Sibernetik ve Yapay Zeka Üzerine

1. Bölüm: SİBERNETİK

Sibernetik Nedir?

Tr. Güdümbilim
Fr. Cybernétique
En. Cybernetics

Sibernetik veya Güdümbilim; canlı ve cansız tüm karmaşık sistemlerin denetlenmesi ve yönetilmesini inceleyen bilim dalıdır.

Daha geniş bir tanım ile:

Sibernetik; insani müdahaleye gerek duymadan, dış dünyanın gereksinimlerine göre kendinin yenileyip, kendisine verilen görevleri yerine getirip amacına göre hareket etmesini sağlayan yapay veya biyolojik sistemlerin kontrol ve haberleşmesi üzerinde yoğunlaşan bir bilim dalıdır.

İnsani müdahaleye gerek duymadan kendi başına edindikleri bilgiler ile karar verebilen, çevresiyle ilgili değişmelere karşı kendi başına doğru karar verebilip uygulamaya geçmek isteyen tüm sistemler ve dinamikler sibernetik biliminin doğmasına sebep olmuştur.

Etimolojisi

Sibernetik bağlam olarak ilk kez Plato tarafından “Alcibiades I” (Kendine dikkat etmek) eserinde kişisel idareye atıf olarak kullanılmıştır.

Terim olarak ilk kez Fransız matematikçi ve fizikçi André-Marie Ampère tarafından 1834 yılında yönetim bilimlerini konu alan “Essai sur la philosophie” isimli eserinde yer almıştır.

Terim bugün kullanılan güncel anlamını Norbert Wiener’in 1948 tarihli “Sibernetik ya da hayvan ve makinelerde kontrol ve iletişim” isimli kitabı ile edinmiştir.

Bu sözcük Eski Yunanca Kybernētes (κυβερνητες) “dümenci” sözcüğünden +ikos sonekiyle türetilmiştir. Kökü Yunanca sözcük Eski Yunanca Kybernáō (κυβερνάω) “gemide dümenci” veya “pilot” olarak görev yapmak, yönlendirmek fiilinden türetilmiştir.

Tarihçesi ve Öncüleri

Sibernetik biliminin bilinen ilk alimi Cizreli El-Cezeri’dir. El Cezeri 12.yy.’da yaşamış matris ustası, fizikçi ve matematikçidir. Yazmış olduğu “Mekanik Hareketlerden Mühendislikte Faydalanmayı İçeren Kitap” adlı eserinde bugünkü sibernetik ve robot biliminin temelleri atmış olup kitabında 50’den fazla cihazın kullanım esaslarını çalışma prensiplerini kendi çizimi ile anlatmıştır. El Cezeri’nin yaptığı otomatik saat, su pompaları ve otomatik abdest alma makinası tarihteki ilk robotlar olarak kabul edilir.

Çeşitli alanlarda çalışan “bilim insanları”, aynı olaylar karşısında farklı isimler kullanmaktaydılar. Bilimdeki aşırı ihtisaslaşma dolayısıyla bilim insanları, birbirini anlamaz hâle gelmişlerdi. Bu durumdan yakınan bazı bilim insanları, özellikle de Matematikçi Norbert Wiener, bilim insanları arasındaki ortak noktaları bulup çıkarmaya başladılar. Bu tarihlerde 2. Dünya Savaşı başladı. Hedefini kendi kendine bulan bir uçaksavar topunun yapılmasının mümkün olup olmadığı konusunda yapılan araştırmalar, evvelce felsefenin işgâl ettiği yere talip bir disiplin olan sibernetiğin ortaya çıkmasına sebep oldu.

Sibernetik biliminin kırılma noktası 2. Dünya Savaşı olmuştur. Özellikle artan hava saldırılarına karşı hava savunma sistemlerinin hızlı ve hassas bir şekilde çalışması gerekiyordu. İnsan kontrolüyle yönetilmesi imkansız radar antenlerini de hedefe doğru döndürülme isteği ve bir uçaksavar topunun hedefini tek başına bulması ihtiyacını da unutmamak gerekir. Bu nedenlerde bu bilime olan ihtiyacı ve bu bilime yönelik çalışmaları hızlandırmıştır.

