Haberler
Bilim & Teknoloji
Yaşam
Kültür & Sanat
Haberler
Bilim & Teknoloji
Kültür & Sanat
Ve dünyanın ilk 18650 potasyum-iyon pili - Herkese Bilim Teknoloji
Bu ilerleme, geleneksel lityum-iyon pillerin yerine daha sürdürülebilir ve ekonomik açıdan uygun alternatiflerin geliştirilmesi konusunda yeni kapılar açma potansiyeli taşıyor. Group1 isimli bir girişimdeki mühendisler, dünyanın ilk potasyum-iyon pilini piyasaya sürdü. 18 mm çap ve 65 mm uzunluğuyla yaygın olarak kullanılan “18650” hücre formatıyla tasarlanan pil, mevcut cihazlarla uyumluluk sağlıyor. Söz konusu pil, 3,7V nominal voltajda çalışıyor, böylece çağdaş elektronik cihaz ve sistemlerle uyumluluğu garanti altına alıyor. Bu haliyle pilin, maliyetli olan yeniden tasarım ihtiyacını da ortadan kaldırması bekleniyor. 14. kez düzenlenen Beyond Lithium Konferansı’nda açıklanan bu ilerleme, geleneksel lityum-iyon pillerin yerine daha sürdürülebilir ve ekonomik açıdan uygun alternatiflerin geliştirilmesi konusunda yeni kapılar açma potansiyeli taşıyor. Bu potasyum-iyon pilin en dikkate değer özelliklerinden birisi de etkileyici performansı; kapsamlı testler, yalnızca beklentileri karşılamakla kalmayıp aştığını da gösteriyor. Ömrünü tamamlamadan önce çok sayıda şarj ve deşarj döngüsüne dayanma yeteneğiyle olağanüstü bir döngü ömrü sergileyen pil, pil ömrünün kritik derecede önemli olduğu elektrikli araçlar da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için paradigma değişimine neden olabilir. Güçlü bir deşarj performansı sergileyerek gücü etkili bir şekilde iletme kapasitesi de sağlayan bu pil, 160-180Wh/kg gravimetrik yüksek enerji yoğunluğuna sahip. Bunun “üstün çevrim ömrü ve mükemmel deşarj kapasitesi” sunduğunu belirten şirkete göre geliştirdikleri pil, elektrikli araçlar ve taşınabilir elektronik cihazlar gibi yüksek performanslı mobilite uygulamaları için uygun bir alternatif sunuyor. 18650 potasyum-iyon pil, maliyet ve etkinlikle ilgili zorluklarla karşılaşan LiFePO4 (LFP) bazlı lityum iyon piller ve sodyum iyon piller (NIB'ler) için cazip bir alternatif olarak karşımıza çıkıyor. Dünyanın ilk 18650 potasyum-iyon pilini tanıtmaktan heyecan duyduklarını söyleyen Group1 İcra Kurulu Başkanı Alexander Girau, bu yeniliğin, yıllarca süren özverili araştırma ve ürün geliştirme sürecinin meyvesi olduğunu söylüyor. Kaynak: https://interestingengineering.com/energy/first-18650-potassium-ion-battery-debuts
Uzayda siber saldırı olursa! 1950'lerin haberleşmesine dönme tehlikesi... - Herkese Bilim Teknoloji
GPS gibi uzay sistemleri hacklenip çevrimdışı bırakılırsa, dünyanın büyük bir kısmı anında 1950'lerin iletişim ve navigasyon teknolojilerine geri döner. Ancak uzay güvenliği, artan jeopolitik gerginliklerin olduğu bir zamanda çok daha önem kazandı. Bir yazılım hatası nedeniyle olduğu açıklanan ve Cuma günü tüm dünyayı etkileyen haberleşme kesintilerinden daha önemli bir konu var: Uzaydaki haberleşmeyi sağlayan sistemlere bir saldırı, her şeyi daha ağır etkileyecektir. Uydulara yönelik siber saldırılar 1980'lerden beri gerçekleşiyor, ancak küresel uyanma alarmı yalnızca birkaç yıl önce çaldı. Rusya'nın 24 Şubat 2022'de Ukrayna'yı işgal etmesinden bir saat önce, hükümet görevlileri iletişimleri kesmek ve Ukrayna'da karışıklık yaratmak için Viasat'ın uydu-internet hizmetlerini hackledi. Uzay ve biz Çoğu insan, uzay sistemlerinin günlük hayatlarında oynadığı kritik rolün farkında değil, askeri çatışmaları hiç saymayalım. Örneğin, GPS, uydulardan gelen sinyalleri kullanır. GPS destekli hassas zamanlama, para ödeme veya çekme zamanı gibi her ayrıntının sadakatle yakalanması ve koordine edilmesi gereken finansal hizmetlerde önemlidir. Hatta bir cep telefonu araması yapmak bile ağdaki zamanın hassas koordinasyonuna dayanır. Uçaklar, tekneler, arabalar ve insanlar için navigasyonun yanı sıra GPS, her gün yerel mağazalara mal taşıyan kamyon filolarının koordinasyonu için de önemlidir. Dünya gözlem uyduları, hava durumunu tahmin etmeye, çevresel değişiklikleri izlemeye, doğal afetleri takip etmeye ve bunlara yanıt vermeye, tarımsal ürün verimini artırmaya, arazi ve su kullanımını yönetmeye, asker hareketlerini izlemeye ve çok daha fazlasına yardımcı olmak için benzersiz bir bakış açısına sahip "göklerdeki gözler"dir. Bu ve diğer uzay hizmetlerinin kaybı, doğal afetlere ve ürün kaybına karşı savunmasız insanlar için ölümcül olabilir. Ayrıca küresel ekonomiyi ve güvenliği ciddi şekilde riske atabilirler. Birçok uydu, Dünya'daki doğal ve beşeri faaliyetlerin izlenmesi açısından hayati öneme sahiptir. Oyun içindeki faktörler ABD Ulusal Uzay Konseyi Kullanıcı Danışma Grubu'nda (UAG) görev yapan Prof. Patrick Lin ve arkadaşları uzaydaki büyük tehdit üzerine raporlarında uzay siber saldırılarının artan tehdidi konusunda faktörleri belirlediler ve senaryolar oluşturdular; özellikle yeni bir uzay yarışının başlangıcında olduğumuzun altını çizdiler. Diyorlar ki: Her şeye göre, uzay giderek daha sıkışık ve daha çekişmeli hale geliyor. Hem yeterince düzenlenmemiş olan hem de artık yörüngedeki uyduların çoğuna sahip olan ulus devletler ve özel şirketler, kaynaklar ve araştırma alanları için rekabet etmeye hazırlanıyor. Uzay çok uzak ve erişimi zor olduğundan, birisi bir uzay sistemine saldırmak isterse, bunu büyük ihtimalle bir siber saldırı yoluyla yapması gerekir. Uzay sistemleri özellikle cazip hedeflerdir çünkü donanımları fırlatıldıktan sonra kolayca yükseltilemez ve bu güvensizlik zamanla kötüleşir. Karmaşık sistemler olarak, uzun tedarik zincirlerine sahip olabilirler ve zincirdeki daha fazla bağlantı, güvenlik açığı olasılığını artırır. Büyük uzay projeleri ayrıca, bunları inşa etmek için gereken on yıl veya daha uzun süre boyunca en iyi uygulamaları takip etmekle de zorlanırlar. Riskler çok yüksek Ve uzayda riskler alışılmadık derecede yüksektir. Yörüngesel çöpler saniyede 6 ila 9 mil hızla hareket eder ve bir uzay aracını çarpma anında kolayca yok edebilir. Ayrıca, Dünya'nın en sonunda bir enkaz kozasına hapsedildiği varsayılan Kessler sendromu göz önüne alındığında, dünya çapındaki uzay programlarını da sonlandırabilir. Dahası, GPS gibi kritik uzay altyapısı ve hizmetleri göz önüne alındığında, uzaydaki çatışmalar, siber uzaydakiler bile, Dünya'daki bir çatışmayı tetikleyebilir veya daha fazla yakınlaştırabilir. Örneğin, Rusya 2022'de uydularından birini hacklemenin bir savaş ilanı olarak kabul edileceği konusunda uyardı, bu da savaşla ilgili önceki normlardan dramatik bir tırmanıştı. Senaryolar yaratmak Bu uzay siber güvenlik tehdidinin ciddiyetini fark eden güvenlik uzmanları bile büyük bir zorlukla karşı karşıya. Tartışma forumlarında, tipik olarak yalnızca birkaç yetersiz senaryo dikkate alınır: Uydu korsanlığı ve sinyal bozma veya aldatma gibi belirsiz konular. Ancak tüm olasılıkları hayal edememek, güvenlik planlaması için yıkıcı olabilir, özellikle de çeşitli motivasyonlara ve hedeflere sahip bilgisayar korsanlarına karşı. Bu değişkenleri belirlemek hayati önemde. Örneğin, devlet destekli bir bilgisayar korsanının saldırısı, para peşindeki bilgisayar korsanının veya bir kaos ajanının saldırısından farklı bir yaklaşım gerektirebilir. Rapor uzaya ilişkin riskleri öngörmek için siber saldırıları hayal etmek anlamına gelen bir ICARUS matrisi sunuyor. Raporda yer 42 senaryodan üçü şöyle: 3D veya eklemeli yazıcı, uzay görevlerinde talep üzerine parçaları hızla oluşturmak için paha biçilmez bir kaynak olabilir. Bir bilgisayar korsanı, bir uzay istasyonundaki yazıcıya erişebilir ve yazdırdığı parçaların içinde küçük kusurlar oluşturmak için yeniden programlayabilir. Bu arızaya dayanıklı bileşenlerden bazıları kritik sistemlerin parçaları olabilir. Hacklenmiş bir 3D yazıcı, uzay istasyonuna hatalı parçalar yerleştirmek için kullanılabilir. Bir bilgisayar korsanı, yanlış atmosfer, sıcaklık veya su okumalarını göstermek için bir gezegensel sondajdan gelen verileri bozabilir. Örneğin, bir Mars gezgininden gelen bozulmuş veriler, bir bölgenin önemli miktarda yeraltı su buzu olduğunu yanlış bir şekilde gösterebilir. Alanı daha fazla keşfetmek için başlatılan herhangi bir sonraki görev boşa gidecektir. 1938'de, uzaylı saldırısıyla ilgili bir radyo draması, birçok dinleyicinin bunun kurgusal olduğunu fark etmemesi üzerine paniğe yol açtı. Benzer şekilde, bir hacker, Dünya Dışı Zekası veya METI projesinin dinleme akışlarına erişebilir ve METI'nin transkripsiyonuna uzaylı diline benzeyen bir şey ekleyebilir. Daha sonra bunu medyaya sızdırabilir, potansiyel olarak dünya çapında paniğe yol açabilir ve finans piyasalarını hareketlendirebilir. Raporumuzdaki diğer senaryolar arasında içeriden gelen tehditler, yapay zeka zaafları, sahte saldırılar, eko-terörizm, fırlatma sırasında fidye yazılımları ve asteroit madenciliği, dünya dışı koloniler ve uzay korsanları gibi daha uzak senaryolar yer alıyor. Daha iyi güvenlik için hikayeler İnsanlar, ister tarih öncesi kamp ateşlerinin etrafında ister günümüzde dijital platformlarda paylaşılsın, hikayelere yanıt vermek için programlanmıştır. Bu nedenle, yeni ve şaşırtıcı senaryolar oluşturmak, uzay siber saldırılarının görünmez tehdidini hayata geçirmeye yardımcı olabilir ve disiplinler arası uzmanların birlikte ele almasını gerektirebilecek farklı senaryolardaki nüansları vurgulayabilir. Kaynak: https://cuq.in/fJ9h
Teknoloji kaynaklı riskler… 2040’a kadar bizi ne bekliyor? - Herkese Bilim Teknoloji
Lancaster ve Manchester’daki üniversitelerden araştırma ekipleri, 2040’a kadar teknolojiden kaynaklanmasını bekledikleri en büyük riskleri belirlemek için 12 uzmanla birlikte bir çalışma yürüttü. Bulgular ilginç ve harekete geçirici nitelikte... Bilgisayar teknolojilerinde şaşırtıcı derecede hızlı değişiklikler oluyor, hayatımızı doğrudan etkiliyor. Özellikle yapay zekâ (YZ) ve “Nesnelerin İnterneti” (İoT) dediğimiz, birbirine bağlı küçük cihaz yığınlarında ve kablosuz bağlantıda heyecan verici gelişmeler yaşanıyor. Maalesef bu gelişmeler, faydalarının yanı sıra potansiyel tehlikeleri de beraberinde getiriyor. Güvenli bir geleceği inşa etmek için bilişimin yakın geleceğinde neler olabileceğini tahmin etmemiz ve olası tehditlere karşı erken müdahale yollarını geliştirmemiz gerekiyor. Peki ama uzmanlar, ne gibi riskler olduğunu düşünüyor ve büyük sorunları önlemek için ne yapabiliriz? “Öngörü” Bu soruyu yanıtlamak isteyen Lancaster ve Manchester’daki üniversitelerden araştırma ekipleri, “öngörü” olarak nitelendirebileceğimiz, bir tür geleceğe bakma bilimine yönelmiş durumda. Aslında hiç kimse geleceği tahmin edemez. Ancak tahminleri bir araya getirerek, mevcut eğilimlere dayanarak neler olabileceğine dair açıklamalar getirilmesi mümkün. Özellikle teknolojideki mevcut trendlere ilişkin uzun vadeli tahminler, bazen son derece doğru olabiliyor. Tahmin etmenin etkili bir yolu da çeşitli disiplinlerden birçok farklı uzmanın fikirlerini birleştirip hangi noktada uzlaştıklarını bulmaktan geçiyor. Lancaster Üniversitesi’nden Öğretim Görevlisi Charles Weir ile Manchester Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Kıdemli Öğretim Görevlisi Louise Dennis, yeni bir araştırma makalesi için 12 uzman fütüriste danıştı. “Delphi çalışması” adı verilen bir teknik kullanarak fütüristlerin tahminlerini bir dizi riskle ve bu risklere yönelik tavsiyeleriyle birleştiren ekip, 2040’a kadar bilgisayar teknolojisindeki değişikliklerin etkilerine ilişkin uzun vadeli tahminler yapan kişilerden oluşuyordu. “Blockchain ve kuantum hesaplama henüz büyük etki yaratmayacak” Yapılan çalışmaların sonucunda uzmanlar, YZ ve bağlantılı sistemlerdeki hızlı ilerlemenin, günümüzden çok daha fazla bilgisayar odaklı bir dünyaya yol açacağını öngördü. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, abartılı gördükleri iki yeniliğin çok az etki yaratmasını beklediklerini açıkladı. Örneğin son on yılın gelecek vadeden en önemli teknolojilerinden Blockchain’in günümüz sorunlarıyla “alakasız olduğunu” ileri sürdüler. Bununla birlikte kuantum hesaplamanın henüz başlangıç aşamasında olduğunu ve önümüzdeki 15 yıl içinde insanlık için çok az etkisi olabileceğini öngördüler. En büyük riskler neler? Çalışmaya katılan fütüristler, bilgisayar bilimindeki gelişmelerle ilişkili üç büyük riskin şunlar olacağını öne sürdü: Yapay zekada rekabetçilik: Uzmanlar birçok ülkenin, rekabetçi ve teknolojik üstünlük kazanmak istedikleri bir alan olarak YZ konusundaki tutumunun, yazılım geliştiricilerini YZ kullanımında risk almaya teşvik edeceğini öne sürdü. Uzmanlara göre bu durum, yapay zekânın karmaşıklığı ve insan yeteneklerini aşma potansiyeli ile birleştiğinde felaketlere yol açabilir. Örneğin, üretilen otonom arabaların kontrol sistemlerinde bir sapma olduğunu ve YZ’nin tüm karmaşık programlamasında bu durumun fark edilmediğini hayal edin. Bu durum gün geçtikçe daha çok sayıda arabanın aynı anda kararsız davranmaya başlamasına ve dünya çapında birçok insanın ölümüne neden olabilir. Üretken YZ: ChatGPT gibi üretken yapay zekâlar, gerçeğin belirlenmesini imkânsız hale getirebilir. Sonuçta yıllardır fotoğraf ve videoların sahtesini yapmak çok zordu. Ancak üretken YZ bu durumu daha şimdiden kökten değiştirdi. İkna edici sahte medya üretme yeteneğinin daha da gelişmesini bekleyen uzmanlar, bu nedenle bazı görsellerin veya videoların gerçek olup olmadığını söylemenin son derece zor olacağını belirtti. Saygın bir lider ya da bir ünlü gibi güvenilir isimlerden birinin (ya da bir kısmının) farkında olmadan sahte içeriklere de yer verdiğini varsayalım. Bu durumda onları takip edenler için gerçek ile yalan arasındaki farkı belirlemenin bir yolu yok. Bu yüzden gerçeği bilmek gittikçe imkânsız olacak. Görünmez siber saldırılar: Farklı geliştiriciler tarafından kurulacak sistemlerin karmaşıklığının beklenmedik bir sonucu var. Uzmanlara göre işlerin ters gitmesine neden olan şeyin kökenine inmek imkânsız olmasa da zorlaşacak. Bir siber suçlunun, fırın veya buzdolabı gibi zararsız gözüken cihazları bile kontrol etmek için kullanılan bir uygulamayı hacklediğini ve tüm cihazların aynı anda açılmasına neden olduğunu hayal edin. Bu, şebekedeki elektrik talebinde yoğun ve kaldırılamayacak düzeyde bir artışa neden olarak büyük elektrik kesintilerine neden olabileceğini düşünün. Bu durumda enerji şirketi uzmanları, ani talep yükselişine hangi cihazların neden olduğunu tespit etmekte bile zorluk çekecek. Kısacası “siber sabotaj” görünmez hale gelecek ve sorunun çözümünün imkânsız hale gelmesi söz konusu. Ne yapmalı? Çalışmaya katılan uzmanlara göre bu tür tahminlerin amacı, insanları korkuya sevk etmek değil, olası sorunların şimdiden ele alınmasına ve çözülmesine ön ayak olmak. Belki de uzmanların önerdiği en basit öneri şu: Bilgisayar programlarının, kendi güvenlik denetimlerini gerçekleştirmesini sağlayacak şekilde tasarlanması. Benzer şekilde, yazılımların güvenli çalışmasını sağlamak için halihazırda kullanılan yöntemlerin yeni teknolojilere de uygulanmaya devam etmesi ve bunun bir esas olması konusunda ısrar edilebilmesi doğru yol olabilir. Uzmanlara göre bir sistemin yeni olması, iyi güvenlik uygulamalarını göz önünde bulundurmamak için bir mazeret sayılmamalı. Ancak uzmanlar bu tip teknik yanıtların tek başına yeterli olmayacağı konusunda hemfikir. Bunun yerine insanoğlunun söz konusu teknoloji sorunlarıyla başa çıkacak becerileri geliştirmesi gerekiyor. Hükümetlerin de kendi YZ tedarikleri için güvenlik ilkeleri oluşturması ve sorumlu geliştirme ve dağıtım yöntemlerini teşvik ederek sektör genelinde YZ güvenliğine yönelik mevzuat oluşturması gerekiyor. Aslında bu tahminler ve çözüm önerileri, bize geleceğin olası teknoloji sorunlarına çözüm bulmamız için bir dizi araç sağlıyor. Teknolojik geleceğimizin heyecan verici ve insanlığa fayda sağlama vaadini gerçekleştirmek için bu tehlikeleri göz önünde bulundurmak ve çözüm üretmek için şimdiden çalışmaya başlamamız gerekiyor. Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com Kaynak: https://theconversation.com/the-top-risks-from-technology-that-well-be-facing-by-the-year-2040-220979
Akıllı saatler sağlık bakımında devrim yapıyor - Herkese Bilim Teknoloji
Geçenlerde yürüyüş yaparken bir dostum takılıp düştü ve hemen kalkamadı. Kolundaki akıllı saati de gecikmeden uyarı alarmı vermeye başladı ve düşen kişinin ekrana dokunarak ya da sesle iyi olduğunu bildirmesini istedi. İkna olduğu (!) zaman da alarmı kesti. Saat eğer bir dakika içerisinde tepki alamasa idi bulunduğu bölgede geçerli olan acil hizmet telefon numarasını arayacak, sesle yani konuşarak olayı ve yerini bildirecekti. Kullanıcı sağlık kimliğini (Health ID) kaydetmiş ise bu bilgiler de acil çağrı merkezine iletilecekti. Eğer kullanıcı acil durumlarda çağrılacak kişi ya da kişileri belirlemiş ise, saat onları da arayacak ve bilgilendirecekti. Akıllı saatlerin son modelleri artık uydu iletişimi de yaptıklarından, eğer kullanıcı telefon şebekesinin kapsam alanı dışında ise, bu acil çağrılar uydu üzerinden yapılacaktı… Evet, uzay yolu dizisindeki bir sahneden bahsetmiyoruz. Tüm bunlar gerçek ve bir bölümüne de doğrudan tanık oldum. Bu arada, tüm bu işlevler araç kazalarında da geçerli ve darbeler saatin ivme sensörleri ile algılanıyor. Daha önceki yazılarımda da belirttiğim gibi ben bir emekli elektronik yüksek mühendisiyim. Uzmanlık alanım da tıbbi elektronik ve sağlık bilişimi. Aktif mesleki yaşamım sırasında birçok tıbbi sistem geliştirdim ya da geliştiren ekiplerin bir parçası oldum. Bunlar arasında, elektro kardiyogramın yani EKG’nin bilgisayarla yorumu, kan gazlarının ve oksijen satürasyonun ölçümü ve izlenmesi, uyku apnesi ve diğer sorunların belirlenmesi için uyku laboratuarı sistemleri tasarımı, EKG, EEG, solunum, hareket, sıcaklık vb algılayıcılarının ve elektronik sağlık kayıtlarının geliştirilmesi de var. Hareket halinde iken… Geliştirilmelerine katıldığım bu tıbbi araç ve sistemler yakın zamanlara kadar ancak hastane ortamı için uygundular. Boyutları, fiyatları ve karmaşıklıkları ancak sağlık profesyonellerinin kullanımına el veriyordu. Ama, yaşadığımız elektronikte minyatürleşme devrimi cep telefonları ile olduğu gibi akıllı kol saatleri ile de olağanüstü sayılabilecek uygulamalar yapılabilmesini sağlıyor. Bu uygulamalar aynı zamanda her türlü algılayıcının (sensörün) de minyatürleştirilmesi ve ucuzlaması sayesinde gerçekleştirilebiliyor. Yaşadığımız yapay zeka (AI) devrimi de bu işlev ve uygulamaları çok güçlendirecek, onlara yenilerini de ekleyecek gibi gözüküyor. Akıllı telefonlarımız bilindiği gibi cebimizde ya da çantamızda taşıdığımız güçlü bilgisayarlarımız. Akıllı saatler de kolumuza taktığımız ve telefonumuzla sürekli iletişim halinde olan bilgisayarlar. Telefonlarımızla olduğu gibi onlarla da ekranlarına dokunarak ya da sesle iletişim kuruyoruz. Özellikle hareket halinde iken telefonumuzla yapabileceklerimizin hemen hepsini saatimizden yapmak çok daha kullanışlı. Uyarıları, alarmları ve çağrıları hemen görmek, işitmek ve telefona dokunmadan cevaplamanın kolaylığı bunların başında geliyor. Bu arada, akıllı kol saatlerimiz zamanı da gösteriyor! Bakın neler var Akıllı saatlerin günümüzdeki sağlık bakımı (healthcare) uygulamalarına bir göz atarsak: Kalp sağlığı: Akıllı saatlerin bileğe dokunan bölümü çeşitli minyatür algılayıcılarla dolu. Bunlar aracılığı ile sistem, kalp atışlarımızı ve EKG’mizi izleyebiliyor, kullanıcıyı uyarıyor ve bilgileri yetkili doktorlara iletebiliyor. Bu alandaki birkaç uygulama şöyle: Dinlenme halindeki nabız hızı dakikada 40’ın altında ya da 120’nin üzerinde ise kullanıcı uyarılıyor. Kalbin olası düzensiz atışları yani ritm bozuklukları AF (Atrial Fibrilasyon) denilen ve tehlikeli olabilecek türden ise yine kullanıcı uyarılıyor, parmağını saate dokundurarak EKG’sini aldırması öneriliyor, dilerse ek bilgiler de ekleyebiliyor ve bu veriler saatte saklanıp değişimleri de izlenerek doktorlara iletilebiliyor. Uyku izleme: Akıllı saatiniz bileğinizde uyursanız, neredeyse bir sağlık kuruluşunun uyku laboratuarında uyumuş gibi izlenebiliyorsunuz. Saat, algılayıcıları ile uykunun safhalarını, çekirdek uyku, derin uyku, REM (Rapid Eye Movement - rüya görerek uyku) ve uyanıklık olarak belirliyor, gerekli hesaplamaları yapıyor ve grafik biçiminde gösteriyor. Ayrıca, uyku sırasında kalp ritmi, nefes alıp verme sıklığı ve vücut sıcaklığı da takip ediliyor. Tüm bu verilerle uykunun yeterliliği ve niteliği belirleniyor. Akıllı saatlerin bu yıl çıkacak modelleri uyku apnelerini de algılayacak ve ölçecekler. Uykuda horlama ya da başka nedenlerle oluşan bu nefes kesilmeleri ciddi sağlık riskleri oluşturabiliyor ve yarattıkları yorgunluk ve dikkatsizlik hali birçok kazaya yol açabiliyor. Kandaki oksijen: Saatler ayrıca kandaki oksijen doyumunu, satürasyonunu (SpO2) da ölçebiliyor. Covid salgını sırasında ölçümü yaygınlaşan bu parametre ciğerlerimizin çalışması ve kanımıza yeterince oksijen sağlayabilmesi ile ilgili. Halen akıllı saatler SpO2’yi istek üzerine ve 15 saniye hareketsiz durulduğunda ölçebiliyorlar ama yakın gelecekte sürekli izleyebilmeleri de bekleniyor. Böylece uyku takibindeki önemli bir yaşamsal parametre daha ölçülebilecek. Gerçekten de, uzun süreli nefes durmaları, apnealar sırasında kandaki oksijen çok düşebilmekte ve organlarda çeşitli zararlara yol açmakta. Hey burası çok gürültülü! Gürültü algılama: Düşmelere ve kazalara karşı akıllı saatlerin neler yapabileceklerini inceledik. Yine sağlığı koruma açısından, saatteki bir mikrofon ile örnekleme yöntemiyle ortam gürültüsü de ölçülüyor ve belirlenen bir eşik aşıldığında kullanıcı işitmesinin zarar görmemesi için uyarılıyor. Öte yandan, güzel ülkemizin büyük şehirlerinde bazen dayanılmaz hale gelen gürültü seviyesi düşünüldüğünde bu işlevin bizde iptal edilmesi gerekecek diye de düşünüyorum… Diğer ölçümler de yolda: Kan basıncı ile kan şekeri ölçümlerinin de bu yıl akıllı saatlere eklenmesi bekleniyor. Bu parametreler ve değişiklikleri de sürekli izlenerek kaydedilebilecek. Özetle, akıllı saatlerimiz, hastanelerde ayakta ya da yatarak yapılan tetkik ve izlemeleri (monitoring) yanlızca bileğimizdeki ya da onlara ek olarak vücuda yapıştırılan ya da takılan, bir diğer deyişle giyilebilen (wearable) algılayıcılar aracılığı ile yapacaklar. Önemli bir nokta da, akıllı kol saatleri ile çalışan tüm bu tıbbi uygulamaların, birçok kontrol ve klinik araştırma sonrası ABD’nin FDA (Food and Drug Administration) onayı verildikten sonra kullanılabilmeleri. Söz konusu olan insan sağlığı ve bu tıbbi ölçümlerin doğru olmaları zorunlu. Saatlerin içindeki giderek güçlenen bilgisayarları ise günümüzde yaptıkları gibi bu yeni ölçümleri de izleyecek, değerlendirecek, saklayacak, kullanıcıyı uyaracak, otomatik raporlama yapacak ve sağlık kurumlarına bildirebilecek. Sağlık bilgilerinin önem ve mahremiyeti nedeniyle tüm bu iletişimler kriptolu biçimde ve yalnızca onaylanmış yetkililer ile yapılmakta. Tüm bunlara yakında yapay zekanın da ekleneceğini düşünürsek sağlık bakımında büyük bir değişimin gelmekte olduğu ortaya çıkıyor. Bu değişimin önemli bazı etkileri şöyle: Bireylerin sağlık okuryazarlığı artacak, kendi sağlıklarına daha çok sahip çıkacaklar, uzaktan izleme (remote monitoring) yaygınlaşacak ve modern tıbbın ayrılmaz bir parçası haline gelecek, doktorların ve tıbbi servislerin iş yükü azalacak, aktarılan veri ve bilgilerin ışığında tanıları daha doğru olacak. Tıbbi araştırmalar için, milyonlarca bireyden sürekli gelen sağlık bilgileri bir hazine oluşturacak. Bu bilgiler bireylerin elektronik sağlık kayıtlarına da iletilecek. Yazımızın girişinde verdiğim düşme örneğinde olduğu gibi akıllı kol saatlerinin özellikle yaşlılar için getirileri apaçık. Bir yandan, bu cihazlar geliştikçe ve yaygınlaştıkça fiyatları düşecek ve çok daha ulaşılabilir olacaklar, öte yandan yaşlılarda düşmenin bazen yıkıcı olabilen etkileri ve topluma maliyeti de bilindiğinden, devlet ya da kurumlar tarafından üstlenilebilecekler. Akıllı saatler, yaşlanan toplumda giderek artan yüksek tansiyon ve şeker gibi kronik hastalıkların izlenme ve kontrol altına alınmaları, bireylerin sağlıklı kalmaları ve yüksek toplumsal maliyetin düşürülmesi açısından da çok yarar sağlayacaklar. Bilindiği gibi, ülkemizde sağlık bakımında birçok sorun yaşanmasına karşın, tıp teknolojisi ve tıp bilişiminde alınan yol da yadsınamaz. Ayrıca toplumumuz teknolojik yeniliklere açık ve onlara meraklı. Ülkedeki akıllı cep telefonu sayısı ve iletişimin yaygınlığı da yüksek. Tüm bu etkenler göz önüne alındığında ülkemizin akıllı saat teknolojisini sağlık bakımında kullanmada öncü olmaması için bir neden göremiyorum. Bu cihazları yaygınlaştırmamız ve sağlık sistemimize entegre etmemizin yukarıda özetlediğim önemli getirileri sağlayacağını düşünüyorum. Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com Kaynaklar: www.arrow.com/en/research-and-events/articles/medical-smartwatch-technology-in-healthcare www.apple.com/healthcare/apple-watch/ www.cnbc.com/2023/11/01/apple-watch-blood-pressure-sleep-apnea-and-health-coach-planned-report.html
