisymmärrykseen esimerkiksi erilaisista teknologiastandardeista yms rajapinnoista, jotka mahdollistavat pienten verkostojen yhteenliittymisen. Kun toimijan omassa hallinnassa oleva verkosto kasvaa, insentiivi tällaiseen vähenee, ja jos toimija saa riittävän ison verkoston, sen kannattaa alkaa aktiivisesti sabotoida muiden pääsyä verkostoon.

Yleisimpiä keinoja sabotoida verkostoihin pääsyä ovat erilaiset IPR-järjestelyt. Suljetut ja salaiset standardit, salassapitosopimukset, tekijänoikeudet jne. Lista on pitkä, mutta näillä kaikilla on se ominaisuus että ne ovat periaatteessa valtiollisia interventioita, joilla suojellaan yksityistä toimijaa kilpailulta. Kun teknologia mahdollistaa verkoston avaamisen kilpailulle, ison verkoston haltija pyrkii usein vaikuttamaan lainsäädäntöön ja oikeusistuimiin niin, että nämä estäisivät tämän avaamisen ulkopuolelta. Tämä on esimerkki ilmiöstä nimeltä Rent-seeking. Termi ("rent") on vanha, se on itseasiassa perua ajalta, jolloin feodaalijärjestelmää ei oltu vielä täysin purettu. Erilaiset lääninherrat saattoivat määrätä maaomaisuutta hallittavaksi vasalleilleen, jotta nämä voisivat periä pakkovuokraa (rent) talonpojilta. Olen aiemminkin verrannut IPR:ää feodaalijärjestelmään. Tekijänoikeudet, patentit jne, ovatkin oikeastaan pikemminkin eräänlaista informaation feodalismia enemmän kuin mitään markkinataloutta.

Kustannustalot ovat tavallaan tekijänoikeuksien avulla hankkineet itselleen "läänityksiä" tiedemaailmasta. Asiaa pahentaa se, että usein yliopistot tekevät näiden talojen kanssa sopimuksia, eli maksavat näille jonkinlaista suojelurahaa, jotta ko. yliopistojen tutkijat pääsevät näiden hallinnoimaan informaatioon käsiksi. Ja tutkijoiden menestyksekkyyttä urallaan mitataan melko suuressa määrin sillä, kuinka hyvin nämä onnistuvat julkaisemaan juuri näissä nimekkäimmissä lehdissä. Koko lystin maksaa hyvin pitkälle veronmaksaja. Tämän ilmeisen kustannuksen päälle tulee vielä - mielestäni monin verroin pahempi - kustannus siitä, että erilaiset rinnakkaiset ja avoimet verkostot jne eivät pääse käsiksi tähän informaatioon, ja esimerkiksi automaattinen ja avoin haku ja indeksointi estyvät tai ainakin heikentyvät.

Suhtaudun hyvin negatiivisesti myös erilaisiin suljettuihin ja maksullisiin  viittausverkostoihin, kuten vaikkapa Web Of Knowledge:en. Syynä ei ole se, että ne perivät maksua palveluistaan - siitä vaan, jos ihmisiä kiinnostaa - vaan se, että niiden verkosto on rakennettu suhdetoiminnalla julkisiin toimijoihin kuten yliopistoihin. Yliopistojen manageriportaalle - joiden on muodikasta olla "liiketalouden" asiantuntijoita - myydään hieno idea verkostosta, jonka avulla voidaan saada luotettavaa informaatiota tutkijoiden kyvykkyydestä ja asemasta yhteisössä. Tämä sama manageriporras sitten palkkaa konsultteja, arviointiryhmiä jne, jotka koostuvat "asiantuntijoista", jotka sitten näiden verkostojen sisältämää informaatiota käyttäen julistavat kuka tekee hyvää tutkimusta ja kuka ei.

Näiden ongelma ei ole se, että raha liikkuu tai että joku hyötyy ja joku toinen häviää. Ongelma näissä on se, että tällainen verkosto tuhoaa resursseja. Se ei vain siirtele niitä paikasta toiseen, vaan se estää informaation kulkeutumista, ja se toimii aivan samaan tapaan kuin vaikkapa valtio joka verottaa. Mitään periaatteellista eroa tässä ei ole.