Her millet sibernetik tarihinde kendi yetiştirdiği bilginlerle övünmüşlerdir. Fransızlar, bu konuda ünlü matematikçi Pascal (Paskal) ve ünlü düşünür Descartes ile övünmektedir. İngilizlerse, aynı konuya bilgisayar biliminin babası sayılan Charles Babbage’nin öncülük ettiğini ileri sürmektedirler. Almanlar ise Leibniz’i bu konuda en büyük önder olarak tanırlar. Oysa Ebü’l-İz El Cezeri bundan tam 8 asır önce Otomatik Kontrol Bilimi’ni kurmuş ve sistemler arasında denge durumları sağlamıştır.

Bilimsel Kullanım ve Etki Alanları

Son yıllarda artan teknolojik gelişmelerle bu bilim yaşamımızda daha sık karşımıza çıkmıştır. Savunma sanayi, fabrika otomasyonları, imalat işlemlerinde verimlilik, endüstri robotlarında ve uzay araçlarının rota işlemleri gibi birçok sektörde yerini almış ve kullanılmaya başlanmıştır.

Oyun teorisi, sistem teorisi, algısal kontrol, felsefe, mimarlık vb. gibi birçok çalışma alanları sibernetikten doğrudan ya da dolaylı yoldan etkilenmiştir. Sibernetik diğer bilim dallarının arasında bir köprü vazifesi görmesinin bu bilimin diğer bilim dallarının her biriyle tam bir uyumluluk içinde olan bir dizi kavram yardımıyla aralarında disiplinli ilişkiler kurması nedeni yatar.

İnsan vücudu bu bilime bir nevi örnektir. Vücut içi sıcaklığın düzenlenmesi, insülin salgılanıp şeker seviyesini gerekli değere indirgenmesi gibi örnekler de verilebilir. Bilim günden güne daha ileriye yönelik daha az enerji kaybı, daha verimli olması için teknolojik alet ve cihazlar geliştirip piyasaya sunuyor. Sibernetik; verimlilik, kavramlar arası öğrenme, tesir ve sosyal kontrol gibi konuları ele alması birçok sektörde neden yer tuttuğunu açıklar.

Sibernetik, mükemmelleşmeyi hedef olarak benimsese de ne makinelerde ne de insan

organizasyonlarında bir mükemmellik söz konusu değildir. Bu yüzden sibernetiği bir sonuç değil bir süreç olarak algılamak gerekir. Yok oluşa karşı varlığı sürdürme süreci olarak kabul edilebilir.

21. YY Kullanım Alanları

İnsanoğlu yüzlerce yıllık gelişimi içerisinde birçok alet kullanımı, iletişim becerisi ve soyut düşünce gelişimini devam ettirmiştir. Sibernetik bilimi yaşadığımız yüzyıl içerisinde insanoğlunun geldiği nokta itibari ile en önemli bilimlerden birisi olarak görülmektedir. Bunun nedeni ise birçok farklı bilim ile entegre olması ve disiplinler arası bir çözüm sağlayabilmesidir. Sibernetik bugün itibari ile günlük yaşantımızda gerçekleşen birçok olay ve durum hakkında geribildirim sağlayan bir bakış açısına dönüşmüştür.

Önümüzdeki 50 yıllık dikey gelişim süreci içerisinde robotik, genetik ve yapay zeka gibi yeni birçok disipline temel oluşturacaktır.

2. Bölüm: YAPAY ZEKA

Zeka nedir?

İnsanın düşünme, akıl yürütme, nesnel gerçekleri algılama, kavrama, yargılama, sonuç çıkarma yeteneklerinin tümü. Soyutlama, öğrenme ve yeni durumlara uyma gibi yetenekler de zeka kapsamı içindedir.

Zekanın tanımı üzerinde çeşitliliğin önüne geçebilmek için 1994 yılında 52 akademisyen tarafından imzalanarak yayınlanan Mainstream Science on Intelligence bildirisinde zeka ‘Akıl yürütme, planlama, problem çözme, soyut düşünme, karmaşık düşünceleri anlama, hızlı öğrenme ve deneyimlerle öğrenmeyle birlikte birçok elemandan oluşan çok genel zihinsel yetenek.‘ olarak tanımanmıştır.

Yapay Zeka Nedir?