2024'te bilimden önemli beklentiler! - Herkese Bilim Teknoloji
Science dergisinin editörü H. Holden Thorp, Aralık 2023'te kaleme aldığı baş makalesinde, 2024'te bilimin geleceği için kaygılı olduğunu yazmıştı. Covid-19 salgınının patlak vermesinden bu yana Amerikalılar'ın bilime olan güveni 16 puan düşerek %57'ye geriledi Komplo teorileri ve bilim karşıtı inançlar arttı Arjantin'in, ülkesinin önde gelen bilim kurumunu dağıtma kampanyası yürüten yeni bir başkanı var ABD ise, bir önceki dönemde bilime çok olumsuz bir iz bırakan Donald Trump'ın yeniden kazanabileceği bir seçimle karşı karşıya İklim savaşları devam edecek Kayıtlara en sıcak yıl olarak geçen 2023'te, 2015 Paris Anlaşması tarafından belirlenen küresel ısınma alt sınırının yalnızca dört yüzde biri kadar yakınına geldik. Bu da, yıllık ortalama sıcaklığın sanayi öncesi seviyelerin 1,5°C üzerinde olduğu anlamına geliyor. 2024 yılına ilişkin öngörüler ise endişe verici: Bilim insanları yıllar önce, El Niño hava olayının da katkısıyla 2024 yılında bu eşiği aşabileceğimizi tahmin ediyordu. Uzmanlar artık bu sınırın aşılmasının kaçınılmaz olduğuna ve zararın en aza indirilmesine odaklanmanın gerekliliğini vurguluyor. Bu bağlamda, Dubai'de düzenlenen COP28 iklim zirvesinde fosil yakıtlardan uzaklaşmaya yönelik taahhüt 2024 yılında teste tabi tutulacak. Bu yılın Kasım ayında Azerbaycan'da düzenlenecek olan bu COP29'da, COP28'de fosil yakıtlardan uzaklaşmaya yönelik verilen taahhütlerdeki ilerleme değerlendirilecek. Yenilenebilir enerji kapasitesini üç katına çıkarmak, enerji verimliliğini artırmak, metan emisyonlarını azaltmak, klimalardan kaynaklanan emisyonları azaltmak, adaptasyon finansmanını artırmak, gönüllü karbon dengeleme piyasalarındaki düzensizlikleri ele almak ve gıda üretimi için emisyon azaltma hedefleri belirlemek. Hastalığa karşı yeni teknolojiler Aralık 2023'te Nature Medicine, önde gelen birkaç araştırmacıya yeni yılın en umut verici klinik deneylerini sordu. En çok beklenenler arasında bazı yenilikçi teknolojiler var. Geçen yıl ilk (ex vivo, yani vücut dışı) CRISPR gen düzenleme terapisinin onayını görmüş olsak da, 2024'te bu yöndeki bir sonraki adımın, ilk in vivo gen düzenleme denemesinin sonuçlarını izleyeceğiz.Hedef ailesel hiperkolesterolemiyi tedavi etmek. Bir başka deneme ise akciğer kanserinin erken teşhisine yapay zekanın (AI) uygulanması, bu da tespit süresini yarı yarıya azaltabilir. Ayrıca 2024'te, diğer denemelerin yanı sıra HIV ve sıtma aşılarında, Parkinson hastalığı için kök hücre bazlı tedavide, meme kanserinden beyin metastazı için bir ilaçta ve melanom için immünoterapide ilerlemeler göreceğiz. Uzaya doğru bakmak Kuşkusuz sadece 2024'ün değil, son yarım yüzyılın en çok beklenen uzay görevi, aralarında bir kadın ve bir Afrikalı-Amerikalı erkeğin de bulunduğu dört NASA astronotunu Ay çevresinde gezdirecek olan Artemis 2 olacak. Bu aynı zamanda Apollo programının iptalinden bu yana alçak Dünya yörüngesinin ötesine yapılacak ilk insan gezisi olacak. NASA, görevi Kasım 2024'te başlatma hedefine sadık kalabilecek mi? İnsanları Ay yüzeyine geri döndürmeye yönelik gelecekteki görevler de, iş insanı Elon Musk'un şirketi SpaceX'in Starship uzay aracının gelişimine bağlı olarak şimdilik ertelenebilir. Çünkü Artemis 3, bu ağır yük kapasiteli fırlatma aracının bir versiyonunu iniş için kullanacak. Ancak Starship'in 2023'teki iki yörünge uçuşu denemesi başarısızlıkla sonuçlandı, dolayısıyla 2024 yılının ilk çeyreği için planlanan üçüncü test uçuşunun sonuçlarını beklemek zorunda kalacağız. Özel sektörde de iş insanı Jeff Bezos'un sahibi olduğu Blue Origin'in New Glenn fırlatma aracının nihayet yörüngeye çıkması bekleniyor. NASA, Çin ve Japonya'nın uzay ajansları ve özel şirketlerin tamamı uydumuzu gözetlediği için Ay ana hedef. Diğer hedeflere yönelik görevler arasında, NASA'nın 10 Ekim'de fırlatılması planlanan Europa Clipper, Güneş Sistemi'nin olası yaşamın varlığı açısından en umut verici dünyalardan biri olan uydusu Europa'yı incelemek üzere Jüpiter'in yörüngesinde dolanacak. Yapay zeka bilinmeyenleri Halihazırda birçok uygulamada farkında olmadan kullandığımız ChatGPT gibi araçlar, yapay zekanın kullanımını da popüler hale getirdi. 2024'te ise yeni sürüm GPT-5 gelecek ve elbette, Google'ın görselleri, metni, video ve sesleri de algılayabilen, en yeni ve güçlü yapay zeka modeli olan Gemini ile rekabet içinde olacak. Yapay zeka sistemleri gelişedursun, bunların yasa dışı kullanımına ilişkin korkular nedeniyle birtakım düzenlemeler de şekillenmeye başladı. Avrupa Birliği'nin öncü adımının ardından, 2024 yılında uluslararası düzenlemeye çerçeve teşkil edecek Birleşmiş Milletler Genel Yönergeleri'nin yayınlanmasını bekliyoruz. Kaynak: https://www.bbvaopenmind.com/en/science/scientific-insights/the-science-ahead-in-2024/
Kimya Nobeli: İmkansız derecede küçük parçacıkların keşfi - Herkese Bilim Teknoloji
Nobel Kimya Ödülü üç bilim insanına, televizyon ekranları ve LED lambalardaki uygulamaları ve doktorların bir tümörün damar sistemini görmesine olanak tanıyan cihazlarla, bir zamanlar yapılması imkansız derecede küçük olduğu düşünülen parçacıkların nanoteknolojideki temel keşiflerinden dolayı verildi. Ödül, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Moungi Bawendi'ye, Columbia Üniversitesi'nden Louis Brus'a ve New York'taki Nanokristal Teknolojisinden Alexei Ekimov'a verildi. Son derece alışılmadık bir olay yaşandı ve kazananların isimleri kamuya açıklanmadan dört saat önce İsveç medyasına sızdırıldı. Boyut değişikliklerinin aynı zamanda parçacıkların renk, optik, elektriksel ve hatta erime noktası gibi tüm özelliklerinde de değişikliklere yol açtığı yeni bir malzeme sınıfı olan nanopartiküllerin geliştirilmesi ilk olarak 1937'de teorik olarak açıklandı. Peki parçacıklar ne kadar küçük? Bir futbol topunun dünyanın tamamından ne kadar küçük olduğunu düşünün. Kuantum noktaları futbol topundan çok daha küçüktür. Nobel Kimya Komitesi başkanı Johan Aqvist, "Uzun zamandır kimse bu kadar küçük bir parçacık yapabileceğinizi düşünmemişti" dedi. Ancak 1980'lerin başında bağımsız olarak çalışan önce Ekimov ve ardından Brus başarılı oldu. Bununla birlikte, bilimsel keşiflerde sıklıkla olduğu gibi, buluşlarda idealden daha düşük sonuçlara ulaşmak için yöntemler kullanıldı (parçacıkların boyutunu ve kalitesini kontrol etmek zordu).1993 yılında, bir başka bilim insanı Bawendi, daha sonra sıcaklık kullanılarak dikkatlice kontrol edilebilecek tohum veya başlangıç parçacıkları oluşturmanın bir yolunu tasarlayarak süreçte devrim yarattı. Yöntem, tam olarak doğru boyut ve kalitede parçacıklar oluşturma sürecini durdurmasına olanak tanıdı. Parçacıkların boyutu, en küçüğü için kırmızıyla başlayan, büyüdükçe mor, turuncu, sarı ve yeşile doğru ilerleyen bir spektrum izleyen renklerine yansıyor. Nobel ödülü sahipleri, ince altın yaprak tabakalarını mikroskop lamları üzerine yerleştirirken ilk altın nanoparçacıklarını yaratan İngiliz bilim insanı Michael Faraday'ın çalışmalarına 150 yıldan daha uzun bir süre öncesine dayanan nanoteknoloji yürüyüşüne devam ettiler. Bilimin geliştirilmesi onlarca yıl sürse de, ilgili ekipmanın elde edilmesi ne pahalı ne de zordur. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Tennessee Üniversitesi'nden Prof. Rigoberto Advincula, iyi bir lise laboratuvarında çalışan öğrencilerin nanobilim deneylerini yeniden üretebileceğini söyledi. Advincula, Nobel Komitesi kararını "gerçekten iyi bir seçim" ve "çok gecikmiş" olarak nitelendirdi. Advincula, geleceğe yönelik olasılığın, nanoteknoloji yöntemlerinin "yapay zeka ve makine öğrenimi ile birlikte kullanılarak daha da yüksek seviyelere ulaşabilmesi" olduğunu ekledi. Sonuçlar, tıbbi teşhis koymanın daha hızlı yollarını veya yeni sensörler için prototipler geliştirmeyi içerebilir. Olanaklardan ilham alan nanoteknoloji alanı hızla büyüyor. Nobel Kimya Komitesi üyesi ve Stockholm Kraliyet Teknoloji Enstitüsü'nde kimya profesörü olan Olof Ramström, "Bu alanda uygulamalar geliştirmek için çok yoğun çalışan birçok kişi var" dedi. Amerikan Kimya Derneği başkanı Judith Giordan "Kesinlikle çok heyecanlıyım" dedi. "Bu, bir fenomeni teorileştirmenin, onu laboratuvarda üretmenin ve ardından onu bir sonraki üretim düzeyine taşımanın harika bir örneği." Giordan, en heyecan verici uygulamaların, daha iyi ve enerji açısından daha verimli güneş pilleri yapmak ve doktorların ve bilim insanlarının kanser hücrelerini görüntülemesine olanak sağlayacak sondalar yaratmak için nanoteknolojiyi kullanacağını söyledi. İngiltere'de Royal Society of Chemistry başkanı Gill Reid: "Büyük bilim, kolektif bir çabanın parçası olarak farklı bakış açılarından yararlanır ve bu yılın ödülü bunun harika bir örneğidir; çalışan insanlar farklı laboratuvarlarda, farklı ülkelerde, bir soruna farklı açılardan yaklaşmak. Kimyada tek başımıza çalışmıyoruz; ekip çalışması hem bilimin gerçekte nasıl yapıldığının temel olarak önemli bir yönü, hem de en eğlenceli olanlardan biri!” Bawendi, Nobel Kimya Komitesi bu onuru bildirmek için aradığında yatakta uyuduğunu söyledi. Kesinti nedeniyle "Kusura bakmayın" dedi. "Çok teşekkür ederim." Bawendi kendisini "çok şaşırmış, uykulu, şok olmuş" ve "çok onur duyduğunu" ifade etti. Farklı yollardan Nobel’e Farklı yollar üç bilim insanını Nobel Ödülü'ne götürdü. 1961 yılında Paris'te doğan Bawendi, ailesiyle birlikte Amerika Birleşik Devletleri'ne göç etmeden önce çocukluğunu Fransa ve Tunus'ta geçirdi. 1982'de Harvard Üniversitesi'nden lisans derecesini ve 1988'de Chicago Üniversitesi'nden doktora derecesini aldı. 1990'da MIT'deki fakülteye katıldı ve 1996'da tam profesör oldu. "O çok metodik bir bilim insanı " dedi Advincula. Neredeyse on yıl önce Bawendi'nin bir konferanstaki konuşmasını dinlemiştim. "Bilimin nereye gittiğini anlatmak konusunda oldukça tutkuluydu." Brus, 1943'te Cleveland'da doğdu. Öğrenci olarak elektronik yapı okudu ve 1965'te Rice Üniversitesi'nden lisans, 1969'da Columbia Üniversitesi'nden doktora derecesi aldı. Doktora programının ardından 1973'e kadar ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı'nda görev yaptı. Nanoteknolojideki ilk keşiflerine yol açacak çalışmaları yaptığı AT&T Bell Laboratuvarlarına katılmak üzere ayrıldığında. Ekimov, 1945'te eski Sovyetler Birliği'nde doğdu ve 1967'de Leningrad Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi'nden mezun oldu. Önemli keşiflerinden bazılarını, optik konusunda uzmanlaşmış bir araştırma enstitüsü olan St. Petersburg'daki Vavilov Devlet Optik Enstitüsü'ndeyken gerçekleştirdi. 20 yılı aşkın süredir Amerika Birleşik Devletleri'nde yaşıyor. Normalde sıkı bir şekilde korunan bir sır olan Nobel ödüllü isimlerin sızdırılmasına neyin sebep olduğu belli değil. İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi genel sekreteri Hans Ellegren, "bilinmeyen nedenlerle gönderilen bir basın açıklamasının" soruşturulduğunu söyledi. "Yaşananlardan derin üzüntü duyuyoruz" dedi. Nadir olsalar da Nobel sızıntıları eşi benzeri görülmemiş bir durum değil. 2018'de bir İsveç gazetesi, İsveç Kraliyet Akademisi'nin bir üyesinin kocasının, 2016 edebiyat ödülünü alan Bob Dylan da dahil olmak üzere kazananların isimlerini sızdırarak gizlilik kuralını defalarca ihlal ettiğini bildirdi. Yaklaşık 1 milyon dolarlık bir ödülün yer aldığı Nobel Ödülü, İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi tarafından veriliyor.
Çip üretimi stratejik! Peki, Türkiye fırsatı kaçırdı mı? - Herkese Bilim Teknoloji
Çip üretimi günümüzde dünyanın en önemli teknolojik hamlesi. Sanayi devrimin itici gücü. Aslında Türkiye’de bilim insanlarımız çok erkenden, daha 1980’lerin başında ilk adımı attılar ve erken tarihte büyük bir başarı ile 100 nanometre çip tasarımı yaptılar. Fabrika bile kuruldu, ama hurdaya çıkartıldı. Peki, Türkiye kaçırdığı fırsatı yakalayabilir mi? Son 20-30 yılda ise, çevremizde hemen her cihaz akıllı hale geldi. Akıllı demek yarı iletken ya da kısa adıyla çip içeriyor demek. Bu cep telefonundaki yüksek teknolojili çipler olabileceği gibi, kredi kartları, otomobil koltuk ayarları veya sileceklerdeki daha düşük performanslı olanlar da olabilir. Toplamda 169 farklı sektörde çip kullanıldığı raporlanıyor. Fazla su, fazla elektrik sarfiyatı, hammadde sıkıntısı, mühendis azlığı... Çip üretiminin temel sorunları... 1980’lerin başında ülkemizde 100 nm çip tasarımı yapıldığını biliyor musunuz? O dönem bu projede çalışan elektronik mühendisliği öğrencilerinden Kutsal Anıl’ın bana anlattığı inisiyatifi İTÜ’de Prof. Dr. Duran Leblebici (oğlu şu anda Sabancı Üniversitesi Rektörü) yönetmişti. Anıl kendisi dahil 13 öğrencinin yurtdışında eğitime gönderilmesinin planlandığını ve hükümet değişikliği sonucunda da projenin devam etmediğini anlattı. O zamana kadar giden zamanın gençlerini de yurtdışına kaptırmışız. Karşılaştırma için belirtelim; 1999’da üretilen PC’ler 180 nm çip kullanıyordu. 2003’de 90 nm, 2005’de 65 nm. Tayvan nasıl çip üretim merkezi haline geldi? Covid öncesinde çiplerin batıda tasarlanıp, doğuda üretilmesi gibi bir sistem vardı. 1980'lerden bu yana gelen outsourcing'in bir modeli olarak, ölçek ekonomisi çerçevesinde çiplerin üretimi merkezileşmişti. Bugün Tayvan'daki TSMC ve diğerlerinin toplam çip üretiminin 2/3'üne ulaşan üretim kapasitesinin nedeni budur. Çip üretiminde birkaç darboğaz var. Bunların bir tanesi "fabrika" diyeceğimiz çip üreten makinalar. Burada bir tekel söz konusu. Amerikan hükümetinin de yatırımcısı olduğu Hollandalı ASML en önemli firma. Çip üretiminde değer zincirine tersten bakarsak, elimizdeki akıllı telefonun içindeki çipler, Apple, Nvidia, Qualcomm vb. şirketler tarafından tasarlanıyor. Tasarlandıktan sonra yarı iletken çipler, TSMC, Intel ya da Samsung gibi şirketlerin fabrikalarında (dökümhane deniliyor) üretiliyor. İşte bu firmaların üretiminde kullanılan yüksek teknolojili makineleri de Hollandalı ASML firması üretiyor. ASML, EUV (Extreme Ultraviolet Lithogrophy) teknolojisini üretebilen dünyadaki tek şirkettir. Bu teknoloji ortaya çıkmadan önce yarı iletken üretmek için en ileri teknoloji Derin Ultraviyole (DUV) teknolojisiydi. Şirket, EUV Ar-Ge'sine 17 yıl boyunca 6 milyar Euro yatırım yaptı. Çünkü daha küçük çip için EUV gerekli. ASML hala DUV'ye de odaklansa da EUV konusunda tekel. Çip üretiminde diğer bir sorun; su. 1 tek küçük çip üretmek için 5 litre su kullanılıyor. TSMC, çiplerini üretmek için günde 156.000 ton su kullandığını, bunun da yaklaşık 60 olimpik yüzme havuzunu dolduracak suya eşdeğer olduğunu söylüyor. Malzeme temini de sıkıntılı bir başka konu. Ukrayna savaşının bir sorun getirip getirmeyeceği konuşulurken, Daha geçen hafta Çin, Galyum ve Germanyum ihracatına kısıtlama getirdi. Üçüncü sorun, mühendis azlığı. Üstelik aranan mühendisler doktora düzeyinde. Not edelim, 2019 yılında Aselsan, Tübitak ve Tusaş'dan kaybettiğimiz 100+ mühendisi ASML transfer etmişti. Şirkette halen 120 ülkeden 28 bin çalışan olduğu ve Türk çalışanların sayıca en büyük 8.grup olduğu kaydediliyor. Son olarak çip üretiminde elektrik kullanımının da yoğun olduğunu belirtelim. Bir ada devleti olan Tayvan bu nedenle zaman zaman, özellikle kurak geçen yaz aylarında, sıkıntı yaşıyor. Covid öncesinde dünyada çip konusundaki düzen “batıda tasarla, doğuda üret” şeklindeydi. Bu ölçek ekonomisi açısından iyi bir modeldi. Ancak Covid döneminde yaşanan tedarik sorunu ölçek ekonomisini fikirlerin alt üst etti. Şimdi yeni fikir “üretim elimde olmalı”. Covid Çip’de oyunu yeniden kurdurttu Covid öncesinde dünyada çip konusundaki düzen “batıda tasarla, doğuda üret” şeklindeydi. Bu ölçek ekonomisi açısından iyi bir modeldi. Ancak Covid döneminde dünya tedarik sorunu yaşadı. Bunun bir nedeni insanların evlere kapanması ve dolayısıyla üretimin durmasıydı. Ama diğer bir nedeni, taşımacılık servislerinde —yine üretim kısılması sonucu— aksamalar olmasıydı. Çip tedarik sıkıntısı birçok sektörü vurdu. Örneğin otomotiv sektörü çipler nedeniyle üretimlerini askıya aldılar. Bu da 1990ların “tam zamanında tedarik” ve “ölçek ekonomisi” fikirlerini altüst etti. Şimdi yeni fikir “üretim elimde olmalı” oldu. Bu nedenle ülkelerin çip üretimini kendilerine çekmek için büyük teşvikler planladıklarını gördük. Güney Kore 2030’a kadar 450 milyon $ ayırırken, AB önce Covid fonlarından 10 milyar $ planladı. Daha sonra farklı rakamlar duyduk. Örneğin turizm dışında bir geliri ve sanayisi olmayan İspanya birden bire 11 milyar $ ayırdı. Almanya aynı şekilde, zaten Dresden’de mevcut olan mikro elektronik sektörünü daha ileriye götürme planları yaptı. ABD ise outsourcing ile kaybettiği çip liderliğini geri almak için, geçen yıl 52 milyar $’lık bir teşvik paketi açıkladı. Bu paketi TSCM, Intel, Samsung gibi firmalar kullanacak. Yolsuzluk nedeniyle hapiste olan Samsung veliahtı bile bu uğurda kurtarıldı. Ancak salgın geçince, fazla tedarik nedeniyle talep aşağıya düştü ve geçen yıl çip fiyatlarında bir gerileme görüldü. Bu nedenle firmaların elini yavaş tuttuğunu görüyoruz. Özellikle Intel ülkelerden sürekli yeni taleplerde bulunuyor. Örneğin Almanya, Magdeburg’da kurulacak olan fabrika için 10 milyar € verecek. Bu noktada Çin-Tayvan gerginliğini de atlamayalım. Batılı devletlerin kendi topraklarında çip üretimi istemelerinin bir nedeni de bu. Çin'in çipler konusunda casusluk yaptığı iddiaları da sık sık gündeme geliyor. Türkiye'de çip üretimi: Kaçan büyük fırsatlar Geldik ülkemizdeki duruma; ülkemizde çip üretimi konusunda ilk adımı Necmettin Erbakan’ın attığı kaydediliyor. İslam Bankası kredisi ile 13 eylül 1976'da 100 milyon TL sermayeli Testaş (Türkiye Elektronik Sanayi Ticaret A.Ş.) ilk fabrika temelini attı. O dönemde Ankara’da çip / transistor - IC fabrikası, Aydın’da da IC / Transistör paketleme fabrikaları kuruldu. Fakat hiçbir zaman üretime geçemedi. Bir mukayese olması için kaydedelim; bugün dünya çip üretiminin %53'ünü gerçekleştiren TSMC firmasını Tayvanlılar 1987'de ve %17 pazar payı ile diğer bir önemli üretici olan Güney Koreliler Samsung chip / transistör / IC fabrikalarını 1983'te kurdular. Sonraları takometre üretiminden hatırlayacağımız TESTAŞ, çip üretimi için Amerikan şirketi Exar’dan know-how almıştı. Buralarda çalışacak mühendisler, yurt dışında eğitime gönderildi. Ama yönetimler değişti ve TESTAŞ’ın yarı iletken araştırma ve tasarım birimi olarak 1983 yılında kurulan YİTAL daha sonra TÜBİTAK BİLGEM bünyesinde bir yarı iletken teknolojileri araştırma laboratuvarı haline geldi. Bugün 500 nm ve üstünde çipler üretiyor. Fabrika hurdaya! Aydın’daki fabrika 1997 yılında kapandı. Ankara’daki TESTAŞ fabrika ve arazisi 1998’de Teknoloji Geliştirme Bölgesi kurulması amacıyla ODTÜ’ye devredildi. 2008 yılında TESTAŞ tesisleri üzerinde Mikro Elektro Mekanik Sistemler Alanında Araştırma ve Uygulamalar yapan ODTÜ MEMS Merkezi kuruldu. ODTÜ MEMS Merkezi, 2017 yılında 6550 sayılı kanun kapsamında tüzel kişilik kazanarak bilimsel çalışma ve araştırmalarına devam ediyor. Arazinin diğer bölümünde ise 2019 yılında kurulan ODTÜ Teknokent Bilişim İnovasyon Merkezi faaliyet gösteriyor. İlk girişimden 50 yıl sonra, Aydın tesisleri hurdaya çıktı. Günümüzde savunma sanayiine yönelik olarak yapılan üretimlerin içinde çip tasarımları geliştiren firmalar var. Bunlar teknoparklarda, ODTÜ, İTÜ, Bilkent’te. Bu konuda çalışan sayısının 1.000’i bulmayacağı kaydediliyor. Devlet politikasının olmayışı, elektronik sanayiindeki nitelikli insanların yurtdışına kaybı, bu konuda var olamamızın nedenleri arasında. Küçük üretimler olsa da, ancak 1 milyon adetlik üretimlerin anlamlı olacağı ve bu durumda, bir örnek verelim, yurtdışından 50 $’a aldığımız çipleri 50 cente mal edebileceğimiz hesaplanıyor. Mayıs ayındaki seçimden 1 ay kadar önce, hükümet tarafından öne sürülen vaatlerden birisi 65 nm Çip fabrikasıydı. TÜBİTAK BİLGEM ve Katar Hamad Bin Khalifa Üniversitesi arasında yapılan işbirliği ile hayata geçirilen projede, üretim hattının kurulması için gerekli olan 30 milyon dolarlık makine ve ekipmanların, Katar Hamad Üniversitesi tarafından sağlanacağı belirtilmişti. 65 nm yukarıda da belirttik, kötü değil. Ülkemizin farklı ihtiyaçlarının %60-80 aralığını karşılayabileceği kaydediliyor. Geçen yıl, Cemil. Ş. Türün de Ruslar'la ortak, 90 nm üretim için makina alınabileceğine dair bir projeden bahsetmişti. Sonuçta, şudur, budur diye bakmadan, bugün başlasak bile, en erken 3-4 yılda verimli işletir hale gelmiş oluruz. Yeter ki başlasın ve ülkemiz bu konudaki teknik bilgileri kapsasın. Çip alanında ülkemizin ne yaptığına ve dünyadaki duruma şöyle bir göz atalım. Ama önce çipler yani yarı iletkenler konusunda biraz bilgi verelim. Akıllı ise çip içeriyordur Elektronik her türlü cihazda bulunan yarı iletkenler (çipler), elektriği bir yalıtkandan daha fazla, saf iletkenden daha az ileten malzemelerdir. Bu da onları “elektrik akımının kontrolü” için iyi bir ortam haline getirir. Elemental yarı iletkenler arasında antimon, arsenik, bor, karbon, germanyum, selenyum, silikon, kükürt ve tellür bulunur. Silikon, en bilineni ve çoğu entegre devrelerin (IC) temelini oluşturur. Dünyanın en önemli ARGE bölgesine ismini verecek kadar önemli olan Silikon tabanlı çipler gelmeden önce 1930-1940'larda elektronik cihazlar, vakum tüpleri ve valflerle çalışıyordu. Bu, oda büyüklüğünde bilgisayar anlamına geliyor ve enerji tüketimi de çok yüksek oluyordu. 1947'de yarı iletken transistörler piyasaya sürüldü. Bununla daha karmaşık ve hızlı elektronik devreler yapmak mümkün hale geldi. Ancak ilk günlerde transistörler ayrı bileşenler olarak kullanılıyordu. Bu da çok fazla bileşen olması sorununa yol açtı. 1950'li yılların sonlarında bunların paketlenmesi fikri yani mikroçipler ortaya çıktı. Tek bir yarı iletken malzeme üzerinde kapasitörler, dirençler gibi tüm elektrikli bileşenler bir araya getirilip, paketlendi. Transistörün icadı 20. asrın en önemli elektronik-teknolojik devrimidir. Bu sayede günümüze kadar gelen elektronik, bilgisayar, yazılım, haberleşme, savunma ve havacılık, robotlar, yapay zeka ve uzay gibi tüm teknolojilerin önü açıldı. Çipler nasıl çalışır? Bilgisayar çipleri, silikon ve metal kullanılarak oluşturulur ve üç ana işlevi tamamlamak için "makina dili" adı verilen programlamayı takip eder. Entegre devreler, makina dilini okuyacak, çevirecek ve eyleme geçirecektir. Üç ana işlev şunları içerir: Bir mantık birimi aracılığıyla matematiksel denklemleri gerçekleştirme Belleği bir yongadan diğerine taşıma Kararlar verme (ve kararlardan talimatlar oluşturma) Ayrıca RAM ve ROM şeklinde iki tür belleğe sahiptirler. RAM, kullanıcı bir bilgisayarı kapattığında kaybolan rasgele erişim belleği anlamına gelir. Bilgisayarın bilgileri kalıcı olarak saklaması gerekiyorsa, salt okunur bellek anlamına gelen ROM'u kullanacaktır. Çip tasarımı önemli İlk bilgisayar çiplerinde yalnızca 1 transistör vardı. Günümüzün çiplerinde birkaç milimetre kareye sığdırılmış ve birbirine bağlı milyonlarca ve hatta milyarlarca transistör bulunur. Piyasadaki en küçük transistörler artık 15 Silikon atomuna eşdeğer bir uzunluk olan 3 nanometre seviyesine ulaşıyor. Günümüzün dünyasında sağlıktan, güvenliğe, ulaşımdan, bilgisayarlara, ev eşyalarına kadar uzanan alanda kullanılan çiplerin tasarımı kullanım amacına uygun bir şekilde yapılır. Bu çip tasarımı süreci, devre tasarımı bilgisini ve mantık oluşumunu içerir. Tüm çipler, transistörler olarak bilinen temel elemanlar kullanılarak yapılır. Çip tasarımındaki bugünkü eğilim, ortak simülasyon (donanım ve yazılım) tasarımının kullanılmasıdır. Bu şekilde tüm algoritma iki alt bloğa bölünmüştür: (i) yoğun hesaplama gerektiren alt modüller donanım yani çiplere alınır, (ii) verilere bağımlı olan ve karar vermeye dahil olan karmaşık modüller yazılım üzerinde işlenir. Çip tasarım süreci için IP core (çekirdek) çok önemlidir. Bir tasarımcı ne zaman karmaşık bir tasarım uygulamak zorunda kalırsa, IP çekirdeklerini kullanarak zamandan tasarruf edebilir ve geliştirme riskini azaltabilir. Transistör sayısını gösterir: nm Merak edilen bir konu da bu; günümüzde nm ile ölçülen çip boyutu, üzerindeki transistör sayısını gösterir. Örneğin, 180 nm ve 90 nm transistörler kullanılarak çip tasarlanacaksa, 90 nm transistör sayısı, aynı silikon alana yerleştirilebilecek 180 nm transistör sayısından, yaklaşık iki kat fazla olacaktır. 180 nm, 90 nm vb. sayılar, kullanılabilecek minimum kanal uzunluğunu temsil ediyor ve rastgele atanmaz, önceki sayıyı 2'nin kareköküne bölerek bulunur. Örneğin, 180 nm'den bir sonraki teknoloji düğümü, 180 bölü kök 2 yani yaklaşık 130 nm olarak çıkıyor. Aynı şekilde, 130 nm'den sonraki 130 bölü kök 2 olacaktır, bu da yaklaşık 90 nm'dir ve böyle devam eder. 180 nm çipler, 1999-2000 aralığındaki PC'lerde kullanılıyordu, 90nm 2003-2005 aralığında ve 65 nm ise 2007-2010 aralığında. Günümüzde 3 nm üretiminden bahsediliyor. Füsun Nebil *Bu yazı, HBT Dergi 383. sayıda yayınlanmıştır.
