Doğaldan Yapaya: Zeka — 1
Alice, tavşanın peşinden deliğe atlamış, ancak bir an olsun, deliğin ne kadar derin olduğunu düşünmemişti. Düşünmüş olsaydı, bir taş atıp ne kadar sürede yere çarptığını dinleyerek, deliğin derinliğini hesaplayabilirdi. Diğer yandan, eğer delik aydınlık olsaydı, bakarak derinliğini tahmin edebilirdi. Belki de atlamaktan vazgeçebilirdi. Neyse ki, bunlar olmadı ve fizik kurallarının farklı işlediği harikalar diyarında muhteşem bir macera yaşadı.
Alice’in hikayesi, özünde, mecazi bir tavşan deliğine atlamanın heyacanını ve şaşırtıcı sonuçlarını bize gösteriyor. Ancak, aklı başında herkes, ilk kez karşılaştığı karanlık bir deliğe atlamanın gerçek sonuçlarından çekinir. Bu korku, fizik kuralları, deneyimlerimiz ve vücudumuzun sınırlarıyla ilgili olup, kafamızda oluşturduğumuz “gerçekliğin” bir sonucudur. Bu dünyada varlığımızı sürdürebilmek için, dünya ve kendi vücudumuz hakkında sürekli bir şeyler öğreniriz ve bu gerçekliği oluştururuz. Farkına bile varmadan kullandığımız çoğu yetenek de, onları kazanmaya uygun bir beyin ve vücudun çevre ile etkileşiminin sonucunda edinilir.
Zahmetsizce kullandığımız görme yeteneğinin edinilmesi bile, aslında bir öğrenme süreci gerektirir. Bu gerçeği bugün, bilgisayarlı görme ile ilgilenen herhangi biri tahmin edebilir. Maalesef, bilim dünyası bu gerçekle merakın birden fazla kediyi öldürdüğü bir dizi deney sonucunda tanışmıştır:
Her şey; iki bilim insanı Hubel ve Wiesel’in, kedilerin beyinlerini açarak inceledikleri sıradan bir çalışma gününde başlamıştır. O gün, anestezi altında, ancak ayık olan kedilerin görme sistemlerini incelerlerken, bazı hücrelerin belli yönelimdeki çizgilere tepki verdiklerini keşfetmişlerdir [1]. Basit hücre olarak adlandırdıkları bu hücreler, beraberinde keşfettikleri kompleks hücrelerle birlikte, görme sistemimizin gelen görüntüleri işlerken neler yaptığına dair önemli bilgiler sağlamıştır. Hubel ve Wiesel, daha sonrasında onlara Nobel Ödülü kazandıracak bu keşifler ile bugün, bilgisayarlı görme sistemlerinin işleyişini sağlayan evrişimli sinir ağlarının temelini atmışlardır.
Bu önemli keşifler, başka araştırmalara da önayak olmuştur. Hubel ve Wiesel, başka bir çalışmalarında, yeni doğmuş kedilerin bir gözlerini kapatıp üç ay sonra açtıklarında kedilerin bu gözlerinin tamamen kör olduğunu, sonrasında da ömürlerinin sonuna kadar kör olarak kaldığını belirlemişlerdir [2]. Bu deney, doğumdan sonra görmeyi öğrenirken kritik bir zaman dilimi olduğunu bizlere göstermiştir. Ne yazık ki, kedilerin meraktan çektikleri bununla da sınırlı kalmamıştır. Bu kez, Blakemore ve Cooper, görmeyi öğrenirken çevrenin seçici etkisini araştırmaya karar vermişlerdir. Kurmuş oldukları deney düzeneğinde, yeni doğmuş kedileri birkaç aylığına, yalnızca yatay ya da yalnızca dikey çizgilerin görülebildiği odalara hapsetmişlerdir [3]. Sonrasında, yatay çizgilerin olduğu odada yetişen kediler sandalyelerin bacaklarına kafalarını çarparken, dikey çizgilerle yetişen kediler hiçbir zaman sandalyenin rahatça uyuyabilecekleri bir “üstü” olduğunu görememişlerdir. Sonuçta, bütün bu deneyler, deneyimlerin zekanın yalnızca gelişiminde değil, oluşumunda da etkin olduğunu bizlere göstermiştir.
Bu noktada, görme işlevini zeka (ya da zekanın bir parçası) olarak kabul etmek bazılarımıza garip gelebilir. Aslında neyin zeka olduğu ya da zekanın ne olduğu anlambilimsel felsefi problemlerdir. Bu yazı çerçevesinde daha derin felsefi tartışmaları anlamlı bulmamakla birlikte, iki temel noktaya değinerek görmeyi neden zekanın bir parçası olarak kabul ettiğimi açıklamaya çalışayım. İlki, görme işlevini nasıl algıladığımızdır. Görme bizim için çok doğal ve kolaydır. Öyle ki, görme probleminin çözülmesi için 1966 yılında MIT (Massachusetts Institute of Technology) tarafından lisans öğrencilerine bir yaz ödevi verilmiştir [4]. Bu ödevde, lisans öğrencilerinden görmenin temel problemlerini (görüntülerden nesne bulma, onları tanıma, arka planı ayırdetme) çözmeleri istenmiştir. Bugün biliyoruz ki, bu problemler, teknolojinin geldiği son noktada ancak kısmen çözülebiliyor. Bize çok doğal ve kolay gelen görme, aslında yapay zeka çalışmalarının önemli bir bölümünün odak noktasıdır ve bilgisayara bir insan seviyesinde görmeyi öğretmek bu alandaki en zor problemlerden birisidir. İkincisi, görmenin beynimizin ne kadarını kullandığı ile ilgilidir. Görme ile ilgili işlevler, beyin kabuğumuzun (korteks) %30 ila %40'lık bir kısmını kullanmaktadır. Bunun yanında, tüm beynimizin en az %30'unun görme ile ilgilendiğini de biliyoruz [5]. Yani, hem kullandığı beyin hacmi bakımından hem de işlevin karmaşıklığı ve zorluğu bakımından görme, bizim zekamızın son derece önemli bir parçasıdır. Kimi bilim adamlarına göre ise, görmenin nasıl işlediğini anlamak beynin tamamının nasıl çalıştığını anlamanın da anahtarıdır [6].