İnsan zekasının bilgisayar tarafından taklit edilmesini sağlamaya yönelik metotlarla ilgilenen çalışma alanıdır.

Daha geniş bir tanım ile:

Yapay zeka, bir bilgisayarın veya bilgisayar kontolündeki bir robotun çeşitli faaliyetleri zeki canlılara benzer bir şekilde yerine getirme kabiliyetidir.

Kavram, programlanmış bir bilgisayarın düşünme girişimi gibi görünsede bu tanımlar günümüzde hızla değişmekte, öğrenebilen ve gelecekte insan zekasından bağımsız gelişebilecek bir yapay zeka kavramına doğru yol almaktadır.

Yapay zeka’nın Temel Konuları: Bilgi Gösterimi (Knowledge Representation), Çıkarsama (Inference), Öğrenme (Learning)

Yapay zeka, yeni bir alan olmasına rağmen, diğer disiplinlerden teknikler ve fikirler alır.

Felsefe (MÖ 428-), Matematik & Algoritma (800-), Psikoloji (1879-), Bilgisayar Mühendisliği (1940-), Dilbilim (1957-)

Yapay zeka, yapay dar zeka ve yapay genel zeka olarak ikiye ayrılmaktadır.

Yapay dar zeka; belirli bir problemin çözümü için geliştirilen ve veriden öğrenen dar kapsamlı yapay zeka sistemleridir.

Yapay genel zeka; biyolojik olarak insan sinir sisteminden esinlenerek matematiksel olarak tasarlanan görsel algılama, konuşma ve ses tanıma, hareket, muhasebe ve muhakeme yeteneğine sahip, kendi kendine öğrenme işlemlerini sürdürebilen yazılımsal ve donanımsal sistemler bütünüdür.

Tarihçesi, Gelişimi ve Öncüleri

Son yüzyılın popüler konusu olan yapay zeka aslında uzun bir süredir insanoğlunun uğraşısı. Örneklerine bilinen tarih ile yunan mitolojisinde, orta çağda, rönesans döneminde, sanayi devrimi öncesinde ve son olarak sanayi devrimi sonrasında rastlanmaktadır.

Antik Yunan

İlk yapay zekalar antik çağlarda insanların hayallerinde doğdu. Ateş Tanrısı Demirci Hephaistos’un altından yapılma hizmetkarlarından, Daedalus’un civa yardımı ile ses kazandırdığı heykellerine pek çok antik Yunan miti insanın bir şeylere zeka kazandırmaya olan özlemini yansıtır. Bu özlem mitlerle sınırlı kalmayıp türlü abartmalarla tarihin dokusunda da yerini bulmayı başarmış.

MS 10

İlk buhar makinelerinden birinin de mucidi olan İskenderiyeli Heron’un tümüyle mekanik kuklalara sahip bir tiyatro oyunu sergilediğini, rüzgar gücüyle çalışan otomatik bir müzik enstrümanı yaptığını ve çeşitli otomatlar ürettiğini biliyoruz.

1308

Katalan şair ve teolog Ramon Llull Ars Generalis Ultima (The Ultimate General Art) adlı kitabı yayınlamıştır. Burada kavramların kombinasyonlarından oluşan yeni bir bilgi türünden ilk kez bahsedilmiştir. Yapay zekanın ilk olarak kavramlaştırılması Ramon Llull tarafından yapmıştır.

1666

Matematikçi ve filozof Gottfried Leibniz, Dissertatio De Arte Combinatoria (On the Combinatorial Art) adlı kitabını yayınladı. Ramon Llull’dan sonra Leibniz insan düşüncesinin bir alfabesini olabileceğini ve düşüncelerin aslında basit kavramların kombinasyonlarından oluştuğunu öne sürdü.

1726

Jonathan Swift Guliverin Gezileri adlı kitabı yayınladı bu kitap motor mantığı ile ilgili yapay zekayı çağrıştıran şu tanımı içeriyordu,“ pratik ve mekanik operasyonlar ile spekülatif bilgiyi geliştirmesi için bir projeydi.”

1854

George Boole mantıksal akıl yürütmenin , denklem çözmeye benzeyen sistematik bir şekilde düşünülebileceği fikrini ortaya attı.