En parlak floresan kristalleri üretildi - Herkese Bilim Teknoloji
Floresan, atomların ışınla uyarılmasından sonra enerjinin foton olarak geri verilmesiyle oluşur. Doğada yaygın olan bu ışıma biçiminin, teknik ve bilim için de önemi büyüktür. Mesela sıvı floresan işaretçileri, molekülleri, hücreleri ve dokuyu görünür kılmak için kullanılır. Işık yayan diyotlar renk maddelerinden ışık kaynağı olarak yararlanırlar. Floresan öte yandan fotovoltaik ve fotonikte de önemli bir rol oynamaktadır. Ancak ne var ki bugüne dek bilinen 10.000 floresan boyar maddesinin kusuru vardır. Nitekim bunlar ışıma gücünü kaybetmeden katı biçime dönüştürülemiyor. Kristal haline dönüştürüldüklerinde boyar madde molekülleri birbirleriyle etkileşime giriyor ve kuantum durumları değişiyor. Ve onunla birlikte genelde floresan da kayboluyor. Bu kuplajın ve malzeme biliminde “su verme” olarak bilinen bu işlemlerde sorun, boyar madde moleküllerinin adeta omuz omuza bulunmaları nedeniyle ortaya çıkıyor. Bu şekilde birbirlerini etkilemek ve bozmaktan başka şansları yoktur diyor Indiana Üniversitesi’nden Amar Flood. Gerçi floresan boyar madde moleküllerini kimyasal işlemlerle birbirinden uzak tutmanın yolları denenmiştir ama ne var ki bunlar çok zahmetli ve her zaman da başarılı olmayan dönüşümler gerektirir. Bu 150 yıllık sorunun çözümünü Flood ve Christopher Benson bulmuş olabilir. Small-Molecule Ionic Isolation Lattices (SMILES) olarak isimlendirdiğimiz yepyeni bir malzeme sınıfı keşfettik diyor araştırmacılar. Bu kristal kafesler, büyük ve renksiz halka moleküllerinden oluşuyor. Cyanostars olarak adlandırılan bu halka moleküllerin için klasik floresan boyar maddeleri yerleştirilmiş. Halka biçimindeki bu gövde molekülleri boyar madde molekülleriyle sadece mesafe yaratmakla kalmayıp, elektrokimyasal özellikleriyle de bir izolatör görevini görüyorlar. Yeni SMILES kristallerinin üretimi aslında çok kolay. Gerekli olan sadece katyonik floresan boyar maddedir ve bunu da Cyanostar halka moleküllerinin çözeltisiyle karıştırmak yeterli oluyor. İlk deneyde araştırmacılar boyar madde olarak, aynı zamanda lazer boyası olarak da kullanılan rodamin 3B perklorat (Rhodamin-3B-Perchlorat) tercih etmişler. Karışık çözeltinin, SMILES malzemesi olarak kristalleşme sırasında, boyar maddenin halka moleküllerce etkili bir şekilde birbirinden izole edildikleri bir boya oluşmuş. Bu şekilde elde edilen kristal, tıpkı sıvı özgün boya kadar yoğun bir şekilde floresan üretmiş. Araştırmacılara göre kristallerin emisyonu %29 kadar olmuş, bu oran halka molekülleri bulunmayan boyar madde kristallerine kıyasla on misli fazlaydı diyor araştırmacılar. Hatta böyle yüksek floresanlı ince filimler de bu karışımla üretilebiliyor. Diğer deneylerle de bu prensibin, ticari floresan maddeleriyle de işlediği kanıtlanmıştır. SMILES kristalleri hacim başına en yüksek parlaklığı olanlar ve bu özellikleri normal ticari boyalara da aktarıyorlar. Yüksek ışık kazanımı için bu malzemelerin ne dönüştürülmesi, ne temizlenmesi ne de iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu malzemeler bir anlamda “Plug ve Play” (Tak çalıştır) diyor araştırmacılar. Diğer bir avantaj da sıvı boyar maddenin katıya dönüştürülmesindeki renk kalıcılığı. Yeşil ışıyan siyanini ince bir filme dönüştürülmek istendiğinde, floresan molekül etkileşimiyle yeşilden, turuncuya dönüşüyor. Ancak halka moleküller ilave edildiğinde SMILES filmi oluşturuluyor ki bu durumda özgün yeşil renk kalıcı oluyor diye açıklıyor araştırmacılar. Yeni floresan katı maddeler birçok alanda kullanılabilecek. Parlak floresan veya özel optik özellikler gerektiren tüm teknolojilerde kullanılabileceği gibi yeni tür 3D ekranlarında da işe yarayacak. Kaynak: https://www.cell.com/chem/pdfExtended/S2451-9294(20)30310-7
Dinleyicilerin beyin sinyalleri okundu ve Pink Floyd şarkısı yeniden yaratıldı - Herkese Bilim Teknoloji
Ses, su altında çalınıyormuş gibi geliyor. Yine de konuşamayan insanlara yardımcı olmak için daha anlamlı cihazlar yaratmaya yönelik ilk adım. Tedavilerinin bir parçası olarak epilepsi hastalarının beyinlerine bir elektrot ağı yerleştirildi ve sinirbilimcilerin müzik dinlerken beyinlerinden kayıt yapmaları için nadir bir fırsat yarattı. Bilim insanları, müzik dinleyen birinin beyin aktivitesini analiz etmek ve yalnızca bu nöronal kalıplara dayanarak şarkıyı yeniden yaratmak için bir bilgisayar geliştirdiler. Pink Floyd'un 1979 tarihli Another Brick in the Wall (Part 1) adlı şarkısının boğuk olsa da tanınabilir bir versiyonunu ürettiler. Daha önce araştırmacılar, birinin dinlediği şarkıya benzer özelliklere sahip müziği yeniden oluşturmak için beyin aktivitesini nasıl kullanacaklarını bulmuşlardı. Şangay'da bir araştırma laboratuvarını yöneten sinirbilimci Gerwin Schalk, "Şimdi, beyni gerçekten dinleyebilir ve o kişinin duyduğu müziği geri yükleyebilirsiniz" dedi. Araştırmacılar ayrıca beynin şakak lobunda, gönüllüler şarkının gitar ritminin 16. notalarını duyduklarında tepki veren bir nokta buldular. Bu özel alanın ritim algımıza dahil olabileceğini öne sürdüler. Bulgular, konuşamayan insanlara yardımcı olmak için daha anlamlı araçlar yaratmaya yönelik ilk adımı sunuyor. Son birkaç yılda, bilim adamları, kas felci olan insanların konuşmaya çalıştıklarında beyinleri tarafından üretilen elektrik sinyallerinden kelimeler çıkarma konusunda büyük ilerlemeler kaydettiler. Araştırma için veri toplamak amacıyla araştırmacılar, 2009'dan 2015'e kadar New York Eyaleti'ndeki Albany Tıp Merkezi'ndeki 29 epilepsi hastasının beyinlerinden kayıt aldılar. Ekip, Pink Floyd şarkısını kısmen yaşlı hastaların beğendiği için seçti. Dr. Schalk, "'Bu saçmalığı dinleyemem' deselerdi, o zaman veriler korkunç olurdu" dedi. Kaynak: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002176
Psikolojide terapinin yerini yapay zeka mı alacak? - Herkese Bilim Teknoloji
Stanford Üniversitesi’nden Alison Darcy tarafından tasarlanan Woebot isimli uygulama bilişsel davranışçı terapi kullanarak depresyon tanı ve tedavisinde en yüksek klinik araştırma oranına sahip. Günlük soru-cevap cümleleri ile kişilerin ruhsal durumlarını açığa çıkarmak üzere tasarlanan uygulama, kişilerin negatif hislerini de daha nesnel bir biçimde ifade etmelerini hedefliyor. Psikolojide terapinin yerini yapay zeka mı alacak? 1997 yılında dünyanın en iyi satranç oyuncusu Garry Kasparov saniyede 200 milyon hamle hesaplayan Deep Blue’ya yenildi. 2016 yılında AlphaGo’nun dünyanın en iyi Go oyuncularından Lee Sedol’u yenmesiyle milyonlarca hamle sayısı hesaplama ve sezgisel düşünce kabiliyetine sahip yapay zeka ürünlerinin yetenekleri gözler önüne serilmiş oldu. Ve, evet, bizlere el sallayarak selam veren Asimo’dan bugüne çok şey değişti! Sağlık sektörü de yapay zekadaki bu değişim ve gelişimden payına düşeni aldı ve artan bir ivmeyle yatırım ve uygulamaya alanlarını arttırdı. Araştırmalara göre, fiziksel rahatsızlarla karşılaştırıldığında ruhsal rahatsızlıkların tespiti çok daha zor. Bu duruma ruhsal sıkıntının kişiye verdiği yük, toplum içinde etiketlenme, finansal yetersizlikler ve tedaviye erişim gibi seçeneklerin kısıtlanması da eklendiğinde ruhsal rahatsızlıkların tespiti çok daha zor hale geliyor ve iyileşme sürecini geciktiriyor. Hastalık teşhisi, tanı-tedavi yöntemleri ve görüntü tarama gibi alanlarda yetenekleri kanıtlanan yapay zeka uygulamaları, psikoloji ve davranış bilimi alanlarında da ön plana çıkıyor. Bu uygulamalar, duygusal zeka ya da davranış bilimi gibi bilgisayar tarafından simüle edilemeyen alanları da teknolojiye açık hale getiriyor. Massachusetts’te McLean Hastanesi klinik psikiyatri uzmanı Justin Baker, hastanın mimik, ses tonu, kelime seçimi ve konuşma yapısının incelendiği ve işlendiği yapay zeka uygulamalarını desteklediğini belirtiyor1. Yapay zeka uygulamalarının kullandığı modelleme, örneklendirme, veri analizi ve ilişkilendirme gibi teknikleri psikolojik rahatsızlığın teşhis tanı aşamasından takip sürecine kadar her süreçte kullanmak mümkün. Yapay zeka tabanlı psikolojik destek çözümleri birden fazla avantajla kendilerinden söz ettiriyor. İlk olarak, veri analizi ile tanı süreci daha hızlı ve kesin olabiliyor. Bunun yanında, yapay zeka ile birlikte tanısı konan hastalar tedavi sürecindeki planlı muayenelerinin yanında uzaktan da takip edilebiliyor. Bu sayede planlı muayeneler arası hastadaki ani değişiklikler, acil durumlar ya da tanının geçerliliği düzenli ve sürekli olarak kayıt altına alınabiliyor. Sonuç olarak, tedavi planı için gerekli tüm veriler en güncel hali ile incelenirken, tedavinin sürecini pozitif değiştirecek güncellemeler de en uygun zamanda yapılabiliyor. Woebot neden daha başarılı? Stanford Üniversitesi’nden Alison Darcy tarafından tasarlanan Woebot isimli uygulama bilişsel davranışçı terapi kullanarak depresyon tanı ve tedavisinde en yüksek klinik araştırma oranına sahip. Günlük soru-cevap cümleleri ile kişilerin ruhsal durumlarını açığa çıkarmak üzere tasarlanan uygulama, kişilerin negatif hislerini de daha nesnel bir biçimde ifade etmelerini hedefliyor. Darcy, kullanıcıların duygusal hallerini anlatırken aslında yaşadıkları stres, depresyon ya da derin kaygılara neden olan psikolojik etkenleri fark ettiklerini ve gerekli önlemleri almak için adım atmaya olumlu baktıklarını belirtiyor. Stanford Üniversitesi Psikiyatri Bölümü tarafından yapılan çalışma uygulamanın yeteneklerini kanıtlar nitelikte. Bu çalışmada iki ayrı kontrol grubu oluşturuluyor. Gruplardan ilki iki hafta boyunca yapay zeka destekli Woebot ile problemlerine çözüm ararken, diğer grup yalnızca bilgi verme amaçlı olan diğer uygulamaları deniyor. Çalışma sonucunda, Woebot kullanan grubun depresyon seviyesinde diğer gruba oranla çok daha fazla azalma olduğu ortaya çıkarken, yalnızca bilgi verme amaçlı olan diğer uygulamaların kullanıcıların stres ya da kaygı seviyelerine etkisi olmadığı da kanıtlanıyor. Üstelik, ilk kontrol grubu üyelerinin çalışma sonrası da yapay zeka destekli uygulamayı kullanmaya devam ettikleri de çalışma notları arasında2. Peki, yapay zeka destekli terapinin bu kadar olumlu sonuç vermesinin altında ne yatıyor ve kullanıcılar neden bu tarz yöntemleri tercih ediyor? Öncelikle, ikili konuşmalara dayalı bir terapi sırasında hastalar kendini kısıtladığı gerçeği göz ardı edilemez. Utanç, yargılanma korkusu, kişisel sırların açıklanması gibi sebepler tüm terapi süreci güvensizlikle zedelenip süreci olumsuz etkileyebiliyor. Sanal terapi yönteminde ise kişiler çok daha rahat ve kendini ifade etmeye yatkın hale geliyor. Öyle ki, sanal terapi kullanıcıları kendilerini yargılanmadan açıkça anlatabildikleri için bu yöntemleri tercih ettiklerini de dile getiriyor3. Buradan yola çıkılırsa, yapay zeka destekli psikolojik terapi uygulamalarının geçtiğimiz yılın ilk çeyreğini 27 milyon gelirle kapatması hiç sürpriz değil4. Akıllardaki soru, yapay zeka psikolojik terapinin yerini alabilir mi? Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre, dünyada her yıl yaklaşık 300 milyon insan depresyondan etkileniyor ve 800,000 intihar gerçekleşiyor. Rakamlara bakıldığında, tüm dünyada psikolojik desteğe büyük bir ihtiyaç var, ve gerek küresel durumlar, pandemi süreci, ekonomik problemler derken bu sayının artması hiç de beklenmedik bir durum değil. Yapay zeka açısından bakıldığında, daha çok veri daha çok analiz demek. Ve, daha çok analiz daha çok sonuç, daha çok kararlılık. Öyle görünüyor ki, kaygılarımızla başa çıkmayı öğretecek Asimo’lar uzak gelecek değil, ya da depresyonla mücadelemizi tanıyıp destek olacak Deep Blue’lar. Ne dersiniz? Merve Ozar, Ankara / mmervesezer@gmail.com Ali Berkol, Ankara / ali.berkol@yahoo.com Gözde Kara, Stuttgart / karagzde@yahoo.com 1 21 Fitzpatrick1*, Kathleen Kara, et al. “Delivering Cognitive Behavior Therapy to Young Adults With Symptoms of Depression and Anxiety Using a Fully Automated Conversational Agent (Woebot): A Randomized Controlled Trial.” JMIR Mental Health, JMIR Publications Inc., Toronto, Canada, mental.jmir.org/2017/2/e19/. 32 Kharkovyna, Oleksii. “What Is Artificial Intelligence For Psychology?” Medium, Becoming Human: Artificial Intelligence Magazine, 25 Mar. 2019, becominghuman.ai/what-is-artificial-intelligence-for-psychology-6c5f3ee6f008. 43 Zaman, Amna. “Can AI Ever Replace Therapists?” AI Daily - Artificial Intelligence News, AI Daily - Artificial Intelligence News, 6 Sept. 2019, aidaily.co.uk/articles/can-ai-ever-replace-therapists.
