Beyin, Yeni Bilgisayarlar, Makineler ile İnsanın Yakınlaşması

Beyin, Yeni Bilgisayarlar, Makineler ile İnsanın Yakınlaşması

Yazdır

 

Bugün, tıp doktorlarının beyni tıbbi amaçlarla incelemesiyle gelinen nokta, kör bir insanın fili kuyruğuna dokunarak tanımasından çok daha geride bulunmaktadır. Mühendisler ise bugünün bilgisayarlarını beyin ile karşılaştırınca acizlik hissi ile karşılaşmaktadır. Tüm bunlar, bilim dünyasında farklı disiplinlerde beyne duyulan merakı daha da artırmıştır.

Bu noktada beyni anlamakta önemli hale gelmiştir. Tıpta hastalıkları anlamak için kullanılan çeşitli beyin görüntüleme yöntemleri mevcuttur. Bu amaçla beynin haritalanması ve anomalilerin (örneğin tümörler) makro seviyede anlaşılması için kesityazar (tomografi) ve manyetik rezonans (MR) teknikleri kullanılıyor. Kesityazarda X ışınları ile yani radyasyonla bir görüntüleme yapılırken, MR’da manyetik alanda radyo dalgaları ile görüntüleme yapılmaktadır.

Bu iki yöntem yapısal inceleme yaparken, beynin çalışma esnasındaki etki ve tepkilerinin ölçümleri ise işlevsel görüntüleme yöntemleri ile yapılıyor. EEG Elektroensefalografi ile onlarca küçük sensör elektrod kafa derisine yerleştirilir ve görüntüleme sırasındaki göz açma kapama, ışığa tepkiler, nefes alıp verme gibi işlevler sırasında beynin bölgesel elektriksel değişimleri kayıt edilir. MEG magnetoensefelografi ve MSI manyetik kaynak görüntüleme ise manyetik alan değişimlerini ölçen hassas işlevsel görüntüleme teknikleri. PET radyoaktif enerji ile aykırılık tespit yaparken, işlevsel MR (fMRI) ise çeşitli işlevleri gerçekleştirirken kan moleküllerinin akımı ve oksitlenme ölçümü üzerinden beynin değişimini görüntüler.

Bugün birçok teşhisin konması için bu yöntemler sıklıkla kullanılarak, kaynağı şu ana kadar net anlaşılamayan hastalıklar da daha anlaşılır hale gelmektedir. Örneğin tümörlerin tespiti, epilepsi, Alzheimer, Parkinson, ALS, felçler ve birçok hastalığın tanısı ve anlaşılması, yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi ve izlenmesi için teknoloji sıklıkla kullanılmaktadır. Yine bu yöntemler dil becerisi, sanat becerileri, mesleki yatkınlıklar ile beyin yapısının ilişkisinin ortaya çıkarılması için akademik çalışmalarda da kullanılmaktadır.

Ayrıca yine EEG gibi yöntemlerle toplanan beyin tepkilerinin, makine öğrenmesi, yapay sinir ağları, yapay zekâ ve ilişkili kavramlarla çalışılması sonucunda beynin hangi eylemde nasıl bir durum değişimi geçirdiğini anlamaya çalışmak mümkün olabilmektedir.

Bu yöntemlerin bir ilerisi ise beyinle kontroldür. Beki bir bundan bir sonraki aşama ise beynin kontrolü olacaktır. Bu başlıklar geçmişte CIA’in MKUltra proje komplo teorisi gibi daha sonra ifşa edilen belgelerle gerçekten yürütüldüğü ortaya çıkan projelere konu olmuştu.

