Beyin ve Sun''i Modeller

A. Kadir Sema

Bilim—kurgu filmlerinde olduğu gibi bilgisayarların kendilerini geliştirerek insanlığın başına dert olmaları ihtimal dışıdır; çünkü kendilerine programlanmış temel bilgileri geliştirmeleri imkânsızdır. O bilgileri de insan beyni üretmiş olduğundan ve insan kendisinden daha mükemmel (veya karmaşık) bir sistemi üretemeyeceğinden, bilgisayarlar insanlardan daha basit yapıda olmak zorundadır.

Sinir sistemlerinin daha anlaşılır hale gelmesiyle geliştirilen yeni tip bilgisayarlar âdeta beynin çalışmasını taklit etmektedirler. Fakat insan beyni kendisinden daha iyi bir sistem yapamayacağı için, bu çalışmaların neticeleri beyne göre hâlâ çok ilkeldir. Bu sahadaki en önemli buluş sun'i sinir hücreleridir. Bunlardan meydana gelen suni sinir şebekeleri, nöron denen asıl sinir hücrelerinin bazı özelliklerini taşıyan elektronik birimlerdir. Herbir birime gelen uyarıcı baskılayıcı sinyallerden belli bir eşik değerin üzerinde olanlar tek bir bilgi olarak diğer birime geçirilirler. Bilgiler temel olarak iki şekilde kabul edilirler; sıfır veya bir. Sıfır baskılayıcı, bir ise uyarıcıdır. Bu birimler gördükleri fonksiyonlar itibariyle sinir hücrelerine benzemektedirler İnsan beyninin temel birimi nöronlardır. Nöronlar, kendi aralarında sayısız bilgi alışverişinde bulunurlar. Bütün bu alışverişler neticesinde teşhis etme, öğrenme, değerlendirme (yorumlama) ve hafıza gibi fonksiyonlar meydana gelir. Beynimizde birbirlerine mükemmel bir şekilde bağlanmış yüz milyar civarında nöron mevcuttur. Herbir nöron, onbinlerce giriş devresi (dentrit) ve yalnız kırmer yanlısı bir çıkış devresine sahiptir. Nöronlar, sinyal yönlendirici transistörler olmadığı gibi, yükseltici amplifikatörler de değildir. Herbir nöron, 50.000'e kadar bağlantısı olan ve çok karmaşık, işler yapabilen ana bilgisayar ünitesi gibidir.

Hafızanın üç temel unsuru vardır. Depolanacağı yere göndermek, muhafaza etmek, geri çağırabilmek. Üç çeşit hafıza vardır: Anlık, primer, sekonder. Eğer uyarı merkezi sinir sistemlerinden birisi uyarılır ve bir kaç saniye sonra kesilirse, sinir hücresi birkaç dakika ile birkaç saat uyarılmış vaziyette kalabilir. Bu esnada tekrar uyarılacak olursa, sinir hücresinin cevabı daha şiddetli olur. Arka arkaya iki aynı sinyal, sinir hücresinin ucundaki kalsiyum iyonunun miktarını arttırır ve nöronlar arası haber alışverişini çoğaltır. Bu tip hafıza primerdir ve kısa dönemlidir. Sekonder denilen ikinci tip hafıza ise beyin korteksinde bir bölgenin uzun müddet ikaz edilmesi neticesinde korteksin o bölgesinin kalınlaşması ile olur. Beynin hafıza metodları da tam olarak henüz anlaşılamamıştır. Yani bilgileri hangi sıra ile gönderdiği bilinememektedir.

Beynin programları bilgisayarların aksine önceden tesbit edilmiş ve değişmez değildir. Temelde bizim henüz anlayamadığımız değişmez bir ana proğram veya proğramlar olsa da, şu anda ilmin keşfedebildiği kadarıyla, beynin, hususen insan beyninin kıstasları ve değer yargıları değişebilmektedir. Hatta harici şartları tekrar tekrar gözden geçirerek proğramını yeniden ayarlayabilir. Bu da beynimizin (Feed-Back) geri besleme sistemi kullandığı anlamına gelir. Bu mekanizma ile, her an değişen harici şartlara isterse adapte olabilir. Beynin bir başka özelliği de bizim hissedemediğimiz ve hiç kullanamayacağımız bilgileri de kendisi için depo etmesidir. Bir insan her gün inip çıktığı evinin merdivenlerinin sayısını bilmeyebilir, ancak, beyinde bu sayı ve merdivenlerin gözle görülür en ince ayrıntıları kaydedilmiştir. Kişi ne zaman kendisini yeni bir iş için hazırlayacak olsa, beyin, insanın haberi olmadan, bir çok alt sistemi çalıştırarak kullanmaya hazır hale getirir.