Türkiye ve bilimsel araştırma kıtlığı - Herkese Bilim Teknoloji
Türkiye’de birçok değerli bilim insanı olduğunu hepimiz biliyoruz. Hemen her konuda Dünyadaki gelişmeleri izleyebilen ve orijinal katkıda bulunan araştırmacı hocalar var. Toplum olarak zaman zaman bu kişileri tanıma fırsatını da buluyoruz. Peki o halde, neden yüksek düzeyde bilim üretimine gelince zorluklarla karşılaşıyoruz? QS-endeksine göre Türkiye’nin ilk 400 içine girebilen maalesef hiçbir üniversitesi yoktur. 2017 yılında ilk 500’e girebilen 5 üniversite varken, 2020’de sadece bir tek üniversite ilk 500 içinde yer alabilmiştir. Yani son 4 yılda ne yapıyorsak bir işe yaramadığı gibi, tam tersi sonuçlar doğurmuştur. Üniversitelerimizin eksiklikleri nedir? Bu yazıda çok kısıtlı bir mercekten bakıp aşağıdaki sorulara cevap arayacağız: *Kaliteli yayınlardaTürkiye’nin payı neden az? *Dünya üniversiteleri arasında kaliteli yayın sayısı açısından neredeyiz? *Üniversite dışındaki devlet ve özel sektör kurumlarının uluslararası kaliteli dergilerde yayınları var mı? Neler yapılabilir? Yazımızın başında belirtmekte yarar var: Bu tür yayın değerlendirme çalışmalarını aslında sürekli olarak TÜBİTAK, TUBA, YÖK, Bilim Akademisi ve bir üniversitede kurulacak uzmanlık merkezlerinin ortaklaşa yapmaları daha doğru olur. TUBITAK son yıllarda bu konuda hassasiyet gösteriyor. Uluslararası Bilimsel Yayınları Teşvik (UBYT) programı oldukça detaylı bir şekilde yabancı dergilerde çıkan yayınları izleyip teşvik edici programlar geliştiriyor. Ancak, ortada hepimizin bakabileceği, ve gerçekten dünya bilimine yaptığımız katkıyı ölçebileceğimiz bir mekanizma yok. UBYT programını, daha yakından izledikten sonra, başka bir yazımda değinmek isterim. Ben her türlü teşvik sisteminin yararlı olacağına inanıyorum. Kaliteli yayınlarda Türkiye’nin payı neden az? Ekonomisinin büyüklüğü ile ilk 20 devlet arasında giren Türkiye, kaliteli bilimsel yayınlar konusuna gelince Dünyada 39. sırada yer alıyor. Türkiye’nin 1 Ocak-31 Aralık 2019 döneminde yaptığı yayınları ülkeler bazında Şekil 1’de görebilirsiniz. Bu sıralamadan öğrendiğimiz bazı noktalar şöyle özetlenebilir: Ekonomik büyüklük olarak sıralanan G20 ülkeleri içinde yer alan ülkelerden 16 tanesi, aynı zamanda kaliteli yayınlar listesinde yer alan ilk 20 ülke arasında. G20’ye dahil olup da yayın listesinde ilk 20’de yer alamayan ülkeler Türkiye, Meksika, Endonezya, ve Suudi Arabistan. Türkiye’nin ilk yirmiye girebilmesi için nüfusu 6 milyona ulaşmayan Danimarka’yı geçmesi lazım. Bunu yapabilmesi için de mevcut kaliteli yayın sayısını 65’ten 387’ye çıkarması gerekli. Aradaki 6 misli olan farkı kapatmak bugünkü sistemle mümkün değil. Üstelik Danimarka’nın şu anda Ar-Ge’ye harcadığı oran Türkiye’nin 3 misli daha fazla. Yani aradaki fark açılıyor, azalmıyor. ARGE payını ikiye katlamak bile 20 yıl gerekir 100 yıllık Cumhuriyet tarihimizin sonunda buraya geldiğimize göre, problemi sadece bugünkü hükümete yüklemek bizi doğru bir yöne götürmeyecektir. Toplum olarak bilimin yol göstericiliğine olan inancımızı yitirmeyerek, bilim insanlarının serbest çalışmalarına olanak veren, daha modern bir yaklaşım içinde olmalıyız. 2000’li yıllara girildiğinde Türkiye’nin Ar-Ge çalışmalarına ayırdığı bütçe (devlet ve özel sektör birlikte) gayrı safi milli hasılanın (GSMH) %0.46’sı civarındayken, bugün halen %0.96 civarındadır (KDV ve gümrük vergileri bu orana dahil). Yani yıllık artış oranı 20 yılda ortalama %3.5 civarındadır. Bunun anlamı, bugünkü artış hızıyla ayrılan bütçedeki payı ikiye katlamak en az 20 yıl alacaktır. Eğer 2023 hedefini tutturmak gibi bir amacımız varsa, bunu ancak bütçeden Ar-Ge’ye ayrılan payı her sene %25 artırmamız gerekir. OECD ülkelerinin 2020’de Ar-Ge harcamaları ortalaması GSMH’larının %2.4 ‘ü civarındadır. Mevcut ortalama artış hızı ile Türkiye’nin ilk başta 2013, daha sonra 2018 ve şimdilerde de 2023 hedefi olarak gösterilen OECD ortalamasına ulaşması için 25 sene daha gereklidir. Bu arada OECD ülkelerinin Ar-Ge paylarının aynı kalacağını kabul ediyoruz. Yani Türkiye’nin, 2013 yılı için koyduğu hedefe 2045 yılında dahi ulaşması zor. Şekil 1: Dünya ülkelerinin kaliteli yayınlar yapma sıralamasında ilk 40 ülke. Türkiye 39. sırada yılda 65 yayınla yer alırken, nüfusu bizden 15 kez daha az olan Danimarka, Türkiye’den 6 misli daha fazla yayın yapmaktadır. Nüfus olarak bize yakın olan Almanya Türkiye’den 70 misli daha fazla kaliteli yayın yapmaktadır. Kaliteli yayın ne demek? Burada “kaliteli yayın” ne demek, bunun da anlaşılması yerinde olur. Nature Index’e dahil olan 82 derginin listesine ulaşmak isteyenler için gerekli bağlantı aşağıda verilmiştir (https://www.natureindex.com/faq#journals). Bu dergilerde çıkan bilimsel makaleler, Web Of Science’da çıkan tüm yazıların %5’ine karşılık gelirken, toplam atıfların %30’unu almaktadır. Yani diğer doğa bilimleri yayınlarına göre ortalama 6 kez daha fazla ilgi görmektedirler. Hemen belirtelim ki bir makalenin bu Nature Index dergisinde yayınlanmış olmasından şöyle bir anlam çıkartmamak gerekir: “Madem burada yayınlanmış, demek ki önemli ve doğru”. Ancak genel bir değerlendirme yapıldığında Dünyadaki en üst düzeyde araştırma yapanların bu dergileri tercih ettiği çok açık. Bu söylediğime kanıt olarak son yıllarda bu dergilerde yayınlanan ve büyük yankı getiren 3 önemli bilimsel buluştan bahsedeceğim: Higgs bozonunun deneysel gözlemlenmesi Standart model tarafından tanımlanan evrendeki dört kuvvetten üçünü birleştiren teorinin öngördüğü parçacıklardan birisi de Higgs bozonudur. Bu parçacığın varlığı teorik olarak 1964 yılında öngörülmüş olsa da, gözlemleyebilmek için önce ABD’de Fermi Laboratuvarı'nda bir proton hızlandırıcısı (TEVATRON), daha sonra da CERN’de Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) inşa edilmiştir. Bu konu ile ilgili olan ilk deneysel yayın ilk öngörüden 48 yıl sonra, 2012 yılında Physical Review Letters dergisinde yayınlanmıştır. 2015 yılında yayınlanan bir makale ise 5154 ortak yazar ile dünya rekoru kırmıştır. TEVATRON 6.3 km çevresi ile 1970’li yıllarda hizmete girmiş, LHC ise 27 km'lik çevresi ile ATLAS ve CMS deneylerine ev sahipliği yapmaktadır ve 2008’de tamamlanabilmiştir. Higgs bozonunu bulabilmek için tam 48 sene ve milyarlarca dolar harcanmış, on binlerce kişi bu misyonu başarıya ulaştırmak için çaba göstermiştir. Bu iki hızlandırıcıdan çıkan kaliteli makale sayısı ilk on yıl içinde 2725 olmuştur. Bu süreç içinde Türkiye CERN’e asosiye üye olmuş ve bunun yararını hemen görmüştür. Boğaziçi Üniversitesi’nin en fazla atıf alan ilk makalesi Higgs bozonu ile ilgili olup Boğaziçi Üniversitesi'nin toplam 3.87 olan kaliteli makale sayısının 3.35’i bu konuyla ilgili yayınlardır. CERN üyelik seviyesinin bir an önce tam üyeliğe çıkartılması ve Ankara Üniversitesi bünyesinde sürdürülen TARLA elektron hızlandırıcısı projesinin bir an önce bitirilmesi çok yararlı olacaktır. . Şekil 2: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ATLAS detektörü ve deneyin bir artistik görünüşü Yerçekimi dalgalarının LIGO ile gözlemlenmesi Evrendeki kara deliklerin çarpışması gibi olaylardan kaynaklanan ve yeryüzüne ulaşan yerçekimi dalgalarını görebilmek için inşa edilen ve sürekli olarak geliştirilen LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) 2016 yılında, kurulmaya başladıktan tam 22 yıl sonra, ilk gözlemini gerçekleştirdi. Bu gözlem, doğal olarak ilk kez Physical Review Letters’da yayınlandı ve tam 4360 defa atıf aldı. LIGO gözlemevi ABD’de birbirlerine 3.000 km uzaklıktaki iki gözlemevi (Hanford, Washington, ve Livingston, Louisiana) ve İtalya’nın Pisa kentine yakın Virgo detektörlerinden oluşmaktadır. Bu üçlüye 2024 yılında Hindistan ayağı da dahil olacaktır. Bu interferometrik gözlemevleri yerçekimi dalgaları geldiği sırada, uzayın eğilmesinden doğan mesafe değişmesini büyük bir hassasiyetle ölçmek prensibi üzerine kuruludur. Ölçme hassasiyeti o kadar iyileştirilmiştir ki, 4 km uzaklıkta bulunan iki ayna arasındaki mesafe bir protonun genişliğinin on binde biri kadar değişecek olsa bile bunu ölçebilecek düzeye gelmiştir. LIGO gözlem evlerinde son 4 yıl içinde 50’den fazla astronomik gözlem yapılmıştır. Bildiğim kadarı ile LIGO’ya dahil olan hiçbir Türk üniversitesi bulunmamaktadır. . Şekil 3: LIGO Livinsgton, Louisiana, ABD, ve titreşimi çok düşük seviyelere indirilmiş aynalardan birisi COVID-19 virüsünün atomik yapısı COVID-19’un yarattığı kaos tüm dünyayı etkiledi. Herkesin üzerinde birleştiği bir nokta, aşı ve tedavi bulunmadan hayatın normale dönmeyeceği idi. Aşı ve tedavi çalışmalarının tüm aşamalarına burada yer vermek imkansız. Ancak, bu çalışmaların başarılı olabilmesi için bazı temel bilgilerin elimizde olması gerekli. Virüsün genetik sıralaması Şubat 2020’de Nature dergisinde yayınlandıktan sonra atomik yapısını çözmek için bir yarış başladı. Bunun için elimizdeki olanaklar “soğutmalı-elektron-mikroskobu (Cryo-EM), sinkrotron x-ışınları kırınımı (XRD), ve sinkrotron x-ışını küçük açı saçılması (SAXS) yöntemleridir. Bunlara ek olarak, CHARMM-gibi makromolekül yapısını simülasyon yolu ile elde eden ve COVID-19 virüsü ile üzerine yapıştığı hücre duvarının o andaki yapısını hesaplayabilen bir süper bilgisayar, bu konuda tecrübeli araştırmacılar grubu ve yazılıma öncülük edecek bilişimcilerin birlikte çalışmaları gerekecektir. Ortaya çıkışından şu ana kadar geçen 6 ay içinde Protein Veri Bankasına teslim edilen COVID-19 ile ilgili atomik yapı çalışmaları 289 tane olmuştur. Buraya Türkiye’den bir katkı beklememek gerekir, çünkü, bildiğim kadarı ile Türkiye’de şu anda protein yapısı çözmek için aktif olan bir tek merkez bulunmamaktadır. Hiçbiri ülkemizden çıkamazdı Yukarıda verdiğimiz üç örneğin ortak bir yanı var: Bu gruptaki binlerce bilimsel yayından hiç birisi Türkiye’den çıkamazdı. Çünkü ne elektron, ne proton hızlandırıcımız var, ne LIGO interferometremiz var, ne de x-ışını üreten bir elektron hızlandırıcımız var. Protein yapılarını çözecek bir Soğutmalı Elektron Mikroskop bile var mıdır, bilmiyorum. Okuyucunun merakını gidermek için bu türden tesislerin 4. veya 5. kuşak makineler olduğunu belirtmek gerek. Bu tesisler 1930’lu yıllardan beri geliştirilmektedir. Maliyetlerinin milyarlarca dolar ile ifade edilmesinin ötesinde, on binlerce mühendis, bilim insanı, üst düzey teknisyen, bilgisayarcı, ve bürokratın kesintisiz olarak çalışmalarının sonunda ortaya çıkmış olduklarını unutmamak gerekli. Böyle olunca da, oyuna seyirci kalmaktan başka bir şey elimizden gelmiyor. Oynamak isteyenler ise tasını tarağını toplayıp yurt dışına gidiyor. İşin ilginç yanı, Türkiye, Ürdün’de kurulan SESAME tesisinde böylesine bir düzeneği kurabilecek ve buna öncülük edebilecek durumdadır. SESAME şu anda bu konuda yatırım ve öncülük yapacak bir ülke aramaktadır. Bu konu, Türkiye’nin üyelik sürecini başarı ile götüren TAEK yetkililerine sunulmuştur. Bir an önce bir çalıştay düzenleyerek ve kaynak aktararak birkaç yıl içinde uluslararası planda protein yapılarının çözülmesi konularında oyuncu olabilmek mümkündür. . Şekil 4: COVID-19 virüsünün atomik düzeyde çözümlenmiş yapısı, bu tür çalışmaların yapıldığı Soğutmalı Elektron Mikroskopu, ve Advanced Photon Source, Argonne Ulusal Laboratuvarı, Argonne, Illinois, ABD. Yine CoVid-19 çalışmalarında öne çıkan ve İngiltere’nin Oxford şehrinde bulunan DIAMOND x-ışını sinkrotron kaynağı. Dünya üniversiteleri arasında yayın açısından neredeyiz? Şu anda dünyada her ülke kendi bilimsel üretkenliğini ölçmek için değişik yöntemler kullanıyor. Evrensel diyebileceğimiz bir ölçer yok gibi. Böyle bir ölçer (metrik) olmadığı için ben en kaliteli diyebileceğimiz yayınları göz önüne alan Nature Index’i kullanmayı tercih ettim. Burada kalite ile kastedilen 'dergi etki faktörünün' yüksek olduğu dergilerde çıkan bilimsel makalelerden söz ediyoruz. Bu yöntemin eksik yanları tartışılabilir, ancak yerine daha iyi bir yöntem konmadıkça elimizdeki güvenilir yöntemi kullanmak durumundayız. Dergi etki faktörünün en yüksek olduğu 82 bilimsel dergi, yılda yaklaşık 60,000 civarında makale basıyorlar. Bu yayınlar içinde Nature ve Science dergileri, etki faktörü 43 ve 41 puanla en yukarıda yer alan iki dergi. 1869’dan beri Ingiltere’de yayınlanan Nature dergisini ayda 3 milyon kişi okumaktadır. Nature Index, 2015 yılından beri her an güncellenen bir sisteme dönüşmüş olup, son 12 ayın verilerine bakmak mümkündür. Diğer bir endeks: Kullanacağımız bir başka endeks ise Ingiltere tabanlı “QS-index: Quacquarelli Symonds“ endeksi. Daha önceleri Times Higher Education (THE) olarak bilinen bu endeksten Son 5 yılda Türkiye üniversitelerinin gelişimini izleyebiliriz. QS endeksi 6 değişik kriteri bir araya getirerek sonuca ulaşıyor: Akademik araştırma (%40), Fakülte elemanı/ögrenci oranı (%20), öğretim elemanı başına yayınlara yapılan atıf sayısı (%20), kurumsal itibar (%10), uluslararası öğrenci sayısı (%5), ve uluslararası öğretim elemanı sayısı (%5). İlk 400’de üniversitemiz yok: QS-endeksine göre Türkiye’nin ilk 400 içine girebilen maalesef hiçbir üniversitesi yoktur. 2017 yılında ilk 500’e girebilen 5 üniversite varken, 2020’de sadece bir tek üniversite ilk 500 içinde yer alabilmiştir. Yani son 4 yılda ne yapıyorsak bir işe yaramadığı gibi, tam tersi sonuçlar doğurmuştur. Bunu şekil 5’te görebiliriz. Bu demek değildir ki Türkiye bu durumu düzeltmek için çaba göstermiyor. TÜBİTAK tarafından başlatılan ve kaliteli genç akademik personeli Türkiye’ye çekmeyi amaçlayan 2232 programı çerçevesinde 2019 yılı içersinde 127 genç bilim insanı geriye dönmüştür. Bu program aynı kararlılıkla devam edebilecek mi? Doların TL karşısındaki değeri arttıkça program cazibesini koruyabilecek mi? Gelenlerin memnuniyet ve kalıcılık kararlılığı nedir? 2232 benzeri programlar daha geniş bilimsel alanları kapsayıcı bir şekilde büyütülebilir mi? Bütün bunlar henüz cevapsız sorular. Üniversitelerin eksikliği ne? Gelelim üniversitelerin durumuna. Türkiye’de ilk 10 üniversite son yıllarda hemen hemen değişmiyor: Bilkent, Koç, ODTÜ, İTÜ, Sabancı, Boğaziçi, Ankara, Hacettepe, Istanbul ve İYT. Bizi düşündüren ise bu üniversitelerin dünya sıralamasındaki yerleri. Kaliteli yayınları kıstas alarak baktığımızda en iyi durumda olan Bilkent’in dünya sıralamasında son 5 yıl içinde 411’den 551. sıraya gerilediğini görüyoruz. Özelikle UNAM ve Nanoteknoloji araştırma merkezleri ile önemli bir atılım yapan bu kurum bile, dünya ile yarışta öne doğru bir atılım yapamamıştır. Bu araştırma enstitülerinin örnek kurumlar olduğunu ve çok da iyi çalıştıklarını, çok yetenekli bilim insanlarına ev sahipliği yaptıklarını yakınen biliyoruz. Yayın sayılarında önemli artışlar kaydettikleri de doğru bir gözlem olacaktır. Ancak, bu gelişmeleri dünyanın diğer ülkeleri ile kıyasladığımızda bir tek üniversitenin kendi başına baş edemeyeceği bazı eksiklikler olduğunu anlıyoruz. Peki nedir bu eksiklik? Bu güzide üniversitenin, tüm değerli ve çalışkan hocalarına, İngilizce bilen kuvvetli öğrencilerine ve tüm yeni araştırma laboratuvarlarına rağmen tek başına yapamadığı ilerlemenin temel nedenleri nelerdir? Bu konuya birkaç ilginç gözlemden sonra değineceğim, ancak yazımın başında verdiğim 3 örneği hatırlayalım. 2017 yılında Türkiye’den 5 üniversite (Bilkent-Koç-ODTÜ-Sabancı-Boğaziçi) ilk 500 listesine girerken, 2020’ye geldiğimizde sadece Koç Üniversitesi'nin listede kaldığını görüyoruz. Yani son 4-5 yılda ileri değil, geriye gitmişiz. Türkiye’nin TÜBİTAK aracılığı ile açıkladığı hedeflerden birisi de ilk 100 veya 200 üniversite içine birden fazla üniversiteyi yerleştirmektir. Bunun gerçekleşmesi için araştırma yayınlarını kıstas alırsak, Bilkent’in 13 yayından 117 yayına çıkması gereklidir. Aradaki mesafe ilk yüz üniversite ile 9 kat, ilk ikiyüz üniversite ile 5 kat olunca bunun imkansıza yakın olduğunu ve önümüzdeki görülebilir dönemde de böyle kalacağını düşünebiliriz. . Şekil 5. QS endeksine göre Türkiye’deki ilk sekiz üniversitenin son yıllardaki yerleri. Hepsi birden geriye gitmişler. Bu bilimsel yatırımlar ve bilim yönetimi açısından farklı bir şeyler yapmamız gerektiğini gösteriyor. Şekil 6. Türkiye ve dünyada bilimsel yayın açısından en başarılı üniversiteler. Dünyadaki ilk on üniversite ile Türkiye’deki ilk on üniversite arasındaki fark yaklaşık 75 misli. Bu mesafeyi önümüzdeki 10 sene içinde kapatmak imkansız olmakla beraber, azaltılması için çok çaba göstermek ve değişik mekanizmaları harekete geçirmek gereklidir. Üniversite dışındaki devlet ve özel sektör kurumlarının uluslararası kaliteli dergilerde yayınları var mı? Türkiye’nin üzerinde çok konuşulmayan, ancak ilginç ve önemli bir eksiği de devlet ve özel sektör araştırma kurumlarının üst düzeyde yayın yapmamaları. Türkiye’den son beş yılda Nature Index dergilerinde özel araştırma şirketleri tarafından yayınlanmış hiç bir yayını yok. Buna karşılık İsviçre’nin sadece ilk iki firması, LaRouche ve Novartis, tüm Türkiye’deki üniversitelerin toplamından daha fazla yayın üretebilmiştir. Index’de Türkiye başlığı altında baktığınızda hiçbir kurum yer almamıştır. Bu gözlem şaşırtıcı olmamakla beraber, önemli bir noktaya parmak basıyor. Türkiye’nin kalkınma planları incelenirse, görülecektir ki, Ar-Ge’ye ayrılan payın yarısından fazlasının özel sektörden geleceği varsayılmaktadır. Bunun gerçekçi olmadığını, özel sektör şirketleri içinde uluslararası düzeyde yayın yapan bir kaç şirketin bile bulunmaması ile anlıyoruz. O nedenle, ne yazık ki Türkiye kendisine koyduğu hedeflere ulaşacak alt yapıdan bu açıdan da yoksundur. Şekil 7. (sağda) Üniversiteler dışında bilimsel yayın yapan özel şirketler. Kendi araştırma merkezlerini kuran bazı önemli şirketler, üst düzey araştırmacıları çekebilmek için onların bilimsel yayın yapmalarına olanak sağlıyorlar. Neler yapılabilir? Ne yapılması gerekli sorusuna cevap bulabilmek için öncelikle ciddi bir sorunla karşı karşıya olduğumuzu kabullenmemiz gereklidir. Cumhuriyet tarihimiz boyunca çözülemeyen bir sorunun çözümü sadece politik olamaz. Toplum olarak, yeri gelince bilime saygı duyduğumuzu söylemekle yetinmeyip, bunun gereklerini yerine getirmek gerekir. Yeni yetişen kuşaklara, başarılı geçirecekleri ilk ve orta öğretim olanaklarının sağlanması, üniversitelerin idari ve mali özerk bir yapıya kavuşturulmaları, Ar-Ge harcamalarının her sene katlanarak OECD düzeyine bir an önce ulaştırılması ve günlük yaşantıda bilimsel temele dayanmayan politikaların terk edilmesi gereklidir. Pratik olarak, araştırma alt yapılarının kurulması, geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için Türkiye bazı adımlar atmıştır. 2015’te çıkan 6550 sayılı Araştırma Alt Yapıları kanunu ile, ve bu sürecin hayata geçirilmesi için belirlenen 10-12 merkez kurulmuştur. Ancak bu merkezlerin bir an önce daha serbest ve esnek bir yönetim yapısına kavuşturulması ve üniversite veya bakanlık yöneticilerinin rollerinin azaltılması ve bütçelerinin mali yıl başında tam olarak verilmesi gereklidir. Türkiye’nin uluslarası düzeyde özgün araştırma alt yapıları için gerekli yatırım planını belirlemesi ve hayata geçirmesi gereklidir. Her yıl TÜBİTAK tarafından düzenlenen Yurt Dışı Bilim İnsanları Kurultayı'nın sonuçlarını iş planına çevirecek ve bunu bir takvime bağlayacak bir sekreteryanın kurulması yararlı olacaktır. Bunun için önümüzde Avrupa Birliği'nin uyguladığı şablona bakmak ve bu temel yatırımlar arasından bizim için öncelikli olanları hayata geçirmek ve en önemlisi de Avrupa’daki merkezlere bir an önce yatırımcı üye olmak gereklidir. Dr. Esen Ercan Alp / Argonne Distinguished Fellow, Argonne National Laboratory ve SESAME Uluslararası Bilimsel Danışma Komitesi Başkanı / eea@anl.gov
Nazileri bitiren bilim insanı: Alan Turing - Herkese Bilim Teknoloji
Bilgisayar bilimi ve yapay zekanın yaratıcısı Alan Turing (sağdaki görsel, en önde). O, çağının ötesinde bir matematik dehası ve savaşı bitiren kahraman bir bilim insanı olarak anıldı. Yazdığı ve çığır aşan bir tek “Saptama problemi hakkında bir uygulama ile birlikte hesaplanabilir sayılar üzerine” bilim makalesiyle, modern bilgisayarların neler yapabileceğini gösterdi. Bugün kullandığımız bilgisayarların yolunu açtı. Bu makaleyi yazdığında yalnızca 24 yaşındaydı. Bilgisayarın bugün ne anlama geldiğini ve neler yapabileceğini az çok biliyoruz. Ancak bir zaman makinesine girip bundan seksen yıl öncesine gitsek ve karşımıza çıkan ilk insana “bilgisayar” desek aklına “hesap yapan bir insan” gelirdi. Çünkü o dönemin bilgisayarları, bir masanın başında hesap yapan ve yaptıkları bu hesapları tablolar halinde kitaba çeviren insanlardı. Ve bilim insanlarından bankacılara birçok insan, onların hazırladığı bu hesap kitaplarını kullanarak çalışıyordu. Belki de hesap-kitap sözü buradan geliyordu. Ancak Charles Babbage isimli bir polimat (çok yönlü alim - bilimci), söz konusu tabloların hatalarla dolu olduğunu söyleyerek bu duruma karşı çıkacak ve insanların yaptığı hesapları hata yapmadan gerçekleştirmesi amacıyla bir makine tasarlayacaktı. Bu icadına “Fark Makinesi” adını koydu. 1837’de bu makinenin prototipini de üreten Babbage için bu yeterli değildi. Çünkü bu makine sadece toplama yapabiliyordu. O, her türlü hesabı yapabilen bir makine geliştirmek istemiş ve aslında teoride başarılı da olmuştu. “Analitik Makine” adını verdiği bu cihaz, ana işlemci ve bellek de dahil olmak üzere temel bilgisayar özelliklerine sahip olacaktı. 1871’deki ölümüne kadar - lokomotif büyüklüğünde olması beklenen - bu makinenin üretilebilmesi için uğraşsa da başarılı olamayacaktı. Alan Turing’in öncülü, polimat Charles Babbage’dı (1791-1871) Ölümüne kadar programlanabilir bir bilgisayarın üretilebileceğini düşündü ve bunun için çalıştı. (Solda) Modern bilgisayarın doğuşu: Turing makinesi Programlanabilir bir bilgisayarın üretilebilmesi için tarih yapraklarının dökülmesi gerekiyordu. Ta ki Alan Turing’e kadar! Turing, 1936 tarihli “On computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem”, Türkçesiyle “Saptama problemi hakkında bir uygulama ile birlikte hesaplanabilir sayılar üzerine” makalesiyle, modern bilgisayarların neler yapabileceğini gösteren çığır açıcı bir makaleyle bugün kullandığımız bilgisayarların yolunu açacaktı. Bu makaleyi yazdığında yalnızca 24 yaşındaydı. Entscheidungsproblem kavramı, 1928’de Alman matematikçi David Hilbert’in bir matematik önermenin doğruluğu veya yanlışlığına karar verebilecek bir algoritmanın olup olamayacağını irdeliyordu. Karar problemi adı verilen bu problemin çözümü, bilgi işlem teknolojilerinin gerçek (insan gibi) olması, bir başka deyişle, tüm hesaplama işlemini bir makinenin yapabileceği anlamına geliyordu. Bunun üzerine Turing, matematiğin tüm problemlerini çözebilecek bir makine düşledi. Eğer matematik, karar verilebilir bir bilim dalıysa, kurallara bağlı matematiksel bir problemi çözmek için sonsuz bir kâğıt şeridine basılan sembolleri okuyabilecek bir makineydi bu: Sembolü sil veya yeni bir sembol yaz; şeridi bir boşluk sola veya sağa kaydır veya dur. Şeridin kendi içinde de kurallar belirlenerek fonksiyonları gerçekleştirebilecek şekilde programlanabilen bir aygıttı söz konusu olan: Turing Makinesi! Turing Makinesi’ni başlangıç noktası olarak aldığımızda modern bilgisayar biliminin kurucusu kimdir sorusunun cevabı da Alan Turing olarak karşılık buluyor. Çünkü bugünkü anlamda bir bilgisayar için model oluşturan fonksiyonel makinenin kuramsal altyapısını oluşturan oydu. Ancak Turing, kuramsal çalışmaları kadar pratiğe de önem veriyordu. Turing için “modern bilgisayar biliminin kurucusu” olduğu kadar “2. Dünya Savaşı’nın seyrini değiştiren bilim insanı” da diyebiliriz. Savaş sırasında neredeyse herkesin “çözülemez” dediği, Nazilerin şifreli mesajlarını, hummalı bir çalışmanın ardından geliştirdiği bir bilgi işlem teknolojisiyle (Bombe) çözen Turing, savaşın da daha kısa sürede nihayete ermesini sağlayacaktı. Calculus öğrenmeden ileri matematik problemlerini çözebilen deha Şimdi biraz geriye gidelim ve Alan Turing efsanesinin nasıl başladığına bakalım. Babası Hindistan’da görevli bir devlet görevlisiyken Alan’ın 23 Haziran 1912’deki doğumu için Londra’ya dönmüştü ailesi. 