Bugün sivil alanda beyin ile iletişim, “beyin bilgisayar arabirimleri” (BBA/BCI) ismiyle birçok projede çalışılıyor. Bundan on yıllarca önceki deneylerde dahi elektrodlar takılı denekler bilgisayarlara basit ileri geri mesajlarını verebiliyordu. Bugün beyin ile kontrol projeleri üzerinde neredeyse ticari seviyede çalışılmaktadır. Kol ve benzeri yapay robotik uzuvların beyinle kontrolü bunlardan sadece birisidir. Kafaya monte edilecek bir BBA ile robotik kolu ya da bacağı hareket ettirmek mümkün olabilmektedir. Başka bir örnek de ses telleri zarar görmüş hastaların beyin ve ağız hareketlerinin bütünleşik olarak algılanmasıyla bilgisayar sentezli konuşabilmesidir.

Askeri alanda ise çeşitli araç ve silahların beyin ile kontrolü için projeler yürütülmektedir. Örneğin; yalnızca beyin gücüyle yani bir nevi düşünce gücüyle uçurulabilen insansız hava araçları ya da asker vücuduna giyilebilen, ek güç, aktivite ve sağlamlık sağlayan robocop benzeri robotik kıyafetlerin beyin ile yönetilmesi.

Bunların bir ilerisi dediğim üzere beyne veri iletilmesi, yani çift yönlü iletişim. Kişinin kaybettiği bir duyusunu örneğin koku alma duyusunu simüle eden bir cihazın beyne sinyal iletebilmesi, kişinin gözüyle görmediği bir resmin ya da duymadığı bir sesin, görmüş duymuşcasına beyne algılatılması ve hatta beyinden beyine bilgi aktarımı gelecekte çalışılması muhtemel alanlardır.

---

Beynimizin iletim hızı 180-400 km/saat’dir.  Aynı hızla çalışan bir sinir sisteminde, başımızdan ayağımıza kadar giden bir gönderi 15-30 milisaniye içinde iletilmektedir. Beyin ise işlem ve hafıza gücü olan 100 milyar civarında nöron içeriyor. Bu nöronların işlem kapasitesi 2.2 milyar megaflop seviyesinde ve beyin yalnızca 20-60 watt harcıyor. Yani basit bir ampül kadar. En hızlı süper bilgisayarlardan birisi olan K Computer 8.2 milyar megaflopluk bir işlem yapıyor ve neredeyse 10 milyon watt enerji harcıyor! Hesap edersek her megaflop işlem başına beynin 125.000 katı enerji harcıyor, yani beyin bugünkü bilgisayarlardan 125.000 kat daha verimlidir.

Bugünün bilgisayarlarının dayandığı Von Neumann mimarisi, merkezi işlem birimi (CPU), kontrol ve aritmetik/mantıksal işlem(ALU) birimlerinden oluşuyor ve bunlar hafıza ile konuşuyor. Girdileri CPU ve hafıza yardımı ile çıktıya dönüştürüyor.

Beyindeki mimari modelde ise buz dağının üst kısmından görünen o ki, nöronlar hem işlemci hem hafıza görevi görüyor. Yani çift görevlidir. Beyin verimliliğine yaklaşabilmek için bilgisayar mimarisini değiştirmeyi göze alarak hareket etmek gerekiyor.

Beyin ile makinelerin kontrolü ve makinelerle beynin kontrolü için fazlaca beyin bilgisayar arabirimi projesi yapılıyor, beyin görüntüleme ve enterferans sistemleri bu denli gelişiyor. Beyni daha iyi anlamak, haritalamak için yürüyen çalışmalar, sonrasında da onu taklit etmek ya da diğer bir deyişle beynin modeli ile bir bilgisayar yapmayı hedefliyor.

“Yeni Bilgisayar” ve “Nöromorfik Bilgisayar” ismiyle anılan bu konuda yoğun çalışmalar yapılıyor. AB tarafından 1 milyar euro fonlanan “Avrupa İnsan Beyni Projesi” (HBP), büyük bilinmezlik içeren, beynin ölçülmesi, haritalanması, anlaşılması ve çıktısı olarak da beyin gibi çalışan birkaç süper bilgisayar yapmak üzere oluşturulmuş çok uluslu bir proje. Türkiye’den Sabancı Üniversitesi’nin dâhil olduğu projede Heidelberg’de BrainScaleS, Manchester’da da SpinNNaker isimli 2 ayrı bilgisayar geliştiriliyor.