Minua on usein syytetty äärimmäisyyksiin menemisestä vaatiessani täydellistä IPR-järjestelmän romuttamista. Olen edelleen sitä mieltä, että nykytilanteen rinnalla täydellinen IPR:n romuttaminen olisi olennainen parannus. Mutta koska se ei ole todennäköistä eikä poliittisesti realistista, niin esitän muutamia mahdollisia kehitysehdotuksia.

Yliopistojen pitäisi laajemmin neuvotella yhteistyösopimuksia, joissa sanouduttaisiin irti kustantajien ja vastaavien rent-seeking-tahojen ylivallasta. Esimerkiksi EU:n (tai mielellään tietysti koko maailman) laajuinen yliopistokartelli, joka joko kieltäytyisi maksamasta tai vaatisi alhaisempien maksujen lisäksi täyttä avoimmuutta, olisi huomattava parannus. Vaatimus siitä, että papereiden copyright-sopimukset eivät estäisi papereiden indeksointia, hakuja jne ja jättäisivät tekijälle oikeuden laittaa oma versionsa ladattavaksi verkkoon, olisi merkittävä parannusaskel.

Henkilökohtaiset boikotit ovat ihan OK, kannatettavia ja osoittavat korkeaa moraalia. Niitä ei voi kuitenkaan pitää ainoana vaikutuskeinona. Omalla kohdallani esimerkiksi olen juuri nyt urani siinä vaiheessa jossa minun oletetaan julkaisevan merkittävimmät tulokseni arvostetuimmissa lehdissä. Jos osallistuisin boikottiin, sabotoisin uraani juuri vaikeimmassa vaiheessa. Olen ehkä itsekäs - myönnän sen - mutten kyllä pidä tätä mitenkään kovin suurena moraalisena ongelmana. Tuhoamalla vain omat mahdollisuuteni en saisi silti juuri mitään aikaan. Tässäkin kohtaa on syytä keskittyä toimimaan tarkoituksenmukaisella tavalla. Pyrin ilman muuta suosimaan open-access julkaisuja, mutta koska työnantajani edellyttää arvioinneissa näitä, julkaisen myös niissä. Niin pitkälle kuin mahdollista, aion kuitenkin esimerkiksi tehdä omat julkaisuni julkisiksi; voin ryhtyä tähän toden teolla vasta Suomessa, koska täällä käteni ovat paljon suuremmassa määrin sidotut.

Sivumennensanoen, ja off-topic: tätä voi verrata hiilidioksidipäästöjen kohdalta Suomen kansalliseen strategiaan. Yksipuoliset päästöleikkaukset tilanteessa, jossa ei ole sitovia ja merkittäviä kansainvälisiä sopimuksia, eivät ole hyödyllisiä, vaan ainoastaan vahingollisia. Siksi mielestäni olisikin mielekästä keskittyä niihin näkökohtiin, jotka ovat tarkoituksenmukaisia myös siinä tapauksessa että sitovia kansainvälisiä sopimuksia ei saada aikaan. Tästäkin on esimerkkejä, esimerkiksi ydinvoiman lisärakentamiselle ei pitäisi asettaa esteitä. Rakentavat keinot ovat huomattavasti hyödyllisempiä.

Energia

Ensin mainitsen, että sain Osmo Soininvaaran uusimman kirjan Vihreä Politiikka postissa vasta eilen, joten en ole pettänyt lupaustani arvioida sitä mahdollisimman ennakkoluulottomasti. Hän sivuaa, pikaisella vilkaisulla aika pinnallisesti, energiapolitiikan itse mielenkiintoisimmaksi kokemaani aihetta eli ydinvoimaa. Kirjoitan tästä erikseen joskus myöhemmin, kun kirjoitan kirjasta pidemmän arvion.