14 yaşında Dorset’teki (Güney İngiltere) tutucu bir okul olan Sherborne School’a gönderilen Alan, daha o yaşlarda bilime meraklıydı ve kendine has bir dehaya sahipti. Genç Alan, Calculus öğrenmeden ileri matematik problemleri üzerine kafa yoruyor ve çözme başarısını da gösteriyordu. Daha o yaştayken Albert Einstein’ın çalışmalarını kavrayabiliyordu. Bu deha, öğretmenleri tarafından fark edilse de tutucu bir okuldaydı ve gelişip serpilmesi için bir rampaya ihtiyacı vardı. Tam da bu süreçte, dramatik bir olay yaşadı. Sherborne’daki son döneminde yakın arkadaşını kaybetti. Bunun üzerine tüm dinsel inançlarından sıyrılarak ateist oldu. Eğitimine, İngiltere’deki birçok dehanın buluşma noktası Cambridge’deki King’s College’da devam eden Alan, aldığı matematik eğitimini 1934’te “onur derecesi” ile tamamladı. Tabii bu başarısı, onu “akademik üye” mertebesine taşıyacaktı. Ardından Alan Turing efsanesini yaratan “hesaplanabilir sayılar” çalışmaları başlayacaktı. Bilgisayar Çağı’nı getiren kavram: Hesaplanabilir sayılar Turing’in çığır açıcı makalesinin ana konusu olan “hesaplanabilir sayılar” kavramı, bugün bize oldukça sıradan bir kavram olarak gelebilir. Sonuçta masamızın üzerinde duran basit bir hesap makinesinden tutun da kişisel bilgisayarımıza kadar bu ana kavram üzerinden işleyen aletlere sahibiz. Bilmeyiz ki bu kavramın sıradanlaşmasının ve bugün dünyada en çok kullanılan teknolojik aletler olan bilgisayarların tohumunun Turing’in o makalesiyle atıldığını… Turing’in o makalesi, ileriki on yıllarda bir devrime ve paradigma değişimine neden olarak “Bilgisayar Çağı”nı getirmişti. Çünkü Turing’in çalışmaları, hesaplama işlemini makinelere yaptırarak çığır açıcı bir buluşa imzasını atacaktı. Bugünkü bilgisayarlar ve onları işleten programların özü bu kavram üzerine kuruluydu. Tabii Turing’in çalışmaları başlı başına büyük etki yaratmasının yanı sıra birçok bilim insanının da bir noktada eksik kalan çalışmalarını tamamlaması açısından önemliydi. Sözgelimi, Alman matematikçi Kurt Gödel’in “evrensel makine” çalışmalarına büyük bir dayanak noktası sağlamış ve “Turing Makinesi” kavramının ortaya atılmasına neden olmuştu. Bu tip bir makine, algoritmada karşılığını bulan matematik hesaplamaları yapabilirdi. Ancak Turing, bugün “durma problemi” olarak da bilinen, Turing makinesinin yeterliliğine algoritma ile karar vermenin imkânı olmadığını ve bu sebeple söz konusu problemin çözümsüz olduğunu gösterecekti. Dünya Savaşı sırasında Nazilere büyük bir güç veren üç çarklı Enigma makinesi, ordunun bütün stratejik manevraları için talimatların iletimini içermesi bakımından kritik bir öneme sahipti. Almanlara göre bu makinenin şifreleri çözülemezdi. Ancak unuttukları biri vardı: Alan Turing! Savaşı bitiren icat Şimdi yukarıda sadece değindiğimiz, Turing’in savaşı erken bitiren icadını daha derinlemesine inceleyelim. 2. Dünya Savaşı, Turing’in isminin sadece bilim değil dünya tarihine de yazılmasına neden olmuştu. Turing, İngiltere istihbaratının uzun süredir yakın markajındaydı. Çünkü Turing, yaptığı çalışmalarla savaşın kilit stratejik alanlarından “şifre çözme” konusunda ülkesine yardımcı olabilirdi. Bunun üzerine Turing, Nazi şifrelerinin çözülmesi için çalışan Bletchley Park’a davet edilmişti. Burada Government Code and Cypher School’da (Hükümet Kod ve Şifre Okulu) Alman ordusunun elindeki Enigma makinesinden çıkan şifreli mesajların çözülmesi için sıkı bir çalışma yürütülüyordu. Ancak bu çaba yeterli değildi, böylesi büyük bir savaşta, düşmanınızın manevralarını önceden kestirebilmek ve gerekli önlemleri alabilmek için çok hızlı şifre çözümü yapılması gerekirken kısa şifrelerin çözümleri bile bazen günler alabiliyordu. Zira bu şifrelerin çözümü manuel, yani insan eliyle yapılıyordu. Çözüm, Turing’in dehasında saklıydı. Turing, “Kimse bu konuda bir şey yapmıyor, bu tamamen benim işim olabilirdi.” diyerek kolları sıvadı ve başına geçtiği “Hut 8” ekibiyle birlikte Alman deniz kuvvetlerinin şifreli mesajlarını çözmeye girişti. İsmini, bombe adı verilen eski bir Polonya teknolojisinden alan, ancak Turing’in dokunuşuyla daha etkin bir hal alan devasa Bombe tasarımı, Nazilerin çözülemez dediği Enigma makinesinin şifrelerinin deşifre edilmesini sağlayacaktı. Ancak bu süreç oldukça sancılı geçecekti. Bombe, temel olarak şifreli metinden (krip) bir parça alıyor ve Enigma’nın çark ve dağıtım tablosunun kombinasyonlarından geçiriyordu. Makine, ayrıntılı olarak incelemeye değer kombinasyonları çıkarana kadar çeşitli çelişkiler üretiyor ve daha az olası kombinasyonları kendi kendine eliyordu. Bunu bir insanın yapması günler ve haftalar alabilecekken Bombe bu süreyi gün ve günlere indiriyordu. Bununla birlikte Turing, Bletchley Park’ta çalıştığı süre boyunca kriptoloji alanında fayda sağlayacak birçok yöntem geliştirmişti. 1942’de geliştirdiği ve Almanların stratejik emirlerini şifreleyen Lorenz şifre makinesinin çarklarındaki dizgiyi elle çözmeye yarayan Turingismus ve dünyanın ilk programlanabilir dijital elektronik bilgisayarı Colossus bunlardan yalnızca ikisiydi. Alan Turing’in geliştirdiği elektromekanik şifre çözme makinesi Bombe (sağda) Almanların şifresi çözülemez dediği Enigma makinelerinin işleyişini çözerek İngiltere’nin Nazi Almanyası karşısında zafer kazanmasını sağlamıştı. Yapay zeka çalışmaları Bir makine düşünebilir mi? Turing, savaştan sonra da çalışmalarına devam etti. Aklındaki belki de en nefes kesici soru: “Bir makine düşünebilir miydi?” sorusuydu. Makinenin zekâsı olabileceğini düşünüyordu ve “Turing testi” denen bir test hazırladı. Bu teste göre eğer makineler düşünebiliyorsa bir insandan ayırt edilemez olmalıydı. Bu minvalde kafa yoran Turing, devreleri, yönergeleri saklayan ilk bilgisayarlardan olan Manchester Mark 1 ve Pilot ACE (Otomatik Hesaplama Moturu) gibi bilgisayarlar üzerinde çalıştı. (Turing Testi halen başarıya ulaşmış değil. Eğer başarılırsa yapay zekânın zaferi olarak nitelendirilecek. Çalışmalar halen devam ediyor.) İngiltere’ye katkılarından ötürü 1945’te şövalyelik nişanı almasına ve 1951’de Royal Society’ye (Kraliyet Cemiyeti) seçilmesine rağmen, devletin üst kademeleri ve istihbarat yetkilileri hariç kimse onun ne iş yaptığını ve kim olduğunu bilmiyordu. Turing’in eşcinsel olmasının da bunda büyük bir etkisi vardı tabii ki. Zira Turing, eşcinsel olmanın toplum tarafından kabul görmediği ve hatta hukuken yasak olduğu bir dönemde yaşıyordu. Bu sebeple 1952’de bir suçlamaya bile maruz kalmış, homoseksüelliğin bir “hastalık” olduğu düşünülerek hormon tedavisi uygulamasına tabi tutulmuştu. (İngiltere hükümeti, Turing’in gördüğü muamele yüzünden 2009’da resmen özür diledi.) Zehirli elma Bu hatalı uygulamalar onun psikoloji üzerinde olumsuz etkiler yapmaya başlamasına rağmen o, bilim merakından ve çalışkanlığından vazgeçmedi. Matematiksel biyolojide, organizmalara biçim veren “morfogenez” kavramı üzerine çalışmalar yürüttü. Bu makaleleri 1992’ye kadar yayımlanmadı. Çağının çok ötesinde bir deha olan Alan Turing, 8 Haziran 1954’te evinde ölü bulundu. Ölüm nedeni siyanür zehirlenmesiydi ve öldüğünde yanı başında bulunan ısırık elma hiçbir zaman test edilmedi. Ölüm nedeninin intihar olduğu söylendi. Bir deha olarak değer görmesi ise ancak ölümünden sonra gerçekleşecekti. Bugün bilgisayar biliminin en seçkin ödülü onun ismini alıyor ve daha da değerlisi, her bilgisayar bilimci ve matematikçinin kalbinde yatan aslandır o; Alan Turing… Not: Başrollerini Benedict Cumberbatch ve Keira Knightley’in paylaştığı 2014 yapımı The Imitation Game filmi hem Enigma’nın şifre çözüm sürecini hem de Turing’in cinsel tercihleri sebebiyle yalnızlaştırılmasını konu ediniyor. Matematik bilgisayar ile kesin olarak çözülebilir mi? 1936-38 arasında Princeton Üniversitesi’nde Alonzo Church danışmanlığında doktorasını veren Turing, hocasıyla birlikte, fonksiyonların Turing Makinesi kullanılarak hesaplanabileceğini ileri süren bir tezi (Church-Turing tezi) ortaya attı. Bu tez kanıtlanamasa da bilgisayarcılar tarafından genel olarak kabul gördü. Turing Makinesi, günümüzde kullanılan bilgi işlem süreçlerinin hafıza, girdi-çıktı ve programlama özelliklerini öngörüyordu. Turing, herhangi bir matematiksel ifadenin doğru mu yoksa yanlış mı olduğunu belirleyebilecek bir prosedür olmadığını kanıtladı. Sonuç: Matematik kökten çözülemezdi. Enigma neydi? 1. Dünya Savaşı sırasında şifresiz ya da kırılması kolay şifrelerle Almanları zor durumda bırakan iletişim sisteminin yenilenmeye ihtiyacı vardı. Alman Ordusu, aradığı çözümü 1918’de bulacaktı. Alman mühendis A. Scherbius’un patentini aldığı Enigma, yıllar süren eğitim ve geliştirme çalışmalarının ardından 1928’de faaliyete geçirilerek Nazilere 2. Dünya Savaşı’nın başında büyük bir üstünlük verdi. İşleyişi: Denizaltılardan demiryollarına binlerce noktada kullanılan Enigma, ilkin güvenli olarak gönderilmesi gereken bir iletiyi şifreliyor. Ardından şifrelenmiş mesaj, alıcısına radyo, telgraf veya kurye tarafından ulaştırılıyor. Alıcı da yine Enigma’yı kullanarak mesajı deşifre ederek kodlanmamış düz metin haline getiriyordu. Savaş boyunca yüz binden fazla üretilen Enigma, Hitler’in en büyük gücüydü. İngilizler, Enigma şifresini kırmak için 12.000 personel görevlendirdi. Ancak hiçbiri Alan Turing kadar başarılı olamayacaktı. Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com Kaynak: Andrew Robinson, Bilim İnsanları: Bir Keşif Destanı. Çev: Y. Türedi, Yapı Kredi Yayınları, İstanbul, 2014, s.270-275 Graham Lawton, Neredeyse Her Şeyin Kökeni. Çev: Y.A. Dalar, Türkiye İş Bankası Kültür Yayınları, İstanbul, 2019, s.218-219 Süleyman Sevinç, Kriptolojinin Dönüm Noktası: Enigma. TÜBİTAK, Ankara, 2012
Yapay zeka tarafından yönetilmek istiyor muyuz? - 2 - Herkese Bilim Teknoloji
Bir önceki yazımızda, yapay zeka yöneticiye genel bir çerçeve sunmaya çalışmıştık. Bu yazıda ise 1111 kişi üzerinde yürüttüğümüz çalışmanın sonuçlarını paylaşacağız. İlk olarak, çalışmaya dair tanımlayıcı ögelere baktığımızda, katılımcıların %34,4’ü (381 kişi) kadın ve %65,6’sı (726 kişi) erkek; %61,1’i (676 kişi) 34 yaş altı ve %38,9 (431 kişi) 35 yaş üstü; son olarak %53,7’si (578 kişi) personel, %10,9’u (117 kişi) alt düzey yönetici, %21,7’si (234 kişi) orta düzey yönetici ve %13,7’si üst düzey yöneticidir. Araştırma bağlamında, katılımcılara üç farklı soru yönetilmiştir. Bunlar sırasıyla şu şekildedir: Yapay zeka yönetici ister misiniz? Yöneticinizin yapay zeka olması durumunda, ondan etik bir davranış bekler misiniz? Etik açıdan hangi yöneticinin kararlarına daha fazla güvenirsiniz? Bu sorulara verilen cevaplara ilişkin dağılım aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Burada görüldüğü üzere, katılımcıların %58’si yapay zekayı yönetici olarak görmek istememektedir. Ancak şaşırtıcı bir şekilde katılımcıların %54,1’i yapay zekanın yönetici olması durumunda insan yöneticiden daha güvenilir kararlar vereceğini düşünmektedir. İlk olarak, yapay zeka yönetici isteyenlerin oranının oldukça yüksek olduğunu görmekteyiz. Örneğin 2020 yılında KPMG tarafından yapılan bir çalışmada insanların %17’sinin yapay zeka yönetici istediği görülmektedir. İnsanların istememe sebepleri incelendiğinde ise yapay zekanın empati ve duygusal zekadan mahrum olmasının en büyük neden olduğu ifade edilmektedir. Bu durumu destekler nitelikte, Accenture’un 2019’da yayımladığı bir araştırmada, insanların rutin işlerde yapay zekaya güvenirken problem çözme ve karar verme konularında insan yöneticiyi tercih ettiği görülmektedir. Öte yandan, Avrupa Komisyonu’nun hazırladığı bir raporda, Avrupa ülkelerinde yaşayan insanlar %70’inin yapay zeka ve robotlara karşı pozitif bir tutum içerisinde olduğu bilinmektedir. Tüm bunlar doğrultusunda, insanların rutin işlerin yerine getirilmesi ve vakit kaybının önüne geçilmesi gibi sebeplerle yapay zekaya karşı pozitif bir tutum içerisindeyken, muhtemelen kendi çalışma hayatlarını da etkileyecek önemli kararları verme noktasında yapay zekaya nispeten daha olumsuz tutumlar içerisinde olduğu söylenebilir. Ek olarak, çalışanların iletişim ihtiyacı doğrultusunda yapay zeka tarafından yönetilen bir ortamda bu ihtiyacı karşılamanın zorlaşacağını düşünüyor olabilirler. İnsanların yapay zeka yönetici istememesine rağmen kararlarına daha fazla güveneceğini söylemesi çalışmada ortaya çıkan bir başka önemli sonuçtur. Yapay zekanın daha tarafsız olacağı, kişisel önyargıları ile davranmayacağı, daha adil ve tutarlı kararlar vereceği düşüncesinin bu sonuçta etkili olduğu söylenebilir. Nitekim Oracle’ın 10 farklı ülkeden 8370 çalışan üzerinde yaptığı bir çalışmada, insanların %64’ünün yapay zeka yöneticilere insanlardan daha fazla güvendiği sonucu çıkmıştır. Son olarak, yöneticinizin yapay zeka olması durumunda ondan etik bir davranış bekler misiniz sorusuna ise katılımcıların %58,3’ü evet cevabı vermiştir. Yapay zekanın hayatımızın her alanına dahil olmasıyla birlikte, artık yalnızca işlerimizi kolaylaştıran bir araç olmaktan ziyade sosyal ve fiillerinden sorumlu bir aktör olması beklenmektedir. Bu nedenle, özellikle insanların hayatlarını etkileyebilecek türden kararları verebilecek bir yapay zekanın, eylemlerinden sorumlu tutulması ve ahlaki olarak sorumluluk içerisinde hareket etmesi istenmektedir. Ayrıca, yapay zekanın kendi başına etik değerlere sahip olamayacağı, bu durumun ancak algoritmasında programlanmış olması ile mümkün olacağı açıktır. Bu doğrultuda, bu algoritmaları oluşturacak kişilerin etik kaygılarla hareket etmesinin beklendiği ifade edilebilir. Buna ek olarak, katılımcıların yapay zekayı yönetici olarak görmek ister misiniz sorusuna verdikleri cevabın cinsiyet, yaş ve çalışılan pozisyon açısından nasıl farklılaştığı da önemli bir sorudur. Bu nedenle, aşağıdaki şekil incelendiğinde, erkeklerin kadınlara; 34 yaş ve altındaki kişilerin, 35 yaş ve üstündekilere; alt düzey yöneticilerin, diğer pozisyonlara nazaran yapay zekâ yöneticiye daha sıcak baktığı görülmektedir. Bunu destekler nitelikte hem Oracle’ın hem de Avrupa Komisyonu’nun yaptığı çalışmada, erkeklerin kadınlara oranla yapay zekaya karşı tutumlarının daha olumlu olduğu bilinmektedir. Ek olarak, 34 yaş ve altındaki kişilerin yapay zekaya karşı daha pozitif bir tutum içerisinde olmasının teknolojiye karşı ilgi, merak ve becerilerinin daha yüksek olmasından kaynaklandığı ifade edilebilir. Zira, Glikson ve arkadaşlarının (2020) yaptığı çalışmada, yapay zekaya karşı güvenin yaş, cinsiyet vb. pek çok faktör tarafından belirlendiği ifade edilmektedir. Otomasyon ve yapay zeka teknolojilerindeki gelişmeler her geçen gün daha karmaşık problemlere çözüm sunmaktadır. Etik tartışmalar ve hükümetlerin otomasyon kaynaklı işsizliğe çözüm için yapmayı planladığı regülasyonlar sürerken, bu teknolojiler hız kesmeden gelişmeye ve toplumu şekillendirmeye devam etmektedir. Tüm bunlar olurken, çalışanların bu konudaki duygu ve tutumlarının ne olduğu da önemli bir merak konusudur. Bu çalışmada, kısıtlı da olsa insanların yapay zekaya karşı bakış açılarını incelemeye çalıştık ancak bu konuda daha fazla çalışmanın yapılmasının gerekli olduğu kanaatindeyiz. Prof. Dr. Deniz Elber Börü (Marmara Üniversitesi), Mustafa Bekmezci (Kültür Üniversitesi, Girişimcilik Bölümü) Kaynak: Eurobarometer, S. (2012). Public attitudes towards robots. European Commission. New Study: 64% of People Trust a Robot More Than Their Manager. (2019, October 15). New Study: 64% of People Trust a Robot More Than Their Manager. Retrieved February 2, 2023, from https://www.oracle.com/corporate/pressrelease/robots-at-work-101519.html Glikson, E., & Woolley, A. W. (2020). Human trust in artificial intelligence: Review of empirical research. Academy of Management Annals, 14(2), 627-660.
Bilimsel araştırmaları dans yoluyla açıklayan en iyi videolar - Herkese Bilim Teknoloji
"Dance Your Ph.D." bilim insanlarının araştırmalarını, karmaşık teorileri dans yoluyla ifade ettikleri bir yarışma. American Association for the Advancement of Science (AAAS), Science dergisi ve bir yapay zeka teknolojisi şirketi olan Primer.ai tarafından desteklenen yarışma 2008'den bu yana her yıl düzenleniyor. Yarışmanın bu yılki kazananı dönen ve uçan el yelpazeleri, Yüzüklerin Efendisi serisine referansları ve mavi kartonpiyer balonlarıyla Oregon Üniversitesi'nden kimyager Checkers Marshall'ın hazırladığı video oldu. Laboratuvar ve bir evin arka bahçesinde çekilen videoda, moleküllere bağlı metal iyonlarından oluşan kristal malzemeler olan metal-organik çerçeveler (MOFs) hakkındaki doktora tezi açıklanıyor. Bu malzemelerin gözenekli yapısı nedeniyle, MOFs bir sünger gibi işlev görebilir ve karbondioksit gibi gazların tutulmasına imkan verebilir. Dans videosundaki mavi balonlar, metal-organik çerçeveleri daha küçük, daha etkili ve su filtrasyonundan sinir gazı detoksifikasyonuna kadar çeşitli uygulamalar için daha kullanışlı hale getirmek için kullanılan iyonları temsil ediyor. Videoda, bu kristallerin büyümesini durdurmak için başka bir molekül eklemek veya elektronların yapı boyunca daha serbestçe akmasına izin vermek için bir elektronu çıkarmak gibi farklı modifikasyon stratejileri de dansla anlatılıyor. 15. yılına ulaşan yarışmaya bu yıl 12 ülkeden 28 başvuru geldi. Biyoloji, kimya, fizik ve sosyal bilimler kategorilerinde dans videolarının bu yılki kazanları şöyle: Genel birinci ve kimya kategori birincisi Checkers Marshall, Oregon Üniversitesi, "Metal-Organik Çerçevelerin Nanopartikülleri: Genel Bir Sentetik Yöntem ve Boyuta Bağlı Özellikler" Biyoloji kategorisi birincisi Israel Sampaio Filho, Ulusal Amazon Araştırmaları Enstitüsü, "Yaprak absisik asit (ABA) biyosentezi: Amazon yağmur ormanlarının ısınmaya tepkisinin ana kaynağı" Fizik kategorisi birincisi Dr. Evgenii Glushkov, Swiss Federal Institute of Technology Lozan, "Floresan mikroskobu kullanarak geniş bant aralıklı malzemelerdeki optik olarak aktif kusurları keşfetme" Sosyal bilimler kategorisi birincisi Huy Vu, Stony Brook Üniversitesi, "Kişiliğe Sahip Yapay Zeka"
Yapay zeka tarafından yönetilmek istiyor muyuz? - 1 - Herkese Bilim Teknoloji
Bu yazıda yer alan metindeki cümlelerin bazıları ChatSonic adlı bir yapay zekâ tarafından yazıldı, hangi cümlelerin yapay zekâ tarafından yazıldığını ayırt edebiliyor musunuz? Eğer ayırt edemediyseniz yalnız değilsiniz... Yapay zeka artık her yerde? Peki yapay zeka tarafından yönetilmeye hazır mısınız? İngiltere’de 1811 yılında endişeli ancak daha çok kızgın olan bir grup insan “makinelere ölüm” diye bağırarak geçimlerini sağladıkları tekstil endüstrisini gittikçe domine eden makinelere saldırmaya, kırmaya ve parçalamaya başladı. Dokuma makinelerinin, uzun sürede elde ettikleri zanaatı ellerinden alarak, onları işsiz bırakacağından korkan bu insanların başlattıkları isyan kısa sürede tüm İngiltere’ye yayıldı. ‘Luddite Hareketi’ olarak bilinen bu isyan bir yıl içinde 18 kişinin idamı ve yüzlercesinin Avustralya’ya sürgün edilmesi ile bastırılmış olsa da makinelerin insanların işlerini elinden alacağına dair endişe ve korku insanlar içerisinde var olmaya devam etti. Otomasyon nedeniyle işten çıkarmalara dair endişe yeni değil. Sanayi Devrimi'nden bu yana artarak devam ediyor. Otomasyon teknolojileri geliştikçe bu durumun devam etmesi muhtemel. İlk kez ekonomist Keynes tarafından 1930 yılında ifade edilen Teknolojik İşsizlik kavramı, yapay zekâ ve robot teknolojilerinde yaşanan gelişmelerle birlikte son on yıllarda yeniden alevlendi. İşlerin tamamen makinelere devredildiği post-kapitalist bir dönemi ifade eden teknolojik tekillik gibi iyimser senaryoların yanı sıra; yüksek işsizlik ve gelir dağılımda artan dengesizlik ile varoluşsal güvencesizlik duyan çoğunlukların olacağını söyleyen kötümser senaryolara kadar farklı bakış açıları ile bu konu değerlendiriliyor. Küresel asgari ücret, robot korkusu, teknofobi, yeteneksizleşme, iş yeri standardizasyonu, robot, robotlarla çalışma isteği, robotlara duyulan güven ve benzeri pek çok kavramın tartışılması bu konuya olan merakın arttığını gösteriyor. Bugün mahkemelerden, bulaşık makinelerine kadar yapay zekayı hayatımızın her alanında görüyoruz. Yapay zeka, sağlık, finans ve ulaşım gibi alanlarda kullanılıyor ve giderek daha karmaşık görevleri üstlenebilir hale geliyor. Eskiden tekrara dayalı, duygusal ya da yaratıcı zekâ gerektirmeyen işlerde gördüğümüz yapay zekaya, GPT-3’te olduğu gibi yaratıcılık gerektiren işlerde ve LaMDA gibi duygusal rollere sahip robotlarda da şahit oluyoruz. Örneğin DALL-e 2 adlı yapay zekâ hayal edilen en absürt kompozisyonları dahi kısa sürede resmedebiliyor (sağda). Bir başka örnek ise ChatGPT, bir sohbet uygulaması olarak geliştirilen bu yapay zekaya istediğiniz soruları sorabilirsiniz. Örneğin, bir yemek tarifinden, bir problemi çözmek için gerekli olan Python kodunun ne olduğuna kadar. Şüphesiz bu örnekler çoğaltılabilir. Burada okuyuculara bir soru sormak istiyoruz. Yukarıda yer alan metindeki cümlelerin bazıları ChatSonic adlı bir yapay zekâ tarafından yazıldı, hangi cümlelerin yapay zekâ tarafından yazıldığını ayırt edebiliyor musunuz? Eğer ayırt edemediyseniz yalnız değilsiniz zira 2019 yılı Aralık ayında İngiltere’de gerçekleştirilen seçimlerin sonuçlarına dair BBC’de yayımlanan 649 makalenin tamamı yapay zeka tarafından yazılmıştı ve kimse açıklanana kadar bunu fark etmemişti. Nitekim aşağıdaki tırnak içerisinde yer alan metin, ChatGPT’nin “Yapay zekâ insanları işsiz bırakabilir mi?” sorusuna verdiği cevabı göstermektedir: “Evet, yapay zekâ insanları işsiz bırakabilir. Bazı işleri, insanların yapabileceklerinden daha hızlı ve doğru bir şekilde yapabilir. Bu nedenle, yapay zekâ teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, insanların bu işleri yapmasına gerek kalmayabilir. … Ancak insanların yapabileceklerinin tamamını yapmaya veya insanların yerine geçmeye yetenekli değildir. Bu nedenle, yapay zekâ insanların tamamını işsiz bırakamaz.” Bu tartışmalar, yönetim ve organizasyon alanında çalışan akademisyenlerin de uzun bir süredir ilgisini çekmektedir. İlk kez 1983 yılında Holloway tarafından yazılan “Stratejik Yönetim ve Yapay Zekâ” adlı makaleyle, yapay zekanın ne zaman ve nasıl yöneticilerin rollerini paylaşacağı yahut tamamen ele geçireceği tartışması başlamıştı. Ardından 1986 yılında, Geisler tarafından yayımlanan “Yapay Yönetim ve Yapay Yönetici” isimli makalede, yönetime dair pek çok fonksiyonun ileri bir gelecekte yapay zekâ tarafından icra edileceği, bu değişimin orta kademe yönetimde başlayacağı ve bununla birlikte birtakım etik kaygıların artacağı ifade edilmişti. Aşağıda yer alan resimde de, Geisler yapay yönetimi resmetmeye çalışmıştır. Günümüzde de ‘yapay zeka yönetici olabilir mi?’ sorusu sıklıkla sorulmakta, bu konuda çeşitli akademisyenler tarafından tahminler ve tartışmalar yürütülmektedir. Ancak, burada tartışılması gereken bir diğer önemli konu çalışanların ve yöneticilerin bu duruma nasıl yaklaşacağıdır. Bu nedenle, örgütlerde çalışan kişiler gözünden, yapay zekaya dair tutum, beklenti ve güveni anlamak üzere 2020 yılında, 1111 kişi üzerinde bir çalışma yürüttük. Bir sonraki yazımızda, yaptığımız bu çalışmanın sonuçları üzerine, çalışanların yapay zeka yöneticilere dair tutum, güven ve beklentilerini açıklayacağız. Prof. Dr. Deniz Elber Börü (Marmara Üniversitesi), Mustafa Bekmezci (Kültür Üniversitesi, Girişimcilik Bölümü) Kaynak: Geisler, E. (1986). Artificial management and the artificial manager. Business Horizons, 29(4), 17-21. Holloway, C. (1983). Strategic management and artificial intelligence. Long Range Planning, 16(5), 89-93. Frey, C. B., & Osborne, M. (2013). The future of employment.