Tek proje bu değil. ABD de, AB’nin bu atılımına karşılık olarak, BRAIN isimli “Yenilikçi Nöroteknoloji ile Beyin Araştırmaları İnisiyatifi” başlattı. Programın yıllar içinde ulaşacağı büyüklük 4.7 Milyar dolar olarak hedefleniyor. ABD’de kamunun desteklediği nörobilim harcamaları toplamı ise sadece yıllık 5.7 milyar dolardır.

AB’de insan beyni projesiyle aynı zamanda onaylanan bir diğer proje de, yine 1 milyar Euro bütçeli Grafen projesi. Bugünün silikon tabanlı elektronik dünyasında önemli bir bakış değişikliği getirecek bir çalışma alanı olan grafen, elektriği bakırdan daha iyi ileten, çelikten yüzlerce kat güçlü ama ince bir malzeme. İşte hem bugünün bilgisayarları hem de nöromorfik yeni bilgisayarlar için de grafen çalışmaları büyük bir potansiyel sunuyor.

ABD bundan önce Human Genome projesini de yürütmüştü. Bugün genlerle ilgili bildiklerimizin önemli çoğunluğu 1990-2003 arasında yürüyen ve 3.8 milyar dolar harcanan bu projeden gelmektedir. Ancak Obama’nın deyişine göre insan genleri projesine yatırılan her dolar ekonomiye(Amerikan ekonomisi) 140 dolar olarak geri dönmüştür.

Bilim ve Ar-Ge projeleri elbette hedefi yüzde 100 vaat etmezler. Zira, bilim bilmeye çalışmaktır. Ülkemizde de bilim ve araştırma yaparken risk alabilecek modellerin oluşması; bilim, sanayi ve teknoloji yönetiminin de bakışını bu şekilde düzenlemesi gerekiyor. Yerli otomobil gibi bilim ve araştırma niteliği ve dolayısıyla riski düşük ama etkisi önemli projeler elbette yapmalıyız. Ancak bu projelerle 1’e 140 kazanamayız, liderliğe oynayamayız, takipçilikten kurtulamayız. Bilim ve araştırma, sadece ekonomik sonuçları olan bir konu da değildir. Örneğin, insan geninin en derinine kadar bilen bir bilim adamı ordusuna sahip bir devletin güvenlik anlamında da ne kadar güçlü olabileceği göz ardı edilmemelidir.

Dünya durmuyor, bizim bilim insanlarımız da, bir köşesinden de olsa, bu projeler içerisinde yer alıyorlar. Bugünün bilgisayarlarına ek olarak kuantum bilgisayarlar (bir yazıda bunu da ele alalım) konuşurken, birden nöromorfik bilgisayar konuşuyoruz.

Özünde ise olan şu, makineler insana, insan eliyle adım adım yaklaşıyor.

---

Bugün insan beyni ile bilgisayarları, makineleri ve yapay zekâyı tasarlıyoruz. Peki ya tasarladıklarımız bize ihtiyaç duymadan kendilerini tasarlar ve üretir hale gelirse?

Ray Kurzweil isimli gelecekçi (fütürist) diyor ki; “Teknoloji artık araçlar yapmanın ötesine geçiyor, önceki yenilikçi araçları kullanarak daha güçlü bir teknoloji yaratma sürecindeyiz.” Kurzweil’e göre teknoloji geliştikçe teknolojinin gelişme hızı da artacak.

Bir önceki yazımda ismi geçen bugünün bilgisayarlarının mimarı Von Neumann da diyor ki; “İnsan yaşam biçimindeki değişimler ile teknolojik ilerlemenin gittikçe hızlanması, insan ırkının tarihinde kökten bir değişiklik yaşatacak ve bir tür tekillik ortaya çıkacak. Bu noktadan sonra bildiğimiz insan hayatı devam edemeyecek.”