Olen tajunnut viimeaikoina, että minulla on tiettyjä, sanoisinko epätyypillisiä neurologisia piirteitä, ja yksi niistä on kummallinen viehtymys erilaisiin skaaloihin ja suuruusluokkiin. Tämä kiinnostus on luonteeltaan neurologista, eikä siihen liity mitään savant-tyyppistä erityislahjakkuutta tai taitoa. Se vastaa lähinnä joidenkin ihmisten lähes morbidia kiinnostusta juniin.  Sanon tämän varoituksena; siinä mitä alla kirjoitan, voi olla jopa suuruusluokkavirheitä, koska luvut joita käytän ovat peräisin ympäri verkkoa löytämistäni arvioista. Lisäksi huomautan, että tässä puhutaan vain energiasta, ikäänkuin se olisi itsetarkoitus. Se ei ole sitä, vaan se on proxy, mutta pitkän aikavälin proxynä se on riittävän tarkka.

Lähdetään Kardashevin asteikosta, joka voidaan approksimoida seuraavalla kaavalla:
K = log₁₀(MW) / 10
Kaavassa  "MW" on siis tehontuotanto megawatteina. Merkitsen tätä yksinkertaisuuden vuoksi funktiona K(E), siis se on pelkkä tehon skaalausfunktio. Koska asteikko on logartminen, se ei ole additiivinen, eli jos meillä on kaksi tehonlähdettä x ja y, niin ei ole mitään yksinkertaista keinoa ilmaista suuretta K(x+y). Sensijaan skaalaaminen muuttuu yhteenlaskuksi, ja tällä funktiolla K(10*E) = K(E) + 0.1, eli kun asteikko siirtyy 0.1 pykälää, niin teho kymmenkertaistuu.

Maailman energiankäyttö on tällä hetkellä karkeasti arvioiden 100 000 TWh vuodessa. Tämä tarkoittaa keskimäärin 11415525 MW, eli karkeasti 11*10^6 MW energiantuotantoa. Huipputehon tuotantokapasiteetti on varmasti huomattavasti suurempi, mutta sivuutan sen. Kardashevin asteikolla tämä on melkein tarkalleen 0.7. Vertailun vuoksi auringon  säteilyenergia maapallon poikkileikkauksen yli on noin 1.740*10^11MW, mikä vastaisi K arvoa 1.1.

Olettaen että sukupolvemme energiainvestointien tähtäimessä on energiamäärä E niin, että K(E) on vähintään 0.8. Tämä arvo vastaisi siis 10^8 MW tuotantoa. Surullisenkuuluisa Olkiluoto III tuottaa noin 1600MW, joten tämä tarkoittaisi, että 0.8 sivilisaatio tarvitsisi 62500 vastaavankokoista voimalaa. On ilmeistä, että tämä on epärealistista lyhyellä aikavälillä; maailmassa on tällä hetkellä muutamia tuhansia reaktoreita, tutkimuskäyttöön tarkoitetut mukaanluettuna.

Mutta verrataan tätä vaikkapa tuulivoimaan. USA:ssa on maailman suurin tuulivoimapuisto, Alta Wind Energy Center. Sen kapasiteetti on 1000MW, ja pinta-ala 36 neliökilometriä. k = 0.8 tasoisen energiantuotannon toteuttaminen tuulivoimalla vaatisi siis karkeastiarvioiden Suomen maapinta-alan verran tuulivoimapuistoja maailmaan. Tämä kuulostaa epärealistiselta, mutta maailmasta kyllä löytyy aavikkoa jne aivan riittävästi. Suurempi ongelma on vaadittavien raaka-aineiden määrä.

Palataan ydinvoimaan, ja erityisesti Toriumiin. Teknologiset ratkaisut toriumin suhteen eivät ole vielä tyydyttäviä, joten vielä tämä ei ratkaise ongelmia. Yksi merkittävä syy sille, että tähän teknologiaan on investoitu hyvin vähän on, että torium-polttoainesyklistä ei synny ydinaseisiin käyttökelpoisia isotooppeja. Tämä näyttää "hyvältä" puolelta, mutta se on siinä mielessä huono puoli, että ydinaseista kiinnostuneet valtiot eivät ole olleet halukkaita panostamaan. Yksi lupaavimpia ratkaisuja näyttäisi olevan LFTR- tyyppiset reaktorit, joita voidaan rajoitetusti hyödyntää jo olemassaolevan käytetyn polttoaineen tuhoamisessa ja muuttamisesa vaarattomammiksi isotoopeiksi. Toriumin yleisyydestä ja lupaavuudesta kertoo jotain se, että graniitissa on toriumia yleensä noin 13ppm. Tämä tarkoittaa, että tonni graniittia sisältäisi 13 grammaa toriumia. Tästä saatava energia vastaa 50 tonnia hiiltä. Kun ydinvoimaa vastustetaan sillä argumentilla, että "louhinta aiheuttaa kauheasti vahinkoa", niin kannattaa skaalata: Louhimalla graniittia saman verran kuin nykyisin louhitaan hiiltä, saadaan energiaa 50 kertainen määrä!