Yapay zeka tek röntgenle kalp krizini tahmin ediyor - Herkese Bilim Teknoloji
Amerikalı bilim insanları, aterosklerotik kardiyovasküler hastalığa bağlı kalp krizi ve felci, tek bir röntgenle on yıl öncesinden tahmin edebilen bir derin öğrenme modeli geliştirdiler. Kalp krizi genç, yaşlı demeden birçok insanı yakalayabiliyor. Dünya genelinde meydana gelen ölümlerin yaklaşık olarak beşte biri kalp rahatsızlıklarından kaynaklandığı biliniyor. Araştırmalar ilginç bir şekilde sağlıklı bir yaşam biçimi süren kişilerin de kalp krizi geçirebileceğini gösteriyor. Özellikle de bu gruptaki ölüm vakalarının önlenmesi zor. Massachusetts General Hospital hastanesinde Dr. Jakop Weiss ile çalışan ekip, tek bir göğüs röntgenine bakarak, on yıl içinde kalp krizi geçirme olasılığını tahmin edebilen bir derin öğrenme modeli geliştirdi. Derin öğrenme, hastalıkla ilişkili motifleri bulmak için X-ışını görüntülerini taramak üzere eğitilebilen gelişmiş bir yapay zeka modelidir (AI). Bu tür bir tarama, statin ilacından yarar sağlayabilecek ancak, şu anda tedavi görmeyen kişileri belirlemek için kullanılabilir. Damarlarda kolesterol ve yağ birikmesi nedeniyle kan akışının azalması veya tıkanması sonucu ortaya çıkan kalp rahatsızlıklar, aterosklerotik kardiyovasküler hastalıklar (ASCVSD) olarak sınıflandırılır. Yeni geliştirilen derin öğrenme modeli, ASCVD’den kaynaklanan kalp krizleriyle bağlantılı olan röntgen görüntülerindeki motifleri tespit ediyor. Doktorlar kalp krizi riskini tahmin etmek için, ASCVD risk oranını hesaplayan istatistiksel bir model kullanırlar. Bu risk, yaş, cinsiyet, ırk, sistolik kan basıncı, hipertansiyon tedavisi, sigara içme, tip 2 diyabet ve kan testleri gibi bir dizi faktörü dikkate alan ASCVD risk skoru kullanılarak hesaplanır. On yıllık riski yüzde 7,5 ve üzerinde olan hastalara statin tedavisi önerilir. ASCVD riskini hesaplamak için gerekli değişkenler genelde bulunmadığından popülasyona dayalı tarama modellerini ihtiyacı artırır. Klinik testler sırasında akciğer, yumurtalık ve prostat kanseri taramasından geçirilen 40.643 kişinin 147.497 göğüs röntgeninden yararlanılarak, CXR-CVD riski olarak isimlendirilen bir AI geliştirilerek, eğitildi. Araştırmacılar potansiyel olarak kalp hastalığı riski taşıyan ve yakın gelecekte statin tedavisi gerektirebilecek ve yaş ortalaması 60 olan 11.430 hastanın göğüs röntgenlerini kullanarak derin öğrenme modelini bir kez daha kontrol ettiler. Ayrıca hastaların statin uygunluğuna karar vermek için de modelin tahmini değerini, kabul görmüş klinik standartla karşılaştırdılar. Bu elektronik kayıttaki eksik veriler (örn. kan basıncı, kolesterol) nedeniyle sadece 2401 hastada (yüzde 21) hesaplanabildi. Bu hasta alt grubu için CXR – CVD risk modeli klinik standarda benzer biçimde performans gösterdi. CXR-CVD modeli, 10,3 yıllık takip süresi boyunca 1096 hastada kalp krizi riskini tahmin etti. Araştırma böylece kardiyovasküler sorunlarının önlenebilmesi için etkili bir statin tedavisi stratejisinin uygulanabilmesi için hastalar için on yıllık bir riskin hesaplanması önerisini getirmiş oldu. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Yapay zeka diplomaside de çok başarılı - Herkese Bilim Teknoloji
Cicero yapay zeka sistemi, “Diplomacy” isimli oyunda birçok oyuncudan daha başarılı oldu. Söz konusu motif, strateji veya karmaşık veriler olduğunda, yapay zekalar artık bir adım öndeler. Nöronal ağlara dayalı kendi kendine öğrenen algoritmalar, satranç, go ve hatta poker gibi blöf yapılan strateji oyunlarında insanları yeniyor, onlarca yıldır çözülemeyen protein yapılarını çözüyor veya yeni matematik teoremleri ve ispatlar geliştiriyor. Yapay zeka sistemleri, konuşmaları veya yazıları tanıma konusunda da çok becerikliler. Yeni bir yapay zeka sistemi ise yapay zekanın iletişim sanatında da usta olduğunu kanıtladı. Yapay zekanın bu başarısı “Diplomacy” adlı bir oyunla ölçüldü. Bu oyunda yedi oyuncu Avrupa’nın çeşitli ülkelerinde, birinci dünya savaşından sonra tedarik merkezlerini güvence altına almak için rekabet ediyor. Oyunun özelliği hem stratejik hem de askeri kararların alınması dışında, potansiyel müttefiklerle başarılı müzakere ve istişarelerinin yerine getirilmesine dayanıyor. Yapay zekanın oyunda başarılı olabilmesi için, diğer oyuncuların sözlerini tutmamasını veya kendi ifadelerine inanmamasını da hesaba katması gerekiyor. Bu nedenle yapay zeka sistemi, hem strateji hem de iletişim açısından ikna edici olmalıydı. Araştırmacılar bu görevleri yerine getirebilecek Cicero yapay zeka sistemini geliştirdiler. Bu sistem kendi kendine öğrenen iki algoritma modülünden oluşuyor. İlki 125.000’den fazla Online Diplomacy oyunuyla gelecek vaat eden oyunları ve diğer oyuncuların eylemlerine verilen tepkileri öğrenen bir strateji modülü. İkinci bileşen ise diploması oyunlarındaki 40.000’i aşkın diyalog üzerinde eğitilmiş bir dil modülü. Yapay zeka, cümlelere ek bilgi olarak bağlam ve cesur kararlarla ilgili ek bilgiler de almış. Yapay zeka ayrıca oyuncu arkadaşlarının ve dolayısıyla da rakiplerinin bakış açısını değerlendirmeyi öğrenmek ya da karşı oyuncuların gizli sözleşmeler yapacağını da hesaba katmak zorundaydı. Yapay zekanın bu zorlukları aşabilecek duruma gelip gelmediğini araştırmacılar 2022 yazında Diplomacy oyunun bir Online versiyonuyla test etmişler. Cicero bilmediği kırk oyunu 82 oyuncuyla oynadığı gibi 21 katılımcı bir turnuvaya da katılmış. Sonuç göre Cicero kırk oyuncu arasında ilk yüzde onluk listeye girmiş ve sekiz oyundan oluşan turnuvayı da kazanmış. İşin ilginç tarafı, Cicero’nun oyuncular tarafından yapay zeka olarak tanınmamış olması. Yapay zeka sistemi diğer oyunculara, oyun başına yaklaşık olarak 130 mesaj göndermiş ve aynı zamanda – görünüşe göre ikna edici bir şekilde – konuşma dilini kullanmış. Ancak mesajların mesajların stratejiye veya bağlama uymadığı durumlar da söz konusu. Bu, mesajların yaklaşık yüzde onu için geçerli. Bu tür yapay zeka sistemlerinin gelecekte nerelerde kullanılacağını zaman gösterecek. Ayrıca örneğin şirketlerin bu tür algoritmaları kullanmaları halinde hangi etik sonuçların ortaya çıkacağını da. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
“Gizemli Leydi” mumyasının yüzü canlandırıldı - Herkese Bilim Teknoloji
Mısırlı bir mumyanın kimliği yüzyıllardır merak ediliyordu. Araştırmacılar mumyanın yüzünü canlandırarak nasıl göründüğünü gösterdiler. Öldüğünde hamile olduğu sanılan kadın mumyası, kimliği hakkında ipucu arayan arkeologların kafasını karıştırdı. Adli tıp uzmanları tarafından yeniden yapılandırılan iki yüz tahmini, Mısırlı kadının nasıl göründüğüne dair yeni bilgiler sunuyor. Ayrıca başka bir sırrı da açıklığa kavuşturdu. BT taramaları ve X-ışınları kullanarak mumyanın yüz rekonstrüksüyonları üzerinde çalışan adli tıp uzmanları, iki farklı yüz canlandırması elde ettiler. Her iki rekonstrüksiyonda da kahverengi gözlü koyu tenli genç kadın dümdüz ileriyle bakarken görülüyor. ‘Modern teknikler, mumyanın sanal otopsisini yapmamıza izin veriyor. Sargıların altına ve bedenin içini görebiliyoruz. Yüzü ilk kez halka gösterilecek ve herkes bu kadının yüzüne bakabilecek’ diyen Varşova Mumya Projesi’nin eş direktörü Wojciech Ejsmond şunları açıkladı: “Kemik yapısını kaplayan yüz, farklı anatomik kurallar izler, bu nedenle yeniden yapılandırmada, örneğin burnun biçimini oluşturmak için standart prosedürler uygulanabilir. En önemli unsur, yüz kemiklerinin yüzeyindeki sayısız noktada yumuşak dokuların kalınlığının yeniden oluşturulması. Bunun için dünyadaki çeşitli popülasyonlar için istatistiksel verilerimiz var.” Yüz rekonstrüksiyonları, bir zamanlar mumyanın bir erkek rahibe ait olduğunu sanan arkeologlara kadının görünüşü hakkında daha fazla fikir veriyor. Mumya hakkında çok az şey bilindiği için Varşova Mumya Projesi araştırmacıları geçen yılki bir araştırmayı “Gizemli Leydi” başlığıyla yayımlamışlardı. Kadının kalıntıları 19.yy’ın başlarında 1826 yılında Varşova Üniversitesi’ne bağışlanan bir erkek rahibe ait mühürlü bir lahit içinde bulunmuştu. İki yüz yıl sonra bedenin bilgisayarlı tomografi taramasını gerçekleştiren araştırmacılar, mumyanın 28 haftalık hamile olan 20 yaşındaki bir kadına ait olduğunu öğrendiler. Mumya belki de dünyanın ilk hamile mumyasıydı. Araştırmacılar ayrıca kadının kansere yakalanmış olabileceği sonucuna da vardılar. Yüz rekonstrüksiyonu ve kadının holografik tasviri, Polonya’nın Katowice kentindeki Silezya Müzesi’nde düzenlenen bir serginin parçası ve 5 Mart 2023 yılında dek sergilenecek. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Bu nöroprotez binden fazla sözcüğü tanıyor - Herkese Bilim Teknoloji
Tümüyle felçli olan insanlar konuşamazlar. Düşüncelerini, beyin dalgalarını kelimelere çevirecek bir bilgisayar büyük bir adım olacaktır. Amerikalı bilim insanları şimdi böyle bir nöroprotez geliştirdiler. Protezin kelime hazinesi, daha önceki örnekleri fazlasıyla aşıyor. Yeni nörotprotez binden fazla sözcüğü tanıyor. Nöroprotezler felçler için son derece önemli. Örneğin el protezlerini kontrol etmek için beyinden gelen sinir sinyallerini doğrudan doğruya çevirebiliyorlar. Arayüzler gelecekte felçli insanlara çevreleriyle iletişim kurmaya yardımcı olacak. ALS veya locked in sendromu hastalarında konuşma yeteneği tamamen kaybolmaz. Bu yüzden uzun yıllardan bu yana düşünüleni “anlayan” arayüzler üzerinde çalışılıyor. İki kişi arasında geçen basit konuşmaların çevrilebildiği çalışmalar mevcut. Bu tür deneyler genelde hastalıkları nedeniyle beyinlerinde elektrot bulunan epilepsi hastalarıyla yapılıyor çünkü belli başlı sinir hücrelerinin etkinliği burada doğrudan doğruya okunabiliyor. Örneğin Kaliforniya Üniversitesi’nden Edward Chang ve ekibinin hastası, ağır bir inmenin ardından neredeyse tümüyle felç olan ve konuşma yetisini yitiren 36 yaşında bir erkek. Hasta sadece küçük kafa hareketlerinin yardımıyla bilgisayar destekli bir arayüzü çalıştırabiliyor. Deneyler için 128 elektrotlu, kredi kartı büyüklüğünde bir implant, genç ve bilişsel yetisini kaybetmemiş hastaya yerleştirilmişti. Araştırmacılar geçen yıl New England Journal of Medicine dergisinde ilk başarılı sonuçlarını yayımlamışlardı. Yapay zeka, öğrenme ve dil modeller ile yapılan çalışmalar sorunda program beyin dalgalarını dile dönüştürmeyi öğrenmiş. Hatta en sonunda kelime hazinesindeki, cümleleri bile tanıyabilmiş. ‘Bununla birlikte hata payı dörtte bir kadardı’ diyor araştırmacılar. Son çalışmada test edilen yöntem ise daha doğru ve daha kapsamlı olmakla kalmayıp, aynı zamanda daha doğrudan etkili. Bu şu anlama geliyor: Hastalar sadece zihinsel ve fiziksel olarak konuşmaya da çalışmakla kalmayıp, kelimeyi veya harfi doğrudan doğruya düşünebilmişler. Bu da süreci biraz daha doğal hale getiriyor. Bu açıdan bakıldığında belki gündelik kullanım için daha uygun olabilir. Diğer bazı araştırma grupları da motor sistem aracılığıyla, dolambaçlı bir yol kullanarak beyni daha okunabilir hale getirmeye çalışıyorlar. Örneğin geçen yıl bir ekip, elle yazmanın tamamen hayal edilmesinden (“Mindwriting”) söz etmişti. Son çalışmadan anlaşıldığı gibi, beynin kelimeleri hareket olarak mı yoksa zihinsel olarak mı ürettiği bilgisayar için o kadar da önemli olmayabilir. Araştırmacılar öte yandan nöroprotezin kelime hazinesini zahmetsiz bir şekilde genişletmenin kolay bir yolunu da buldular. Sözcükleri düşünmek yerine denek bu sefer onları hecelemek zorundaydı. Bu şekilde sadece yirmi altı harf ile çok daha fazla kelime üretilebileceğini söylüyor araştırmacılar. Makinenin harfleri daha iyi “anlaması” için uluslararası alfabe tablosu kullanıldı (“Alpha, Bravo, Charlie,…”). Eğitim ve testler için yapay zeka ve klasik dil işleme modelleri birleştirildi. Bilgisayar bu şekilde genelde harf yöntemiyle oluşturulan zihinsel cümleleri, 1152 kelimelik temel bir kelime dağarcığında tanıyabildi. Karakter başına ortalama hata oranı yüzde altının biraz üzerinde ve dakikada neredeyse otuz harf işlenebiliyor. Bu kelime dağarcığının günlük iletişim için çok yardımcı olacağına inanılıyor. Araştırmacılar tarafından yapılan simülasyon hesaplamaları kelime dağarcığının büyük kayıplar olmadan 9000 kelimeye kadar artırılabileceğini gösteriyor. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak 1 - 2
Sualtı fiber optik kabloları sismometre olarak kullanılabiliyor - Herkese Bilim Teknoloji
Deniz dipleri gezegenimizin en az araştırılmış bölgeleri ve bu sismik ölçümler için de geçerli. Depremlerin çoğu ve volkanik püskürmelerin yüzde 80’i okyanuslarda meydana gelmesine rağmen, deniz diplerine çok az sensor ve ölçüm ağları var. Çünkü bunların kurulumları oldukça zahmetli ve masraflı. Amerikalı bilim insanları şimdi depremleri, yanardağ etkinliklerini hatta deniz diplerinde gizli kalmış fayları bile basit bir şekilde tespit etmenin yolunu buldular: Deniz diplerinde bulunan fiber optik kablolarla. Bu telekomünikasyon ağları okyanusların diplerinde yer alıyor. Bilim insanları 2018 yılında İzlanda’daki fiber optik kablolarının yeraltındaki sarsıntılara, esneyerek ve sıkışarak tepki gösterdiklerini kanıtlamışlardı. Kaliforniya Üniversitesi’nden Nathaniel Lindsey bu yöntemi, fiber optik kabloları sismometreye dönüştürecek şekilde değiştirdi. “Distributed Acoustic Sensing (DAS)” olarak isimlendirilen sistem Kaliforniya’daki Monterey Bay körfezindeki fiber optik kablonun 20 kilometrelik kısmında test edildi. Sistem şöyle çalışıyor: Sualtındaki fiber optik kabloya özel lazer atımları gönderiliyor. Kablo sarsıntıların etkisiyle esneyip sıkıştığında, frekans özellikleri ve kablonun içinde geri saçılan fotonların geliş zamanları değişiyor. Bu “Backscattering” (geri saçılma) ile algoritmalar, en küçük sarsılmaları bile ölçecek şekilde değerlendirilebiliyor. Bu sistemler bir metre mesafeden bile nanometre ve yüzlerce pikometre arasındaki değişimleri kaydedebiliyorlar. Bu lazer atımlarının ayarlanmasıyla araştırmacılar, kablonun her iki metrelik kısmındaki geri saçılmayı ayrı ayrı ölçebiliyorlar. Bu şekilde 20 kilometrelik bir fiber optik kablo, 10.000 hareket sensoruna dönüşüyor. Bu fiber optik sismometrelerin ne kadar iyi işledikleri Mart 2018’de test edildi. Fiber optik kablo deneyler sırasında Pasifik’in derinliklerindeki sismik olayları bütün bir bant genişliği olarak kaydetti. Bunların arasında kıyıdan 45 kilometre uzaklıkta (karada) meydana gelen ama deprem dalgaları deniz dibine kadar uzanan 3,4 büyüklüğündeki deprem de vardı. Araştırmacılar ölçüm verileriyle bu depremin özelliklerini kesin bir şekilde tespit edebildiler. Ayrıca tıpkı bildik ölçüm ağlarında olduğu gibi yeraltının yapısı hakkında da bilgi veriyor. Araştırmacılar bu sayede daha önce bilinmeyen tektonik fayları da haritalayabildiler. Yeni yöntem ayrıca gelgitlerin etkisiyle veya kuvvetli dalgalarla oluşan sarsıntıların etkisiyle meydana gelen değişimleri de kaydetti. Gerçi araştırmacılar deneylerini veri aktarmayan kablolarda yaptılar ama etkin kablolarda da ölçümler başladı. Araştırmacılar ölçüm için gerekli lazer atımlarını, veri transferi için kullanılan kanallarda ve frekanslarda yer almayacak şekilde ayarlıyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Domates, güneş panellerinin verimini artırıyor - Herkese Bilim Teknoloji
Bir grup Çinli araştırmacı, özellikle domateste ve diğer kırmızı meyvelerde bulunan bir pigment olan likopeni, perovskit bazlı güneş hücrelerine ekleyerek verimliliklerini ve dayanıklılıklarını artırma fikrine ulaştı. Bu sayede güneş hücrelerinin, çevreye daha da duyarlı hale gelebileceği düşünülmekte. Günümüzde kullanılan fotovoltaik hücreler, genelde silikon bazlı yarıiletkenlerle üretiliyor. Prensipte, hücre, elektronları ve elektron boşluklarını, malzemenin karşı tarafında doğru hareket etmeye zorlar. Bunun için de sırasıyla P (fazla boşluk ile) ve N (fazla elektron ile) katkılı iki kat yarıiletken kullanılıyor, buna PN eklemi deniyor. Ancak birkaç yıl önce çok umut verici, yeni nesil güneş hücreleri geliştirildi. Çoğunlukla hibrit bir organik ve inorganik malzemeden oluşan perovskit güneş pilleri bunlar. Tamamen inorganik olan metil amonyum kurşun ve sezyum kurşun halojenürler gibi perovstik malzemelerin üretimi ucuz ve kolaydır. Ayrıca verimlilikleri son yıllarda istikrarlı bir şekilde artarak, PN bağlantılı silikon güneş pillerini de geride bıraktı. Bununla birlikte perovstik hücrelerinin, ışığın etkisiyle hızla ayrıştığı da kısa sürede anlaşıldı. Sonuçta bu hücreler güneşin altında kaldıklarında, performansları birkaç dakika sonra düşer. Dahası neme ve sıcaklığa karşı da duyarlılar ve yapıları da genel olarak istikrarsızdır. Bu istikrarsızlık temel olarak iki faktörden kaynaklanmaktadır. İlk olarak, perovskit tek kristalli bir malzeme değildir: bir araya getirilmiş birkaç taneden oluşuyor. Taneler arasındaki arayüz kimyasal kusurlara yol açtığı için mümkün olduğunca ince taneler kullanılır. Ayrıca ışık radyasyonu tarafından oluşturulan elektronların bir kısmı atomik kafeste tutulur: aktif olmayan bu ışık radyasyonu elektrotlarda birikir ve diğer elektronların geçişini engeller. Bu da performansın düşmesine yol açar. Kurşun veya kalay gibi toksik maddeler kullandıkları için, kısa ömürlü perovskit hücrelerinin üretimi söz konusu olmasa da düşük maliyetleri ve verimlilikleri nedeniyle ticari açıdan caziptir. Bilim insanları bu yüzden, verimliliğin zamanla düşmemesi için dayanıklılığı artırmanın yolunu arıyorlar. Jilin Üniversitesi (Çin) araştırmacıları bu konuda doğadan esinlenmişler. Güçlü bir antioksidan olan likopen bazı kırmızı meyvelerde, özellikle de pişmiş domateste ve karpuz, papaya veya pembe greyfurta bulunur. Bilindiği gibi bu pigment, cildi güneşin zararlı UV ışınlarından korumaktadır. Likopen UV ışınının ürettiği serbest radikallere bağlanarak, cilt dokusunu hücre hasarından korur. Araştırmacılar buradan yola çıkarak likopenin UV radyasyonuna ve havadaki oksijene maruz kalan perovskit güneş pillerinde de aynı şekilde hareket ederek, bozulmalarını yavaşlatabileceği fikrine ulaşmışlar. Sonuçlar likopenin tane sınırlarını pasifleştirebileceğini, şeffaflığını iyileştirebileceğini ve hatta elektrik akışını iyileştiren elektron tuzaklarının yoğunluğunu azaltabileceğini gösteriyor. Bu şekilde modifiye edilmiş güneş pilleri daha dayanıklı hale gelmekle kalmayıp, aynı zamanda daha verimli hale gelmiş. Araştırmacılar enerji dönüşüm verimliliğinde % 20,57’den, %23,62’ye yükselen belirgin bir iyileşme kaydetmişler. Ayrıca, likopen, UV ışınının yarattığı serbest radikalleri de temizleyebilir. Cihaz öte yandan gelişmiş hidrofobik ve antioksidan özellikler, 960 saatte yüzde 91,2 yüksek oksijen dirençliği, 3500 saatte yüzde 92,4 ortalama verimle gelişmiş UV direnci ve uzun vadede dayanıklılık sergiliyor. Bununla birlikte bu hücre tipinin pazarlanması ancak verimliliğin otuz yıllığına kalıcı olacağı anlaşılması mümkün olabilecek diyor araştırmacılar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Glikozla çalışan mini yakıt hücresi - Herkese Bilim Teknoloji
Sensor, kalp pili, ağrı kesici elektrotlar veya beyin uyarıcıları gibi tıbbi implantlar mümkün olduğu kadar küçük enerji kaynakları gerektirir. Halihazırdaki implantlar lityum iyon pilleriyle çalışıyor, ama bu piller istenildiği kadar küçültülemiyor. Bilim insanları bu yüzden farklı yollardan elektrik üretmenin yollarını arıyorlar, örneğin kalbin hareketinden triboelektrik gibi gibi. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Philipp ve ekibi şimdi farklı bir çözüm buldular. Araştırmacılar bedendeki şekeri elektriğe dönüştüren bir glikoz yakıt hücresi geliştirdiler. ‘Glikoz bedenimizin her yerinde bulunduğu için bu kolay bulunan enerjiden, elektrokimyasal olarak yararlanmak mantıklıydı’ diyor araştırmacılar. Bununla birlikte glikoz yakıt hücresi fikri yeni sayılmaz, bu konu 1960’lı yıllarda da araştırılmıştı. Bu dönemde araştırmacılar elektrolit tabakası olarak polimerlerden yararlanmışlardı. Ancak bunlar sıcaklığa duyarlı oldukları için sterilize edilmeleri zor. Ayrıca implantlar silisyum çipleriyle çok zor entegre ediliyordu ve bu yüzden de yerlerini lityum iyon akülerine bıraktılar.. ‘Biyoelekroniğinin minyatürleştirme çabaları ister istemez yoğun enerji üreten, beden içi enerji kaynaklarına olan ihtiyacı artırdı’ diyen araştırmacılar polimer yerine seramik elektrolite sahip yeni bir glikoz yakıt hücresi geliştirdiler. Topu topu 370 nanometre kalınlığındaki örnek, zar inceliğinde seramik seryum oksitle (CeO2) birbirinden ayrılan, iki platin elektrottan oluşuyor. Çok sert ve protonlar için geçirgen olan bu malzeme, halihazırdaki hidrojen yakıt hücrelerinde de kullanılmakta. Yeni yakıt hücreli beden sıvılarındaki glikozdan elektrik enerjisi üretiyor. Glikoz anotta glikolik aside dönüştürülürken, bir çift proton ve bir çift elektron serbest bırakılır. Elektrolit, protonları yakıt hücresinden katoda iletir ve burada havayla birleşerek su molekülleri oluşturur. Serbest kalan elektronlar, elektronik implanta enerji sağlamak için kullanabilecekleri bir harici devreye yönlendirilir. İlk testler için araştırmacılar yaklaşık olarak 300 mikrometre büyüklüğündeki 150 yakıt hücresi birimini beş silisyum çipin üzerine yerleştirdikten sonra, her silisyum diskinin üzerine glikoz çözeltisi akıtıp, sistemler tarafından üretilen voltajı ölçmüşler. Sonuca göre küçük ince film yakıt hücreleri ortalama olarak yaklaşık 35 milivoltluk gerilim üretmiş. Enerji yoğunluğu bir santimetre kare başına neredeyse on iki mikrowatt olmuş. Hatta maksimum değer santimetre kare başına 43 mikrowata kadar ulaşmış. Bu da sistemin minyatürleştirilmiş implantlar için ideal olan değerlere ulaştığını ve seramik mikro glikoz yakıt hücrelerinin şimdiye kadar ki en küçük implant enerji kaynağı adayı olduğu anlamına geliyor diyor araştırmacılar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
TEKNOFEST Girişim Programı finalistleri belirlendi - Herkese Bilim Teknoloji
2018 yılından bu yana düzenlenen havacılık, uzay ve teknoloji festivali TEKNOFEST’te bu yıl da finalist olan ve çalışmalarını girişime dönüştüren yarışmacılar, Ön Kuluçka ve Hızlandırma Programına başvurmaya hak kazandılar. TEKNOFEST Girişim Programı ile eğitim, ofis, bulut/sunucu, tanıtım gibi çeşitli desteklerin yanında her girişime Ön Kuluçka Programı ile 100.000 TL, Hızlandırma Programı ile 200.000 TL hibe desteği sağlanacak. Ön Kuluçka Programı için 333, Hızlandırma Programı için 111 olmak üzere toplamda 444 başvuru alan programa 5’i hızlandırma, 39’u ön kuluçka olmak üzere 44 girişim seçildi. Haziran ayında başlayan programın 1. Dönem Girişimleri hem TEKNOFEST Karadeniz’de yer alacak hem de Ekim ayında İstanbul’da gerçekleştirilecek Take Off İstanbul’da yatırımcılarla ve alanında uzman mentorlarla buluşacak. TEKNOFEST Girişim Programı 1. Dönem Hızlandırma Girişimleri: Alaca Maker - Hava, kara ve deniz araçlarına otonom kabiliyet kazandırmak için karmaşık oto pilot arayüz ve açık kaynak kodlu yazılımları anlaşılır hale getiren elektronik donanımlar geliştiriyor. Blindar ArGe - Görme engelli bireylerin gündelik hayatta karşılaştığı problemlere çözüm üreten, robotik görüş ve dokunsal ikame teknolojisi ile çalışan akıllı bastonlar üretiyor. Degz Robotics - Su altını erişilebilir hale getirmek ve su altına özel çözümler sunabilmek için insansız su altı araçları ve parçaları üretiyor. Sanal Clinic - Tıp öğrencilerinin daha fazla pratik yapması için farklı bölgelerde sık görülen hastalıkları, az görülen bölgelerdeki öğrenciler ile; hasta hikayesi, görselleri ve tetkikleriyle paylaşıyor. Ocalis - Tekrarlı işler altında çalışanların kas-iskelet hastalıklarına maruz kalmasını önleyici-öteleyici, vücudun belirli bölgelerini destekleyen, giyilebilir, ergonomik dış iskelet sistemleri sunuyor. Ön Kuluçka Programında Yer Alan Projeler ise: Alya Havacılık ve Uzay Anadolu Robotik Atalay Roket Bilirkişi Cardapp Dev Enerji Farmingo Fullinlight Hekza Tech Humartin Hydroborpem Iz Technology İnce ArGe Lenta Marine Medai Merkur Savunma MHT ArGe Miltium Model Roket NightBoard Onarfa Mühendislik Oppia Technology Osprey Works Pure Technologies Radiologic Medikal Remora Resultlab.ai Rise Together Robeff Teknoloji Roket Türk Sahacı Semruk Teknoloji Sess Sineay Studio Skenk T-Kod Software TBA Akademi Unitopia Watchbat
Dijital ödemeler yeni teknolojilerle büyüme hızını artırıyor - Herkese Bilim Teknoloji
Dijital ödemeler pazarı hızla büyümeye devam ediyor. Pazarın 2028 yılına kadar 204,1 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor. ReportLinker’ın raporuna göre geçtiğimiz yıl 87,8 milyar dolarlık hacme ulaşan pazarın 2028’e kadar her yıl yüzde 15 büyümesi bekleniyor. Dijital ödemelerin bu performansı tüm dünyanın nakitsiz toplum olma yolculuğunu da hızlandırıyor. Global danışmanlık şirketi BCG’nin bu yıl haziran ayında gerçekleştirdiği bir araştırma, bu noktada çarpıcı veriler ortaya koyuyor. BCG’nin araştırmasına göre bugün ödemeler pazarından yüzde 40 pay alan dijital ödemeler, 2026 yılında bu payı yüzde 65’e çıkaracak. E-ticaret harcamaları 8,3 trilyon doları aşacak Alışverişin e-ticarete kayışının sürmesi, markaların dijital alanda büyümesi, taksitli alışveriş, mobil, temassız ödemelerin yükselişi ve dijital cüzdan kullanımının yaygınlaşması gibi birçok etken de dijital ödemeler pazarının büyümesinde itici güç olacak. Bulut teknolojileri, uç bilgi işlem, makine öğrenimi, IoT teknolojileri ve 5G teknolojisi de pazarda daha yaygın olarak kullanılarak büyümeyi destekleyecek. 2022 Global Payments Report by Worldpay raporuna göre 2021 yılında küresel e-ticaret harcamaları işlem değeri olarak 5,3 trilyon doları aştı. Bu rakamın 2025 yılına kadar 8,3 trilyon doları aşacağı tahmin ediliyor. Geleneksel yöntemler dijital yöntemlere evriliyor Dijital cüzdanlar 2021’de küresel e-ticaret işlem değerinin yüzde 48,6’sını oluşturdu. Bu oranın 2025 yılında yüzde 52,5’e ulaşması bekleniyor. 2022 Global Payments Report by Worldpay raporu kartlar ve kapıda ödeme gibi geleneksel ödeme yöntemlerinin de dijital yöntemlere evrildiğine dikkat çekiyor. 2025 yılına kadar kartlar ve kapıda ödemenin küresel e-ticaret işlemlerinin 3’te 1’inden daha azını oluşturacağı tahmin ediliyor.