Asıl konumuza dönecek olursak, kediler üzerinde yapılan deneyler insan üzerinde tekrarlanamayacağından, insanların da benzer bir öğrenme sürecinden geçtiğini varsayabiliriz. Diğer taraftan, insan gelişiminde de öğrenme, hayatın her aşamasında görülebilir. Örneğin, yeni doğan bebekler pek çok şeye şaşırırlar ve dikkatlice bakarlar. Bu, öğreniyor olduklarının bir göstergesidir. Elleri gözlerinin önüne geldiğinde, bu da nereden çıktı şimdi diye uzun uzun inceler, hareket ettirdiklerinde de yavaş yavaş bu beş çıkıntılı garip şeyin kendi vücutlarının bir parçası olduğuna ikna olurlar. Burada dikkatlerini çeken asıl şey, kendi başlattıkları bir hareketle senkron bir görüntünün oluşmasıdır [7]. Çocuklar ise, hayatlarının bir dönemini, yüksek yerlerden oyuncakları ve pahalı parfüm şişelerini atarak geçirirler. Biraz daha büyüdüklerinde kendilerini de atmayı akıl eder ve vücutlarının sınırlarını denemeye başlarlar. Bütün bu süreçte, çevreleri ile etkileşerek, nesneleri görmeyi ve ayırt etmeyi, vücutlarının ne olduğunu, vücutlarını bir amaç doğrultusunda hareket ettirebilmeyi, neden sonuç ilişkilerini ve fizik kurallarını, içselleştirerek öğrenirler [8, 9]. Sonuçta, şaşırtıcı derecede karmaşık olan dünyada doğal birer zekaya sahip olarak hayatlarını sürdürürler.
Sahip olduğumuz doğal zeka bize, hayatta kalmanın ötesinde olanaklar da sunar. Öğrenmeyi yönlendirerek algımızın ve yapabileceklerimizin sınırlarını genişletebiliriz. Örneğin, iyi bir futbolcu, sıradan bir insanın algı sınırlarının ötesinde, topun ayaktan çıkış anını gördükten sonra kör karanlıkta gelen topun izgesini (havada çizdiği yolu) tahmin edip kendi vücudunu ona en iyi vuruşu yapacak şekilde konumlandırabilir [10]. Bir matematikçi, nesneleri algılayıp onları gruplandırma yetisini (sayma ve kümeleme) nesnelerden soyutlayıp idealize ederek, genelgeçer matematik kurallarına dönüştürebilir.
Peki, bize bütün bu yetenekleri veren doğal zeka nedir? Şüphesiz ki, bu sorunun cevabı, sinir sistemimizin yapısında ve işleyişinde gizlidir. Ayrıca deneyimler de zekanın oluşum sürecinin olmazsa olmaz bir parçasıdır. Ancak, “ne” sorusundan önce “neden” sorusunu sormak, bizi, son derece karmaşık olan sinir sistemini anlamaya çalışırken kaybolmaktan kurtaracaktır: Acaba, genel olarak zeka ve özel olarak sinirler neden var? Gelin, bir sonraki bölümde bu soruların cevabını bulmaya çalışalım.
Kaynakça
[1] Hubel, D. H., & Wiesel, T. N. (1959). Receptive fields of single neurones in the cat’s striate cortex. The Journal of physiology, 148(3), 574–591.
[2] Hubel, D. H., & Wiesel, T. N. (1970). The period of susceptibility to the physiological effects of unilateral eye closure in kittens. The Journal of physiology, 206(2), 419–436.
[3] Blakemore, C., & Cooper, G. F. (1970). Development of the brain depends on the visual environment. Nature, 228(5270), 477.
[4] Papert, S. (1966). Summer vision project. Artificial Intelligence Group. https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/6125/AIM-100.pdf?sequence=2 . (12 Ekim 2018 tarihinde alınmıştır).
[5 ] Logothetis, N, K. (2015).
Visual Perception — Psychophysics, Physiology and fMRI Studies. Max Planck Institute for Biological Cybernetics. http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/research/dep/lo/visual-perception.html. (12 Ekim 2018 tarihinde alınmıştır).
[6] Hagen, S. http://www.rochester.edu/pr/Review/V74N4/0402_brainscience.html. (12 Ekim 2018 tarihinde alınmıştır).
[7] Rochat, P. (1998). Self-perception and action in infancy. Experimental brain research, 123(1–2), 102–109.
[8] Rochat, P., & Striano, T. (2000). Perceived self in infancy. Infant behavior and development, 23(3–4), 513–530.
[9] Asada, M., Hosoda, K., Kuniyoshi, Y., Ishiguro, H., Inui, T., Yoshikawa, Y., … & Yoshida, C. (2009). Cognitive developmental robotics: A survey. IEEE transactions on autonomous mental development, 1(1), 12–34.
[10] ABREU, A. (2014). Action anticipation in sports: A particular case of expert decision-making. Trends in Sport Sciences, 21(1).