Ydinvoiman vastustuksen argumenteissa ikävin puoli onkin suurusluokkien täydellinen katoaminen. Miljoonan ja miljardin ero ei ole mitään; koska säteilyä ei voi nähdä (ikäänkuin hiilinanopartikkelit eli noen voisi nähdä), sitä pitää vastustaa. Esimerkiksi Risto Isomäki on esittänyt kirjoissaan täysin suhteettomia skenaarioita siitä, miten vaarallista ydinvoima ja erityisesti hyötöreaktorit ovat. Hänen kovasti kannattamansa palmuöljy: Neliökilometri palmuöljypeltoa tuottaa noin 500 tonnia öljyä vuodessa. Biodieselin energiapitoisuus on noin puolitoistakertainen hiileen verrattuna, mutta koska prosessin hyötysuhde on melko huono, voidaan arvioida tämä yhtä energiapitoiseksi kuin hiili. Eli tämä vastaa noin 10 tonnia graniittia. Graniitin tiheys on 2.6 tonnia kuutiometrille. Eli tämä on neljä kuutiometriä graniittia. Jos neliökilometrin kokoisesta kalliosta louhitaan tasaisesti 4 mikrometriä, niin saadaan 4  kuutiometriä kiveä.  4 mikrometriä vuodessa tarkoittaa 4 millimetriä 1000 vuodessa, mikä on vähemmän kuin normaali kallioperän eroosio.

Yksi ongelma kuitenkin on pitkälle aikavälille: Vaikka nykyinen energiantarve voitaisiinkin toriumenergialla tuottaa, olennainen kysymys on paljonko toriumia tarvittaisiin k=0.8 tasolla? 10^8MW tarkoittaa 8760 000 TWh vuodessa. Koska tonni toriumia riittää noin terawattituntiin, niin, tämä tarkoittaisi että toriumia tarvitaan 8.8 megatonnia vuodessa. Graniitti ei tähän piisaa, koska 13ppm pitoisuuksilla tämä tarkoittaisi että graniittia pitäisi louhia 673 000 Gt vuodessa. Kuutiokilometri painaa 2.5 Gt, joten liki 270 000 kuutiokilometriä. Vuodessa. Ei ole kovin realistista. (Huom: Olen voinut tehdä pilkkuvirheen tässä. Ja lisäksi huomautan, että toriumia kyllä löytyy useita kertaluokkia suuremmissakin pitoisuuksissa. Pitkällä aikavälillä tosin tämä on vähemmän olennaista)

Tästä voimme päätellä aivan suoraan, että vähänkään pidemmän aikavälin ratkaisuja on vain kaksi: Aurinkoenergia avaruudesta tai fuusio. Nykyisen tason ylläpitämiseksi ydinvoima kyllä on ihan varteenotettava vaihtoehto, torium riittää kymmeniksi tuhansiksi vuosiksi niistä lähteistä joita on nykyisellään halpaa hyödyntää. Mutta täytyy tähdätä korkeammalle, koska aivan ilmeisesti fissiovoima on ns. siirtymävaiheen energiamuoto. Siistymävaihe tosin voi kestää pitkään.

Teknologialle olisi käyttöä todennäköisesti myös esimerkiksi avaruudessa, sillä LFTR-reaktorit ainakin periaatteessa skaalautuvat melko pieniksikin. Tätä ei kuitenkaan koskaan tule tapahtumaan, jos ydinvoimaan ja erityisesti uudentyyppisiin voimaloihin suhtaudutaan negatiivisesti.