Migros, online yemek siparişi sektörüne adım attı - Herkese Bilim Teknoloji
Migros’un online kanallardaki gelişimini arttırmak amacıyla kurduğu ve Migros Sanal Market, Migros Hemen, Macroonline ve Tazedirekt hizmetini çatısı altında bulunduran Migros One, yemek siparişi sektörüne adım atıyor. Yeni online yemek platformu Migros Yemek, Migros uygulamasındaki mevcut Sanal Market, Migros Hemen ve Migros Ekstra sekmelerinden sonra yeni bir sekme olarak müşterilerle buluşacak. İlk olarak İstanbul Ataşehir’de yemek servisine başlayan Migros Yemek, Temmuz ayı itibariyle İstanbul’un büyük bir bölümü, Ankara ve İzmir’de hizmet verecek. Hızlı bir biçimde hizmet ağını genişletecek olan Migros Yemek, Türkiye’nin 81 iline yaygınlaştırılacak. Verilen siparişlerin teslimatı ilk aşamada restoranlar tarafından yapılırken, çok yakın zamanda Migros Yemek uygulamasına, Migros’un mevcut online sipariş dağıtım gücü kullanılarak “Migros Getirsin” seçeneği de eklenip, kullanıcılara iki farklı teslimat seçeneği sunulacağı belirtiliyor.
Türkiye’nin devlerinden Sanayi 4.0 için 5G iş birliği - Herkese Bilim Teknoloji
Arçelik, Nokia ve Türk Telekom güçlerini birleştirerek, Türkiye’de 5G altyapısıyla hayat bulan imalat sanayi teknoloji çözümlerini geliştiren girişimlerin ürünlerinin ticarileşme ve küreselleşme süreçlerinin desteklenmesi hedefiyle 5G@EndTech programını başlattı. Program, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı'nın himayesinde, Cumhurbaşkanlığı Yatırım Ofisi, KOSGEB ve TÜBİTAK TÜSSİDE’nin desteği ile hayata geçirildi. 5G@EndTech programının tanıtılması amacıyla Arçelik Çayırova kampüsünde yer alan Arçelik Garage Innovation Hub’da Türkiye Cumhuriyeti Sanayi ve Teknoloji Bakan Yardımcısı Mehmet Fatih Kacır, çevrimiçi katılım gösteren Türkiye Cumhuriyeti Ulaştırma ve Altyapı Bakan Yardımcısı Dr. Ömer Fatih Sayan ve Koç Holding Dayanıklı Tüketim Grubu Başkanı Dr. Fatih Kemal Ebiçlioğlu, Arçelik Strateji ve Dijitalleşmeden Sorumlu Genel Müdür Yardımcısı Utku Barış Pazar, Türk Telekom Teknoloji Genel Müdür Yardımcısı Yusuf Kıraç ve Nokia Türkiye Kıdemli Ülke Yöneticisi Özgür Erzincan’ın katılımı ile bir imza töreni gerçekleştirildi. Yeni nesil iletişim teknolojileri ve özellikle yerli teknoloji geliştirmenin önemine inanan ve bu konuda iş birliğine giden Arçelik, Nokia ve Türk Telekom, 5G@EndTech programı ile Türkiye’deki 5G girişimlerinin imalat sanayine yönelik ürün ve çözümler geliştirmesini, bu ürünlerin ticarileşme ve küreselleşme süreçlerinin desteklemesini hedefliyor. Türkiye Cumhuriyeti Sanayi ve Teknoloji Bakan Yardımcısı Mehmet Fatih Kacır: “Dördüncü Sanayi Devriminin baş döndürücü bir hızla tüm hayatımızı etkilediği bir dönemde 5G ve ötesi teknolojiler, iletişimde büyük bir dönüşüm sağlayarak birçok yenilikçi uygulamanın geliştirilmesi ve yaygınlaşması için altyapı sunuyor. Bu nedenle; katma değeri yüksek, yerli ve milli ürün ve teknolojilerin geliştirilmesi için ülkemizde güçlü bir 5G ekosisteminin gelişimini kritik görüyoruz. Nitekim, TÜBİTAK tarihinin en büyük bütçeli desteğini sağladığımız Uçtan Uca Yerli ve Milli 5G Haberleşme Şebekesi Projesi, Ülkemize bu alanda önemli bir araştırma birikimi ve ürün geliştirme kabiliyeti kazandırdı. Kamu ve özel sektörün iş birliği ile hazırladığımız ”5G ve Ötesi Teknolojiler ile Bağlantılı Yaşam Yol Haritası”nda 5G teknolojilerinin kritik değer kattığı dikey sektörlerde performansını doğrulamak, yerli 5G uygulama çözümlerimizi küresel pazarlara taşımak için atacağımız adımları tanımladık. Akıllı üretim ve lojistik sistemleri, akıllı ulaşım ve araştırma üniversiteleri, teknoparkların yer aldığı Akıllı geliştirme alanlarını öncelikli uygulama temaları olarak belirledik. Bugün kamu ve özel sektörün iş birliği ile hayata geçirdiğimiz 5G@EndTech ile öncelikli uygulama alanlarından ilki için önemli bir işbirliğine gidiyoruz. Akıllı üretim teknolojileri ürün ve hizmetlerini geliştiren girişimlerimize 5G’nin uygulandığı gerçek bir üretim alanı sunuyoruz. Girişimlerimizi potansiyel müşteriler ile buluşturarak hızlı bir şekilde ürünlerini ticarileştirmelerine imkan sağlıyoruz.” dedi. Türkiye Cumhuriyeti Ulaştırma ve Altyapı Bakan Yardımcısı Dr. Ömer Fatih Sayan: “Telekomünikasyon sektörünün küresel büyüme, refah ve inovasyon için önemi göz ardı edilemeyecek durumdadır, nitekim bir ülke veya bölgedeki yenilik ve gelişme hızı, genellikle telekomünikasyon sisteminin yaygınlığına bağlı olmaktadır. Telekomünikasyon altyapısı ve hizmetlerini işletmek ve sürdürmek ciddi yatırım gerektirmektedir. Özellikle 5G ile artış yaşanması öngörülen internet veri trafiği ve beraberinde kapasite taleplerinin karşılanması ihtiyacı ile birlikte veri iletişiminin yirmi kata kadar hızlanması bekleniyor. Daha fazla bağlantı yoğunluğuna izin verecek olan 5G ile tek bir kilometre karede bir milyona kadar bağlantının desteklenmesi öngörülüyor. Yalnızca 5G teknoloji pazarının 2030 yılına kadar potansiyel olarak 620 milyar dolara ulaşacağı, 5G’nin yüksek hız ve minimum gecikme süresiyle en iyi sürümüne ulaşacak olan sağlık, akıllı hizmetler, tüketici ve medya kullanımının ise küresel ekonomiye 1,3 trilyon dolar katkıda bulunması bekleniyor. 5G teknolojisine yerli ve milli altyapı ürünlerini kullanarak geçmek öncelikli hedeflerimiz arasında yer alıyor. Esasen bu hedefin tohumlarını, 2015 yılında verdiğimiz 4.5G yetkilendirmeleri ile attık. Mobil işletmecilerin şebekeye yaptıkları yatırımlar içerisinde yer alan donanım ve yazılım gibi katma değeri yüksek ürünlerin %45’e varan oranlardaki kısmını yerli ürünlerden karşılanmasına ilişkin yükümlülükler getirdik. İlk yatırım döneminde çok düşük seviyede olan yerlilik oranı, 2020-2021 yatırım döneminde %33’e ulaşmıştır. Gelinen aşama, üretim ekosisteminin potansiyelini göstermesi açısından önemlidir. Hem üreticilerimizin hem de işletmecilerimizin yerli malı belgeli ürün geliştirme ve kullanma çabalarını memnuniyetle takip ediyoruz. Bugünkü etkinlikte hem ülkemizin hem de dünyanın önde gelen endüstriyel kuruluşlarından Arçelik’in üretim kapasitesini geliştirecek, hem de özelikle start-uplarımızın ürünlerini deneyimleyebilecekleri bir ortam oluşturacak bir çalışmaya daha şahitlik ediyoruz. Bu iş birliğinin diğer firmalara da örnek olmasını diliyorum.” dedi. Koç Holding Dayanıklı Tüketim Grubu Başkanı Dr. Fatih Kemal Ebiçlioğlu: “Üretimde başarılı dijital dönüşüm için verinin toplanması, işlenmesi, aktarımı ve yönetimi kritik önem taşıyor. 5G teknolojisi bu bağlamda stratejik bir altyapı teknolojisi ve küresel ölçekte rekabet alanı. Şu anda Dünya’da 80’den fazla ülkede yaklaşık 500 milyonun üzerinde 5G abonesi var. 5G’nin fark yarattığı alanlardan biri de sanayi uygulamaları. 5G teknolojisi ile mobil ağlarda saniyede azami 20 Gigabit ve ortalamada 100 megabit hızları deneyimlemek mümkün. Diğer bir deyişle üretimde daha önce imkansız olan uygulamaları 5G teknolojisiyle uygulamak mümkün, saatler alanları ise çok daha hızlı hale getirebileceğiz. En doğru kullanım senaryolarını hayata geçirebilmek için açık inovasyon yaklaşımı gerekiyor. Türkiye’de de 5G ile beraber özellikle endüstriyel şirketler için özel mobil şebeke lisanslarının önemli bir yeri olacağına inanıyoruz.” dedi. Arçelik’in faaliyet gösterdiği 146 ülkede start-up’lara destek olduğunu ve girişimci adaylarının çalışmalarını daima daha iyi hale getirmeye odaklandığını belirten Arçelik Strateji ve Dijitalleşmeden Sorumlu Genel Müdür Yardımcısı Utku Barış Pazar, “Arçelik olarak, start-up ekosistemimizi geliştirmek için girişim dostu uygulamalar geliştirmenin yanı sıra farklı şirketlerle yaptığımız iş birlikleriyle önemli adımlar atıyoruz. Dijitalleşme gündemimizde uzun süredir 5G ve ötesi teknolojiler var. 5G ve ötesi bağlantı teknolojilerinin 2030 yılının sonuna kadar, küresel ölçekte 1,3 trilyon dolar hacminde ekonomik değer yaratması ve bunun 134 milyar dolarının imalat sektöründeki uygulamalardan kaynaklanacağı öngörülüyor. 2022 yılının başında Arçelik Çayırova fabrikamızda Türkiye’nin ilk ticari özel mobil şebekesini, Nokia ve Türk Telekom ile çalışarak devreye aldık. Bu altyapıda faaliyet gösteren 42 AGV’mizde %25 performans iyileşmesi tespit ettik. Yeni uygulama alanlarını da Nokia ve ekosistem paydaşlarımızla belirlemeye devam ediyoruz. Bu iş birliği sayesinde hazırladığımız 5G@EndTech programı ile yenilikçi iş fikirleri olan girişimcilere önemli destek sağlayarak 5G ekosistemine ve uygulama alanlarının gelişip güçlenmesine önemli katkı sağlamayı hedefliyoruz” dedi. Özgür Erzincan, Nokia Türkiye Kıdemli Ülke Yöneticisi: “5G, sektörde dijital dönüşüm için bir seçenek değil, bir zorunluluktur. Türk sanayisinin rekabet avantajını koruyabilmesi için, gelecek vaat eden 5G tabanlı endüstriyel otomasyon kullanım durumlarının ülke düzeyinde yeterince erken tespit edilmesi son derece önemli. Bu girişimle ve bu eşsiz ortaklıkla tam olarak bu görevi ele alıyoruz ve Nokia'nın dünya çapındaki en son 5G teknolojisi ve deneyimi burada fark yaratacaktır.” Sadece teknolojiyi kullanan değil, sahip olduğu patent ve çözümlerle dünyaya teknoloji ihraç eden bir operatör olduklarını vurgulayan Türk Telekom Teknoloji Genel Müdür Yardımcısı Yusuf Kıraç, iş birliğine dair şu açıklamayı yaptı; “Türk Telekom olarak, Türkiye’nin ilk Endüstri 4.0 denemesini yaptığımız 2019 yılından bu yana, akıllı fabrikalar üzerine oluşturduğumuz projelerimizle verimliliği artıran ve müşterilerimizin hayatını kolaylaştıran çözümler geliştiriyoruz. Bu çalışmalarımızın sonucu olarak, Arçelik ve Nokia ile Türkiye'nin ilk endüstriyel özel şebeke çözümü olan ‘Akıllı Fabrika’ uygulamasını hayata geçirdik. Ortaya koyduğumuz bu güçlü iş birliği sayesinde önemli faydalar elde edildiğini görmekten büyük mutluluk duyuyoruz. Bugün, duyurusunu yaptığımız 5G@EndTech programı ile girişimlere 5G teknolojisiyle destek sağlayarak yerli ve milli firma ve insan kaynağının gelişimini hızlandırmayı amaçlıyoruz. Bu kapsamda Arçelik Çayırova fabrikasında bu girişimlerin ihtiyaç duyduğu 5G şebeke altyapısını kuracağız ve aynı zamanda girişimlere 5G eğitimleri verip, teknoloji mentorluğu yapacağız. Programda sorumlusu olduğumuz 5G ve ötesi teknolojiler, geleneksel teknolojilerden farklı olarak beraberinde getirdiği düşük gecikme, yüksek kapasite, şebeke dilimleme gibi özellikleri ile servis ve ürün çeşitliliğinde farklı çözümlerin kısa zamanda hayata geçirilmesine imkân veriyor. Türkiye’nin lider bilgi ve iletişim teknolojileri şirketi olarak amacımız; yerlilik adına üstlendiğimiz öncü rolümüzü pekiştirerek, ülkemizi Endüstri 4.0’a hazır hale getirmek ve 5G’nin tüm sektörlerde etkin kullanımını sağlamak. Yerli ekosistemin gelişimi anlamında da büyük öneme sahip olan bu iş birliğinin diğer sektörler için de cesaretlendirici bir model olacağına inanıyoruz.” Projeler Çayırova kampüsünde uygulanacak 5G@EndTech programında girişimlere eğitim, mentorlük, finansman desteği gibi faydalar sağlanacak. Aynı zamanda girişimlerle canlı saha uygulama testleri yapılacak, geliştirdikleri ürün ve çözümleri sektör temsilcilerine sunacakları aktiviteler düzenlenecek. 4 aşamadan oluşan programda ilk olarak teknoloji girişimlerinin başvuruları alınacak ve değerIendirmeyi geçenler eğitim aşamasına geçecek. Teknoloji girişimlerinin birçoğunun üretimi yakından tanıması amacıyla üretim, 5G teknolojileri, girişimcilik ve KOSGEB desteklerinin anlatıldığı bir eğitim sürecinin ardından girişimler, kurulacak 5G şebeke altyapısının kullanılacağı Arçelik’in üretim alanında tanımlanan konularda Proof of Concept (PoC)’ler ile süreci devam ettirecek. PoC sürecini başarıyla tamamlayan girişimler son olarak Arçelik ve diğer potansiyel müşterilerin yer aldığı tanıtım ve eşleştirme görüşmelerine katılacak. 5G@EndTech programına başvuru yapacak girişimlerin ilgili alanlarda geçmiş tecrübesi olması ve fatura kesmiş olması öncelikli kriter arasında yer alıyor. Ayrıca bu girişimler, başvuru şartlarını sağlamaları durumunda KOSGEB'in Ar-Ge, Ür-ge ve İnovasyon Destek Programına başvurabilecek ve projelerinin kurul tarafından kabul edilmesi durumunda desteklerden faydalanabilecek. 5G@EndTech programı için oluşturulan 5G Connected KARTACA, Gezi ve İsig Denetleme Robotu, Drone ile Sayım, AGV Tarzı Cihaz ile Sayım, Drone ile Güvenlik Turu, Smart Sampling ve Indoor Positioning gibi projeler de Arçelik’in Çayırova kampüsünde uygulamaya geçirilecek. 5G@EndTech programı başvuru linki: https://open-ecosystem.org/5G@EndTech
Temiz içme suyu için hesaplı çözüm - Herkese Bilim Teknoloji
Günümüzde bir milyarı aşkın insanın temiz içme suyuna ulaşması adeta bir lüks. Dünya Sağlık Örgütü’nün (DSÖ) verilerine göre 1,8 milyar insan dışkıyla kirlenmiş su içiyor ve 2040 yılına kadar dünyanın büyük bir kısmı su kıtlığı çekecek. Birleşmiş Milletler Çocuklara Yardım Fonu’ndan (UNICEF) yapılan açıklama da pek iç açıcı değil. Verilere göre her gün aşağı yukarı 1800 çocuk kolera gibi hastalıklara yol açan ishal yüzünden yaşamını yitiriyor. Bu yüzden sağlıklı ve temiz içme suyunun hesaplı yollardan elde edilmesini sağlayan çözümlerin üretilmesinin önemi büyük. Lozan Federal Politeknik Üniversitesi’nden László Forró işte bu soruna çözüm olabilecek bir ürün geliştirdi. Titan dioksit nano teller ve karbon nano tüplerle kombine edilen ve güneş enerjisiyle çalışan yeni bir su filtresi bu. Araştırmacılar ilk başta titan dioksit nano tellerinin suyu, güneş ışığıyla etkili bir şekilde temizleyebildiğini gördüler. Fakat nano tellerinin, karbon nano tüplerle kombine edilmesi sonucunda ortaya çıkan kompozit malzeme, bakteri ve büyük virüs gibi patojenleri öldürerek, suyu pastörize eden fazladan bir tabaka kazanıyor. Bunun temelinde yatan fikir, filtreye yansıyan morötesi ışınların, reaktif oksijen türleri (ROS) olarak tanımlanan molekül gruplarını üretmesine dayanıyor. Hidrojen peroksit (H2O2), hidroksit (OH) ve oksijen (O2) içeren bu moleküller, güçlü patojen öldürücüleri olarak kabul edilir. Bilim insanları yeni filtreyi E.coli bakterisiyle test ettiler. Fakat filtre Campylobacter jejuni (gelişmiş ülkelerde yaygın olan bir ishal patojeni), Giarda lamblia (bağırsak enfeksiyonuna yol açan bir patojen), Salmonella, Cryptosporidium (ishal), Hepatit A virüsü ve Legionella pneumophila (Lejyoner hastalığı) gibi hastalık etkenlerine karşı da etkili. Cihaz, sudaki tüm patojenleri temizleme konusunda çok başarılı, hatta pestisitler, ilaç kalıntıları, kozmetikler vb gibi mikro kirleticilerin giderilmesinde de umut verici sonuçlar verdi. Kimyacılar, fizikçiler ve biyologların ortak çalışmaları sonucunda, enerji olarak sadece güneş ışığına ihtiyaç duyan ve uzak bölgelerdeki küçük insan gruplarının içme suyunu temizleyen ve kolayca büyültülebilen, çok etkili bir su filtreleme cihazı geliştirilmiş oldu. Filtrenin bir prototipini Clean Water dergisinde sunan araştırmacılar, filtrenin geliştirilebilmesini de öneriyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
'Beyin okuma': Bir bilim kurgu gerçekleşiyor - Herkese Bilim Teknoloji
Nesiller boyunca mühendislerin, bilim insanlarının ve bilim-kurgu yazarlarının hayalleri olan zihin gücüyle kontrol edilebilen sistemler, artık gerçekleşme yolunda ilerlemektedir. Beyin Bilgisayar Arayüzü (BBA) adlı, sinirbilim, robotik, yapay zeka gibi birçok alanı içine alan çok disiplinli saha henüz ilk aşamalarını yaşıyor olsa da, hedeflerine emin adımlarla yaklaşmakta. Bu sistemler henüz geliş(tiril)me aşamasındaki sistemler olup, ülkemiz üniversiteleri de dahil olmak üzere dünyada yüzlerce okul veya araştırma kurumu tarafından çeşitli düzeylerde incelenen hayli popüler bir araştırma sahasıdır. Sinir sistemi hücreleri olan nöronlar, dendrit adlı uzantıları vasıtasıyla diğer nöronlardan sinyal kabul eder ve nöron bu sinyal bilgisini işleme alır. Çeşitli kaynaklardan gelen ve zıt özellikte olabilen sinyallerin nöron hücresinde gördükleri işlemlerin sonucuna göre, nöron uyarılabilir veya sükûnet haline geçebilir. Nöronun aksonu vasıtasıyla bu reaksiyon, birbirine bağlı nöronlara veya hedef organa (kas, salgı bezi vb) iletilir. Nöronlar, akson ve dendritler aracılığıyla karmaşık oluşumlar ve bunlardan oluşan birimler oluştururlar. Sinir sistemi, omurilikten beyin zarına kadar uzanan, birbirine bağlı ve hiyerarşik olarak sıralanan birimlerden oluşur. Bir beyin-bilgisayar arayüzü (BBA), kimi zaman nöral-kontrol arayüzü (NKA), kimi zaman akıl-makine arayüzü (AMA), bazen de doğrudan nöral arayüz (DNA) olarak, beyin ile bir harici cihazın kablolu bağlantıyla ilişkide olduğu bir cihaz olarak adlandırılır. BBA, iki yönlü bilgi akışına izin verdiği için nöromodülasyondan farklıdır. BBA aygıtları çoğunlukla, insanın bilişsel veya motor/duyusal işlevlerini düzeltmeye, haritalama veya araştırılmasına, kuvvetlendirmeye yahut onarılmasına yönelik işlevler gerçekleştirir. Bu konuya olan ilginin ilk örneği, 1960lı yıllarda, işitme kaybı olan hastalarda işitme sinirini uyarmayı amaçlayan kohlea implantıdır. “Kohlea elektrot implantı” aracılığıyla iç kulak sinirini uyarmak suretiyle, işitme kaybı bulunan hastaların işitmelerini sağlamak mümkün olunca, kas felçleri ve periferik sinir felçlerinde de tedavi yolu açılmış oldu. Tartışmalar, kohlea ve beyin için özel implantlar, kalbe yardımcı hatta kalbin yerini alabilecek aygıtlara kadar geldi. Beyin-Makina Arayüzü (BMA) alanındaki çalışmalar Prof. Fetz tarafından 1969 yılında başlatıldı. Prof. Fetz, maymunların beynindeki motor korteks alanına elektrot yerleştirerek maymunların beynindeki aktiviteleri inceledi. BMA, beyin ile bir makina arasında doğrudan bir iletişim sağlıyordu. Deneyin prensibi, maymunlara bu sinyalleri gördükleri ve duydukları zaman tepki göstermelerini öğretmekti. Bunun için kendi zihinsel aktivitelerinin bir nevi geri beslemesi anlamına gelen, bu sinyalleri algılayan maymuna bir ödül veriliyordu. Çok kısa bir sürede maymunlar kasten belli nöronlarını aktive etmeyi ve bu sayede olabildiğince çok ödül kazanmayı öğrenmişlerdi. Fetz’in deneyi, beynimize, vücudumuz dışındaki bir harici cihazı kontrol etmeyi öğretebileceğimizi gösteriyordu. Böylece duyma, görme ve hareket gibi duyuları onarmak üzere nöroprotez uygulamaları geliştirebileceğimiz anlaşıldı. 80’li yıllarda beynin hasarlanmış veya eksik bölgelerinin yerine kullanılmak üzere yapay cihazların sinirsel protez (neuroprosthetics) biliminin ilk tıpta uygulanabilir ilk örnekleri üzerinde çalışılmaya başlandı. Derin Beyin Stimülasyonu BBA araştırma ve geliştirme alanı, öncelikle hasar görmüş işitme, görme ve hareket düzeltme amacıyla nöroprotez uygulamalarına odaklandı. 1990larda kafatasına uygulanan implantlar aracılığıyla nöronlara elektrik uyarımları sağlayan “kranyal peysmeykır” (cranial pacemaker - beyin pili, irkilteç) ile Derin Beyin Stimülasyonu (DBS) (uyarımı) gerçekleşti. Sonraki araştırmalarla protezin beyne de implante edilebileceği bildirildi. Yıllar süren hayvan deneylerinden sonra, insanlarda implante edilen ilk nöroprotez aygıtlar, 1990’ların ikinci yarısında ortaya çıktı. Epilepsi ve epilepsi benzeri beyin elektriksel aktivitesinin bozulması nedeniyle oluşan hastalıkların tedavisi için umut ışığı belirdi. Tedavisi imkansız olan bu hastalıklar, bir organ veya beyine implante edilen elektrot uçlarına, uygun yer(ler)e yerleştirilmiş mini pillerden mini kablolarla elektrik akımı verilmesiyle tedavisi mümkün hale geldi. İşitme kaybı olan hastalar için geliştirilen kohlea implantının bir benzeri, görmeyen hastalar için, sinir implant arayüzü olarak düşünülerek araştırılıp geliştirildi: retina (gözün içindeki görme gömleği) çipi ve bunun uzantısında beyin zarında görme bölgesine beyin çipi uygulaması. Ancak, görsel bilginin beyin tarafından işlenmesi, ses bilgisinden çok daha karmaşıktır, bu nedenle, görme protezi henüz deneysel aşamada. Neural Dust (Sinirsel Toz) Mühendislik alanındaki gelişmeler, kullanılan mini elektrotların gittikçe daha küçülmüş biçimlerde üretimini sağladı ve “zerre (mote)” adı verilen mini parçacıklara dönüştü. Kablolarla sağlanan elektrik, “toz” büyüklüğünde, piezoelektrik kristal ile kombine edilen elektronik parçacıkların kendilerinden sağlanır oldu. Şimdi, bilim insanları, bu mini parçacık aygıtları uzaktan kumanda ile yönetme aşamasına geldi. Bir pirinç tanesinden daha küçük boyutlarda olan kablosuz, kendinden enerjili implantlar beyin hücrelerini tarayıp uyarabilme potansiyeline sahipler. Bundan sonraki kuşak Beyin-Bilgisayar/Makine Arayüzü aygıtları olacak protez, dış iskelet (exosceleton - böceğin sert dış kabuğu) ve robotlar, diğer adlarıyla “elektrosötik”ler (farmasötik kelimesinden mülhem) beyin ve vücut hastalıklarının tedavisinde kullanılacak. Özellikle beyin uyarımıyla hafifletilebilen rahatsızlıklarda bu mini aygıtların kullanımı önemli açılımlara vesile olacak. Nitekim, Hollanda, Utrecht Üniversitesi Tıp Merkezinde, bir Amiyotrofik Lateral Skleroz (ALS) (Ünlü fizikçi Stephen Hawking’in de maruz kaldığı hastalık) hastasının, sadece düşünce yoluyla iletişim kurabilmesi sağlandı. Hastaya kafatasında açılan küçük deliklerden girilerek beyin elektrotları yerleştirildi. Köprücük kemiği altına yerleştirilen küçük bir ileticiden elektrotlara, cilt altından geçirilerek bağlanan ince kablolarla uyarılar beyne yollandı. Beyinden alınan sinyaller kablolarla ileticiye geldi, sinyaller amplifiye edildi ve bilgisayara kablosuz yoldan ulaştırıldı. Hasta, sesiyle kontrol ederek zihninde parmağını oynattı. Bu beyin aktivitesi elektrotlar tarafından algılandı, hareket bilgisayar faresinde “seçim”e dönüştürüldü. Bu sistemler, motor fonksiyonlarını yerine getiremeyen ALS veya Tetrapleji (her iki kol ve her iki bacağı felçli hasta) hastaları gibi kişilerde rehabilitasyon amaçlı kullanılırken, diğer insanlar için bilgisayarlarını ya da herhangi bir elektronik kontrol sistemini kullanmalarını sağlayabilir. Bu, olabilecek en minik boyuttaki “neural dust (sinirsel toz)”, sadece sinirsel aktiviteyi kaydetmekle kalmıyor; ayrıca, sıçan gibi hayvan modellerine implante edildiğinde kablosuz olarak veri aktarımı da yapabiliyor. Bir grup araştırmacı, sıçan nöronlarından veri toplama ve bu veriyi beyinsel toz kullanarak aktarma üzerinde yoğunlaştılar. Sıçanın siyatik siniri üzerine bu teknolojiyi kullanıp, ultrasonik sinyaller göndererek, elektronörografik ve elektromiyografik kayıtlar almayı başardılar. Haftaya insan performansı araştırmaları ile devam edeceğiz. Prof. Dr. Kadircan Keskinbora Bahçeşehir Üniversitesi Tıp Fakültesi Kaynaklar 1- Perlmutter JS, Mink JW (2006) Deep brain stimulation. Annu Rev Neurosci 29:229–257. 2- Hanlon M (2016) Brain implant enables paralyzed woman to communicate by thought. http://newatlas.com/utrecht-mind-machineinterface/ 46475/ 3- Ramirez S, Liu X, Lin PA, Suh J, Pignatelli M, Redondo RL, et. al. (2013) Creating a false memory in the hippocampus. Science 341(6144):387–391. 4- Seo D, Carmena JM, Rabaey JM, Alon E, Maharbiz MM (2013) Neural dust: an ultrasonic, low power solution for chronic brain-machine interfaces. http://arxiv.org/pdf/1307.2196v1.pdf. Keskinbora KH, Keskinbora K (2018) Ethical considerations on novel neuronal interfaces. Neurological Sciences 39:607–613. Argunşah AO. Beyinden bilgisayara bir yol: Beyin bilgisayar arayüzü. www.emo.org.tr/ekler/a130f1dc6f0c829_ek.pdf?dergi=429 Fetz EE. Operant conditioning of cortical unit activity. Science. 1969 Feb 28;163(3870):955-8. Bu yazı HBT'nin 184. sayısında yayınlanmıştır.