1950

Alan Turing, daha sonradan bilinen adıyla “Turing Testi” o zamanlar “taklit oyunu” olarak tanıtıldı ve bu terim “Computing Machinery and Intelligence” ın içinde yayınladı.

1955

“Yapay zeka” terimi, John McCarthy (Dartmouth College), Marvin Minsky (Harvard Üniversitesi), Nathaniel Rochester (IBM) ve Claude Shannon (ABD) tarafından sunulan “yapay zekanın iki aylık, 10 kişilik bir araştırması” ile bir sunum ile hazırlandı. Bir yıl sonra Temmuz ve Ağustos 1956'da gerçekleşen seminer, yeni bir çalışma alanının resmi doğum tarihi olarak kabul edilir

1997

Deep Blue, bir dünya satranç şampiyonu yenen ilk bilgisayar satranç oyun programı oldu.

2009

Google sürücüsüz araç geliştirmeye başladı. 2014 yılında, Nevada’da ABD eyaletinde kendi kendine sürüş testi yapan ilk araba oldu.

2014

Facebook’un yeni yüz tanıma teknolojisi doğruluk oranı insan zekası seviyesine ulaştı. (%97)

2016

Google’a ait yapay zeka şirketi DeepMind’ın geliştirdiği AlphaGo yazılımı, 2 bin 500 yıllık strateji oyunu Go’da Güney Koreli dünya şampiyonu Lee Sedol’ü 4–1 yendi.

Yapay zeka tarihi ve felsefesi yüzyıllar öncesine dayansa da, uygulamaların yoğunlaşması son yıllarda başlamıştır ve görünüşe göre hızlanarak devam edip, yapay zeka 21. yüzyılda kendinden söz ettirecektir.

Yapay Zeka Alt Dalları

Yapay sinir ağları: Yapay sinir ağları, birbiri ile ilişkili nöronlardan oluşan matematiksek sistemlerdir ve nöron ise bir denklemdir.Nöronlar diğer nöronlardan aldığı girdileri kendi baz denklemi ile işleme koyar ve bağlı olduğu diğer nöronlara sonuç fırlatır. ve tüm nöronlar için bu başlangıç nörünundan sonuç birimine kadar devam eder. Sonuç birimindeki verinin doğrululuğu sınanır ve bu sınama sonucu nöronların aralarındaki ilişkiler ve nöronların denklemleri optimize edilir ve tüm nöronlar sınamayı geçebilinceye dek işlem tekrar edilir.

Uzman sistemler: Uzman sistemler spesifik bir disiplinde o disiplinde uzman bireylerden toplanan bilgileri zamanla geliştirebilme yeteneği olan yazılımlardır. Uzman sistemler bunu uzmanlardan toplanan bilgiler ile uzmanların davranışlarını taklit ederek yaparlar. Uzman sistemlerin kimyasal problemlerin çözümünde kullanımına oldukça sık rastlanılır, biyoloji fizik iktisat ve ucu açık birçok disiplinde kendini kanıtlamıştır.

Genetik algoritmalar: Olası sonuçlar uzayı çok geniş olan problemlerin çözümüne çok daha kısa sürede varılmasını sağlar. Genetik algoritma içerisinde dizilerden oluşan bir popülasyonda üreme, çaprazlama ve mutasyon operatörlerinin kullanılmasını içerir. Operatorlerin tetiklenmesi sonucu yeni jenerasyon popülasyon oluşur ve sonuca varılana dek popülasyonlara bu operatörler uygulanarak yeni jenerasyonlar üretilir.

Bulanık mantık: Bulanık mantık azeri asıllı Prof. Dr. Lütfi Aliasker Zade tarafından 1965 yılında ortaya atılmış ve bulanık küme kuramına dayanır. Bulanık küme kuranımda elemanların kümelere kısmi üyeliğine izin verilir.(Örn: akşam yemeğimizi eleman olarak ele alır isek yemek elemanı pişmişler ve pişmemişler kümesinin elemanı olabileceği gibi iki kümenin aynı anda belli bir yüzde ile elemanı olabilir ve aslında spesifik tanımların dışına çıkmaya olanak sağlar.)

milimaudio

Like what you read? Give milimaudio a round of applause.

From a quick cheer to a standing ovation, clap to show how much you enjoyed this story.