Bilgisayarda temel olarak üç birim vardır; Birincisi yapılacak işleri belirleyen proğramdır. Software veya Hardware yani yazılım veya elektronik donanım olarak bulunabilir. İkincisi olan ana birim bu işlerin nasıl yapılacağını tesbit eder. Bu da yalnızca elektronik donanım olarak bulunan bilgisayarın beyni mesabesindeki mikroişlemcidir. Üçüncü birim de geçici veya sürekli olabilen hafızadır.

Beynimizin en küçük birimlerine karşılık gelen elektronik parçalarda, beyni-mizdeki gibi onbinlerce giriş ve bir çıkış yerine sadece bir, iki veya üç giriş ve bir çıkış vardır. Hatta bu parçaların entegre halinde kullanıldıkları devrelerde bile, giriş sayısı yüzü aşamamaktadır. Programcılar yapılacak işlerin programını yaparak klavye, monitör gibi yardımcı birimler vasıtasıyla mikroişlemciye ne yapmak istediklerini anlatırlar. Eğer mikro işlemcinin kaabiliyetleri arasında yapılacak iş varsa onun hesabını yaparak yine yardımcı üniteler vasıtasıyla kullanıcıya cevabını verir. İstek halinde bu neticeler sonraki kullanımlar için hafızalarda depo edilir. Bütün bilgiler mikroişlemciye "O"(sıfır) "1" (bir)lerden meydana gelen demetler halinde aktarılarak geri alınır. Sıfır veya bir tek başına bir bit (bite), bunlardan meydana gelen bir demete de bayt (byte) denir.

Yeni bilgisayarlar insanlarla daha kolay anlaşabilen, kullanımı kolay, okuma, duyma görme, tutma vs. kabiliyetleri olan âletlerdir. Bir tek bilgisayar yerine sinir ağlarının karmaşıklığını andıran bilgisayar ağları içinde yeralırlar. Çok ileri bir teknolojinin ürünü olan Neural Network Computers (NNC) sinir ağı bilgisayarları milyarlarca beyin hücresinden sadece birkaç yüz tanesinin yaptığı işi yapabilmektedirler.

Yine de NNC bilgisayarları klâsik bilgisayar mefhumunu aşarak, insan beynine en yakın makina olma özelliğine ulaştırılmıştır. NNC'ler insanı tanırlar. Meselâ beş yıldır görmediğimiz bir arkadaşınız sakal bırakmış, gözlük takmış. Karşılaştığınız zaman önce biraz duraklar birkaç saniye sonra hemen tanırsınız. Klâsik bilgisayarlara arkadaşınızın beş yıl evvelki ve şimdiki resmini verirseniz, iki ayrı kişi olarak tanımlayacaktır. Yeni nesil bilgisayarları olan NNC'ler ise arkadaşınızı gözlük de taksa, sakal da bıraksa tanımakta zorluk çekmezler. Çünkü onlar birçok gereksiz detayı a-tarak temel bilgiler üzerinde durur ve şahsı gözünden, burun yapısından vs. teşhis ederler.

NNC'ler insanlar gibi öğrenme kabiliyetine de sahiptirler. İlim adamları insanın hayatı boyunca edindiği tecrübeler vasıtasıyla birşeyler öğrendiği gerçeğinden hareketle, NNC'lere İngilizce öğretmeye çalıştılar. İlk başlarda anlamsız sesler çıkartan bilgisayar bir bebek gibi gelişimini sürdürüp gitgide kelimeler ve küçük cümleler söylemeye başlamış, kendisine bir parça okunarak temel gramer bilgileri verilmiş, bilgisayar, bütün network sistemiyle devamlı kendi iç proğramını öğrendiklerine göre düzeltmiş, nihayet anlaşılır bir lisanla konuşmaya başlamıştır.

NNC'ler hakkındaki problemler henüz bitmemiştir. Beyin nöronlarının ancak birkaç yüz tanesine karşılık gelen bilgisayar çipleri çok daha büyük yer tutmakta ve birbirleri ile ilgili alışverişi için ara birimlere ihtiyaç duymaktadır. NNC'lerin bir özelzelliği de insan davranışlarını önceden tahmin etmeleridir Beyindeki elektrik akımlarını kaydeden bir EEG ile ortak çalıştıklarında NNC'ler hangi hareket için nasıl bir akım geçtiğini kaydetmişlerdir. Daha sonra aynı akımlar geçtiğinde arkasından hangi hareketin geleceğini tahmin edebilmektedirler. Böylece insanların hassas işleri esnasında yapılacak bir hatayı önceden ikaz etmeleri mümkün olacaktır.

Bütün bunlarla beraber NNC'ler hâlâ istenilen seviyeye getirilememiştir. Nasıl ki biz, Yaratıcımızı tam olarak kavrayamıyorsak, bilgisayarlar da yapıcıları olan insanı tam olarak anlayamayacaklardır.

Kaynaklar:

1) Nature vol: 337 sh. 129 (12 Jan.1989)

2) Guyton Physiology of Medical Textbook 1986.

3) World of Science USA Today June 1988.

4) Mimicking the Human Mind Newsweek July 20 1987.