İşte bahsedilen bu tekillik (singularity) ile üstün bir yapay zekâ, üstün bir makine, inorganik bir zekâ, belki de insandan akıllı olabilecektir. Bu noktadan sonra neyin nasıl gelişeceğini takip ve tahmin etmek imkânsız olacaktır. Bir karadelik ve ötesi, nasıl ötesi bilinmediğinden “tek” tanımlanıyorsa, buna da tekillik deniyor.

Beyne benzer makineler ve grafen gibi teknolojilerle bugünden daha düşük enerji ile gerçek zamanlı (real-time) işlemin mümkün hale gelmek üzeredir. Diğer yandan da beyin ile bilgisayarlar arasındaki iki yönlü arabirimler gittikçe daha da gelişmektedir. Böyle bir dünyada artık bilgisayar (yapay inorganik zekâ) beynin bir uzantısı haline gelmektedir. Bu tersten de düşünülebilir. İşte bu durumu tanımlamak için tekillik kelimesi bu nedenle kullanılıyor.

Bu çalışmaların geleceği birçok yöne ilerleyebilecektir. Örneğin, insanın ömrünü uzatmak için organ çalışmaları yapılabilecektir. Pacific Rim filmindeki gibi bilgisayarlar ve birbirleriyle zihinsel olarak bütünleşen iki insan bir robotu kullanabilecektir. Bugünün İHA’larında sürüş ve örneğin ani manevralar beyin arabirimi ile pilot düşündüğü anda yaptırılabilecektir. Bunun ötesinde, kendi kendine görevi yerine getiren, düşünebilen robotlar, insansı robotlar, robotsu insanlar, cyborglar, bu ilerleyişin devamında gidilebilecek yönlerdir.

Terminator filminde Skynet isimli bir ağ ile tamamen yapay zekâ, avcı bir robot film edilmişti. Oradaki dünya her yerin gözlendiği, izlendiği, insanın köle olduğu, bir avuç insan asinin bulunduğu bir dünya idi. İşte, distopyadan bakarsak bu filmdeki gibi bir dünyanın teknolojileri bugün geliştiriliyor; yapay zeka, nöroteknoloji, sanayi 4.0, grafen, 3d yazıcılar, 5G… Bir zaman makinemiz eksik görünüyor.

Fark etmeden de olsa sinema ve televizyonlar ile bu geleceğe hazırlandığımızı görüyoruz. Peki, bizi Skynet’ten koruyan ne olacaktır? Nasıl bundan 80 yıl önce robot kanunları yazılabildiyse, bugün bunun üzerine eklenecek yapay zekâ ve nöroteknoloji kanunları kötümser senaryoları bir seviyeye kadar ortadan kaldırılabilecektir. Bu bilimsel çalışmalar, hayatı ve insanı refaha kavuşturabilecek, teknoloji üreten teknolojiler dünyada savaşa konu olan birçok konuyu da çözebilecektir.

Bu konular her ne kadar bilimin objektifliği içerisinde ilerliyor gibi görünüyor olsa da, sonuçta bir hedefe doğru tüm dünyayı sürüklüyor olabilir, manzaranın bu tarafını da fark etmeliyiz. Teknolojik ve bilimsel gelişmelerin olduğu haliyle iyi ve gerekli şeyler olarak almak ve birer kullanıcı olarak kullanmak yerine, bu konuları (beyin, beyin bilgisayar arabirimleri, nöroteknoloji, yapay zekâ, tekillik, robotik) ve arkasındakileri bilmeli, “ehlileştirilmiş yapay zekâları” ve hatta “karşı yapay zekâları” geliştiriyor olmalıyız.

 

Not: Bu makale, ilk olarak 14-21-28 Ağustos 2019 tarihli Türkgün Gazetesi'nde dizi halinde yayınlanmıştır. 

https://www.turkgun.com/beynin-gizemi-cozulebilir-mi-makale-103173

https://www.turkgun.com/beyin-ve-yeni-bilgisayar-makale-103588

https://www.turkgun.com/beyin-ile-makinenin-yakinlasmasi-ve-gelecek-makale-104108

 

Yorum yapın