İlk kez tam felçli bir hasta, beyin implantı sayesinde iletişim kurabiliyor - Herkese Bilim Teknoloji
Tam felçli hastalar genelde iletişim yetilerini de kaybediyorlar. Bir Alman araştırma ekibi bu konuda umut veren bir beyin implantı geliştirdi. Bir beyin-bilgisayar arayüzü gibi işleyen beyin implantı, tam felçli hastalara iletişim yolunu açacak önemli bir açılım olmaya aday. Bu açıklama 2000 yılından bu yana bu tür bir beyin implantını ALS hastasında test eden Tübingen Üniversitesi araştırmacılarından geldi. Uzmanlar Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırma konusunda oldukça iyimserler. Beyin implantı, felci ilerlemekte olan 34 yaşındaki ALS hastasına, iletişim kurabilmesi için aktarılmıştı. Ünlü fizikçi Stephen Hawking tarafından da kullanılmış olan ve en küçük mimiklerle bile çalıştırılabilen dil bilgisayarı, gözlerindeki hareket yetisini de yitirince işe yaramaz hale gelmişti. Tam felçliler için tüm iletişim kanalları şimdiye kadar en azından en küçük kas hareketlerinin varlığı durumunda işliyordu. Klinik çalışmayı ALS Voice gGmbH’den Ujwal Chaudhary ve Niels Birbaumer yönetiminde yürüten ekip, beyin dalgalarını ölçerek, göz hareketlerini konuşmaya değil, seslere dönüştüren elektrotlar aktardı beyne. Kısaca ALS olarak bilinen amyotrofik lateral skleroz, kas hareketlerinden sorumlu nöronları işlevsiz hale getiren ve tedavisi bulunmayan dejeneratif bir nörolojik hastalık. Hastalık ileri bir aşamada “kilitli kalma sendromuna” (Locked – in – Syndrom) kadar gidiyor. Bu sendroma sahip kişilerin bilinçleri tamamen açık olmasına rağmen, hareket yetilerini tümüyle kaybettikleri için iletişim kuramazlar. Kilitli kalma sendromu ALS dışında beyin travması veya ağır beyin kanaması yüzünden de gelişebiliyor. Söz konusu hasta ALS’nin bu seviyesine 2017 yılında ulaşmıştı. Chaudharys ve Birbaumer’in ekibi hastanın beynindeki arayüzü bir bilgisayara bağladıktan sonra hasta akustik sinyallerle iletişim kurmaya başladı. Hastanın “evet” veya “hayır” arasında seçim yapmasından sonra sinir hücrelerinde farklı etkinlikler meydana geliyor. Bunlar ise hastanın beynine 2019 yılında aktarılan elektrotlarca okunuyor. Hangi etkinliğin “evet” hangisinin “hayır anlamına geldiğini, akustik bir geri bildirim sistemini kullanarak öğrenmiş. “Evet”i seçtiğinde ses yükselirken, “Hayır”ı seçtiğinde ses zayıflıyor. Her bir harfin dijital olarak dikte edilmesi bir dakika sürse de sözcüklerle ve cümleler halinde ne yemek istediğini veya göz damlasının ne sıklıkta verilmesini istediğini söylemeyi öğrenen hasta, eşiyle ve oğluyla da iletişim kurabildi. Mesela bir seferinde bira ve gulaş istediğini ve yüksek sesle Tool grubunun bir parçasını dinlemek istediğini söyledi. Tam felçli insanların iletişim konusu, beyin-bilgisayar arayüzü alanında ilerleme gösterse de henüz başlangıç aşamasında. Araştırmacılar klinik çalışmalardan üç yıl sonra, hastanın daha yavaş ve daha anlaşılmaz yanıtlar vermeye başladığını söylüyorlar mesela. Bunun nedeni kesin olarak bilinmese de elektrotların aşınması gibi teknik nedenler üzerinde duruyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
‘Mekanik Türk’ ve internetin hayalet işçileri - Herkese Bilim Teknoloji
1770 yılında Macar asıllı Wolfgang Von Kempelen tarafından yapılan söz konusu ‘Robot’ (ya da otomat) 84 yıllık ‘ömrü’ boyunca satrançta rakip tanımadı, Napoleon Bonaparte’dan Benjamin Franklin’e kadar ünlüleri bile mat etti. Mekanik Türk’ün masasının önündeki kapaklar açıldığında karmaşık bir mekanik düzenek meydana çıkıyordu. Gerçekte ise onun satrançtaki başarısı masasının altındaki düzenekten değil, onun arkasında gizli bir bölmede oturan bir satranç ustasından kaynaklanıyordu. Yani, yapılan düpedüz sahtekârlıktı ve satranç tahtasını alttan görerek mankenin eline kumanda eden satranç üstadı da daracık bölmesinde epey sıkıntı çekiyordu... Amazon’un mekanik Türk’ü 2000’li yılların başında e-ticaret şirketi Amazon internette kitap satışının başarısı sonucu büyüyüp ürün yelpazesini genişletince bir sorunla karşılaştı. Şirketin ürün kataloğunda aynı türden pek çok kalem eşya, malzeme vs vardı. Bu da kullanıcıların ekranları önünde türlü çeşit karışıklıklar ve sorunlarla karşılaşmasına yol açıyordu. Bu nedenle, kataloğun sürekli elden geçirilerek bu tür benzer metin ve görüntülerin düzeltilmesi (silinmesi, birleştirilmesi vs..) gerekiyordu. O zamanlar yapay zekâ uygulamaları da gelişmemiş olduğundan şirketin yazılımcıları bu sorunu algoritmalarla çözemediler. Sonunda, şirket bu işi, ürün kataloğunu birçok küçük parçaya bölerek, bir internet uygulaması aracılığı ile insanlara yaptırmaya karar verdi. MTurk’ün oluşumu ve gelişimi Bu dağıtık yapıdaki (distributed) sistemin çok önemli bir getirisi vardı, uygulama üzerinden çalışacak bilgi işçileri tek bir yerde bulunmak zorunda değillerdi, sorumlu oldukları işleri bilgisayarları üzerinden istedikleri yerde ve istedikleri zamanda yapabiliyorlardı. Dünyanın neresinde olurlarsa olsunlar, kendilerine ‘Turker’ (Mekanik Türk İşçileri) adını veren bu kişiler, otomasyonu zor olan ama görevi insanlar yaptığında yüksek bir nitelik istemeyen işleri paralel biçimde (hep birlikte, aynı zamanda) yapan bir insan ağı oluşturdular. Amazon’un MTurk uygulaması şirketin kendi gereksinimleri için kısa sürede başarılı olunca şirketin sahibi ve yöneticisi Jeff Bezos uygulamayı 2005 yılında ticari bir ürün haline getirerek genel kullanıma açmaya karar verdi. Bezos, içine insan saklanmış otomattan esinlenerek, ürünlerini, ‘Biz yapay yapay zekâ ürettik!’ diye tanıttı ve adını da Mechanical Turc (kısaltılmış adını da MTurk) koydu. Kısa sürede dünyanın her yerinden şirketler ve araştırıcılar MTurk platformuna, ses kayıtlarını yazıya çevirme ya da görüntüleri etiketleme (içeriğini belirleme) türünden binlerce ‘insan zekâsı işi’ yüklediler. Bu işler de, birçok değişik ülkeden, kimliği iş sağlayıcıya iletilmeyen ve çok küçük bir ücret karşılığı çalışan bir işgücü tarafından yapılmaya başlandı. Yüzbinlerce kişi çalışıyor Günümüzde MTurk platformunda tüm dünya ülkelerinden yüz binlerce kişi çalışmakta. Bu da, özellikle iş bulamayan bireylere bir gelir kaynağı sağlasa da çalışma koşulları ve getirisi epey sorunlu. Amazon MTurk çalışanlarını ‘görünmez’ (kimliksiz) ve birbiri ile ilişkisiz kılarak onların sömürülmelerine yol açmakla suçlanıyor. Söz konusu ‘Mikro İşçiler’ (MTurk emekçilerinin bir diğer adı) saatte ortalama 2 dolar kazanıyorlar... İlginç bir gelişme de MTurk’ün makina öğrenimi (yapay zekâ) uygulamalarının geliştirilmesi için çok önemli bir konuma gelmiş olması. MTurk çalışanları çokça bu sistemlerin eğitimi için kullanılan veri setlerinin oluşturulması için çalıştırılmakta ama rolleri hiç de önemsenmemekte. Bir anlamda Mekanik Türk’ün içindeki satranççı gibiler, zor işi onlar yapıyorlar ama kimse varlıklarının farkında değil... Yeni bir küresel alt sınıf mı doğuyor? Antropolog Mary Gray ve Bilişimci Siddharth Suri, ‘Hayalet İş: Silikon Vadi’nin yeni bir küresel alt sınıf oluşturması nasıl önlenebilir?’ (Ghost Work: How to stop silicon walley from building a new global underclass?) adlı kitaplarında, sizin ve benim de sırada olduğumuzu ileri sürüyorlar! Kitapta, kimin tarafından ve nasıl yapıldığı bilinmeyen ve önemsenmeyen (hatta gizlenen) ‘hayalet işlerin’ günümüzdeki tüm bilgi işlerinin yerini alacağı ve işyeri kavramını da sonlandıracağı görüşü ileri sürülüyor. MTurk türü platformların ve işlerin hızla yaygınlaşmakta olması yanında bu işleri yapanlar arasında epey üniversite mezunu hatta lisans üstü eğitimli kişilerin de olması kaygıları artırıyor. Google Asistanı’nın 26 dili anlayabilmesini (çözümleyebilmesini) sağlayan, alt yüklenici olarak çalıştırılan ve sistemin eğitim verilerini derleyen büyük bir dilbilimci ekibi var. Bu kişiler de MTurk emekçileri gibi çalıştırılıyor, gayet az kazanç sağlıyor ve çoğu kez ödemesiz olarak fazla mesai yapmaya zorlanıyorlar. Bu örnek, yapay zekâ endüstrisinin çalışma biçiminin önündeki perdeyi açmaya başlayan onlarca diğer örnekten biri. Bu ‘hayalet’ işçiler yalnızca yapay zekânın çalışmasını sağlayan verileri işaretlemekle (etiketlemekle) kalmıyorlar, Jeff Bezos’un, ‘Bizimki Yapay yapay zekâ!’ sözündeki gibi, yapay zekânın kendisi oluyorlar! Facebook’un, İçerik Moderatörü (Content Moderator) görevi yapan yapay zekâ uygulamasının arkasında binlerce gerçek içerik moderatörü var. Amazon Alexa’nın arkasında da koskoca bir küresel ‘Yazıya Aktarıcı’ (Transcriber) ekibi var. Özetle, yapay zekâ, görünmez emekçilerin durmaksızın eğittiği algoritmaların onların işini alacağı güne kadar, bu insanların sömürülen emekleri ile geliştirileceğe benziyor. Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com Kaynaklar https://spectrum.ieee.org/tech-talk/tech-history/dawn-of-electronics/untold-history-of-ai-mechanical-turk-revisited-tktkt https://www.wired.com/story/amazons-turker-crowd-has-had-enough/ https://www.technologyreview.com/s/613606/the-ai-gig-economy-is-coming-for-you/ Bu yazı HBT'nin 179. sayısında yayınlanmıştır.
Nükleer füzyonda rekor bu sefer Avrupa’dan - Herkese Bilim Teknoloji
Geleceğin enerjisi olarak kabul edilen nükleer füzyonla hedef, güneş gibi büyük miktarlarda iklim dostu enerji üretebilmek. Araştırmacılar İngiltere’deki JET füzyon tesisinde bir enerji rekoru kırdılar. Beş saniyelik bir plazma deşarjı sırasında 59 megajul enerji açığa çıktı. Nükleer füzyonu en verimli enerji kaynaklarından biri olarak gören bilim insanları, bu enerjiyi kontrol etmenin yollarını arıyorlar. Böylece kömür ve gazın yerini alabileceği düşünülüyor. Avrupa’nın nükleer füzyon deneysel tesisi olan Joint European Torus’ta (JET) yeni bir atılıma imza attılar. Geçen yılın sonunda da ABD’de bir nükleer füzyon rekoru kırılmıştı. Culham Centre for Fusion Energy projesinde çalışan ekip, JET’teki bir reaktörde, 1997 yılında gerçekleştirilen rekoru kırmayı başardı. Amaç ısı enerjisi elde etmek. Füzyon reaktörü beş saniyelik bir plazma deşarjı sırasında 59 megajul enerji üretti. 1997 yılında bu oran 21,7 megajul idi. Araştırmacılar son deneyi, füzyon enerjisi potansiyelinin bugüne kadarki en belirgin kanıtı” olarak tanımlıyorlar. Açıklamalara göre burada çok büyük bir enerji söz konusu değil. Çünkü bir megajul ile 20 derece sıcaklığında ancak üç litre su kaynatılabiliyor. Ama burada önemli olan Fransa’da yapım aşamasında olan daha büyük bir reaktörün yapısal tasarımını doğrulaması. ‘Makinemizin içinde bir mini yıldız oluşturabileceğimizi, onu orada beş saniye kadar tutabileceğimizi ve yüksek güç elde edebileceğimizi gösterdik’ diyor araştırmacılar. Bir mini yıldız önemli, çünkü nükleer füzyonlar güneşte sürekli gerçekleşir. Füzyon enerji santrallerinde, hidrojen izotopları döteryum ve trityumun tıpkı güneşte olduğu gibi kaynaşmaları ve büyük miktarda enerji çıkarmaları istenir. Dünyada bu tür bir yakıtla çalışabilen tek tesis bir AB projesi olan JET. Geleceğin füzyon santrallarının yakıtıyla ilgili son deneyler 1997 yılında gerçekleştirilmişti. Trityum çok nadir bulunan bir hammadde ve özel kullanım gereksinimleri de olduğu için, araştırma ekipleri plazma deneyleri için genellikle hidrojen veya döteryum kullanıyorlar. Geleceğin santrallarında trityumun, enerji üretimi sırasında lityumdan oluşturulabileceği düşünülüyor. 1983 yılından bu yana çalışan JET tesisi, Fransa’daki uluslararası araştırma projesi “Iter” için önemli bir keşif tesisi görevini görüyor. Burada AB ve ABD’den Çin’e, Japonya ve Güney Kore’ye kadar diğer endüstri ülkeleri nükleer füzyonu uygulanabilir hale getirmek için çalışıyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Esnek, ateşe dayanıklı ve küf korumalı ahşap geliştirildi - Herkese Bilim Teknoloji
Çinli bilim insanları, ateşe dayanıklı ve küf korumalı olmasının yanı sıra binlerce kez katlamaya da dayanabilen ultra esnek ahşap bileşenleri geliştirdi. Cell Reports Physical Science dergisinde yayımlanan araştırmaya göre bu ahşap materyal uzun dönemli esnekliğini sıfırın altında 40 santigrat dereceden sıfırın üstünde 50 santigrat dereceye kadar muhafaza edebilen ve 400 ila 500 santigrat dereceye kadar olan açık ateşle tutuşmayan bir çeşit yenilenebilir doğal kaynak. Öte yandan araştırmaya göre ahşap materyal, bağıl nemin yaklaşık yüzde 90 olduğu bir ortamda oda sıcaklığında geçirdiği 75 günün ardından yüzde 100'e varan küf korumasıyla orijinal görünümünü korurken işlem görmemiş ahşap ise tamamen küfle kaplanıyor. Hainan Üniversitesi ve Güneybatı Minzu Üniversitesi'nden bilim insanları, hücre duvarındaki katı odun özünü çıkarabilmek için, kalınlığı iki ila beş milimetre olan düşük yoğunluklu balsa odununu 12 saat boyunca 100 santigrat derecede alkali sıvılardan oluşan bir karışıma batırdı. Ardından da ahşabı, poliakrilamid temelli modifiye edilmiş hidrojelle doldurdular ve bu da malzemelere mükemmel bir esneklik, rutubete karşı koruma ve alevlere dayanıklılık kazandırdı. Araştırmacılar, hızlı şekilde endüstrileştirilebilecek hazırlama yönteminin ahşap bileşenlerin inşaat, tıbbi ekipmanlar ve stres sensörlerinin uygulamasında kullanılmasına zemin hazırladığını söyledi. Kaynak
Kaykay üzerinde bir robot - Herkese Bilim Teknoloji
Amerikalı bilim insanları, mükemmel dengesiyle hayran bırakan bir robot geliştirdiler. Yeni robot, 75 cm boyunda, yürüyen robot ve drondan oluşan bir hibrit. Kaliforniya Teknik Enstitüsü’nden Kyunam Kim tarafından geliştirilen LEONARDO robotu iki ayak üzerinde yürümek dışında, merdiven çıkabiliyor ve engelleri aşabiliyor. Hatta devrilmeden kaykay üzerinde yol alabildiği gibi dengesini kaybetmeden ip üzerinde bile yürüyebiliyor. Hafifçe ittirildiğine dengesini bulabiliyor. Kollarında dört küçük pervane bulunuyor, bunlarla daha hızlı gidebildiği gibi, eğimli yollarda ve engellerde dengesini koruyabiliyor. Pervaneler yeterli güç aldığında, robot onların yardımıyla havalanıp uçabiliyor da. Yürüme ve uçmayı birleştiren yapılar kuşlarda, böceklerde ve yarasalarda görülmesine karşın, LEONARDO bu kombinasyona sahip ilk robot olma özelliğini taşıyor. Yeni robot henüz çok hızlı ve zarif hareket etmiyor ve saniyede sadece 20 cm yol alabiliyor. Araştırmacılar prototiplerinde karbon liflerinden tasarlanan bacaklar kullandılar; her bacak üç küçük servo motorla hareket ediyor ve ayak parmakları için de kavrayıcı lastikler kullandı. Robot sakin olduğu zaman topuğu çalışmıyor, sadece parmakların üzerinde yürüyor. Pervaneler normal yürüyüş sırasında çalıştığı için robot göreceli olarak çok enerji harcıyor. Tüm olumsuzları iyileştirilen robotun ileride normal yürüyen robotların zorlandıkları alanda kullanılabileceğini düşünülüyor. Mesela yüksek gerilim hatlarında işe yarayabilir. Kaynak
Yakında bir arkadaşınızın elini sanal olarak sıkabilirsiniz - Herkese Bilim Teknoloji
Bilim insanları, sanal dokunma hissini bir adım öteye taşıdı: “Aerohaptik” teknik sayesinde artık uzaktaki birinin avatarıyla el sıkışmak, daha gerçekçi üç boyutlu oyun deneyimleri ve klinisyenler arasında daha etkin iş birlikleri gibi durumlar söz konusu olabilecek. Hologram yeni bir teknoloji değil. 21. yüzyılda tıptan savunma sistemlerine, eğitimden sanata kadar çeşitli alanlarda kullanılıyor. Ancak bilim insanları hep daha ilerisini düşünüyor. Örneğin, etkileşim şeklimizi değiştirebilecek birkaç farklı hologram türü oluşturmak için lazerleri, modern dijital işlemcileri ve hareket algılama teknolojilerini kullanmanın yollarını buluyor ve geliştiriyorlar. Glasgow Üniversitesi’nde esnek elektronik ve algılama teknolojileri üzerine çalışan bir grup, “aerohaptik” kullanan ve hava jetleriyle dokunma hissi yaratan bir hologram sistemi geliştirdi. Bu hava jetleri insanların parmaklarına, ellerine ve bileklerine dokunma hissi veriyor. Ekipten Ravinder Dahiya, The Conversation’a konuyla ilgili yazdığı yazısında, bu teknolojinin, dünyanın diğer ucundaki birinin sanal avatarıyla tanışmamıza ve onların tokalaşmasını gerçekten hissetmemize izin verecek şekilde geliştirilebileceğini ifade ediyor. Bu, Star Trek’teki sanal güverte gibi bir teknoloji geliştirmenin ilk adımları bile olabilir. Çalışmalarını sürdüren ekip, dokunma hissini yaratmak için bilgisayar tarafından oluşturulan grafikleri, kontrollü hava jetleriyle eşleştirmek için gayet uygun fiyatlı ve piyasada bulunan parçaları kullanıyor. İLLÜZYON TEKNİĞİ KULLANILIYOR Ekip, üç boyutlu bir sanal görüntünün yanılsamasını sağlayan grafikler kullanıyor. Kullanılan teknoloji, bir nevi Viktorya dönemi tiyatro izleyicilerinin sahnede doğaüstü görüntülerle heyecanlanmasına neden olan ve Pepper’s Ghost olarak bilinen 19. yüzyıl illüzyon tekniğinin modern bir veryasyonu olarak açıklanıyor. Sistem, herhangi bir ek ekipmana ihtiyaç duymadan, iki boyutlu bir görüntünün uzayda asılı gibi görünmesini sağlamak amacıyla cam ve aynalar kullanıyor. Ve hava yoluyla dokunsal geri bildirim yaratılıyor. Sistemi oluşturan aynalar, bir tarafı açık olan piramit şeklinde düzenlenmiş durumda. Kullanıcılar ellerini açık taraftan koyuyor ve piramidin içindeki -boş alanda yüzer gibi görünen- nesnelerle etkileşime giriyor. Nesneler, genellikle video oyunlarında üç boyutlu nesne ve dünyalar oluşturmak için kullanılan bir yazılım programı tarafından oluşturulan ve kontrol edilen grafikler. Piramidin hemen altında, kullanıcıların ellerinin ve parmaklarının hareketlerini izleyen bir sensör ve karmaşık dokunma hissi yaratmak için hava jetlerini onlara yönlendiren tek bir hava nozulu (memesi) bulunuyor. Genel olarak sistem, meme hareketlerini kontrol etmek için programlanmış elektronik donanım tarafından yönlendiriliyor. Bunu da hava nozulunun, kullanıcıların ellerinin hareketlerine uygun yön ve kuvvet kombinasyonlarıyla yanıt vermesini sağlayan bir algoritma sağlıyor. “Aerohaptik” sistemin yeteneklerini gösterme yollarından biri de gerçeğe yakın bir şekilde dokunulabilen, yuvarlanabilen ve sektirilebilen bir basketbol topunun etkileşimli projeksiyonu. Hava jetlerinden gelen dokunmatik geri bildirim, basketbol topunun sanal yüzeyiyle modüle ediliyor. Kullanıcılar, sanal topu değişken bir kuvvetle itebiliyor ve avuçlarında sert bir zıplama veya yumuşak bir zıplamanın nasıl hissettirdiği konusunda ortaya çıkan farkı hissedebiliyor. Bir basketbol topunu sektirmek kadar basit görünen bir şey bile hareketin fiziğini modellemek ve bu hissin hava jetleriyle nasıl tekrarlayabileceğini modellemek açısından epey zor. Ravinder Dahiya da “Ekip olarak çok çalışmamız gerekti” diyor. GELECEĞİN KOKULARI Ekip, sisteme ek işlevler eklemek için şimdiden cesurca denemeler yapıyor. Yakında, kullanıcıların sıcak veya soğuk yüzeyleri hissetmelerini sağlamak için hava akışının sıcaklığını değiştirebilmeyi umuyorlar. Ayrıca, hava akışına koku ekleme, kullanıcıların dokunmanın yanı sıra koklamalarına izin vererek sanal nesnelere yönelik “hislerini derinleştirme” olasılığını da araştırıyorlar. Sistemin etki alanı ve teknolojisi geliştikçe, çok çeşitli sektörlerde kullanılabileceği umuluyor. Bu teknolojinin, hantal ekipman giymek zorunda kalmadan daha sürükleyici video oyunu deneyimleri sunmak ve aynı zamanda daha ikna edici telekonferanslara da izin verebileceği düşünülüyor. Ayrıca, klinisyenlerin hastalara yönelik tedaviler üzerinde işbirliği yapmasına ve hastaların sürece daha fazla dahil ve bilgili hissetmelerine yardımcı olması bekleniyor. Böylelikle doktorlar, tümör hücrelerinin özelliklerini görüntüleyebilir, hissedebilir, üzerine konuşabilir ve hastalara tıbbi bir prosedür için planlar gösterebilir. Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com Kaynak
Dijitalleşme ve verimlilik paradoksu - Herkese Bilim Teknoloji
Sayısal (dijital) teknolojiler tüm dünyada iletişimi ve operasyonel süreçleri çok ciddi oranlarda hızlandırırken, bu hızın verimlilik artışlarına aynı oranda yansımadığı görülmekte. 2004 yılından bu yana küresel verimlilik artışları önceki 10 yıla göre yarı yarıya azalmış durumda (1). Üstelik bu azalış hem imalat kesiminde hem hizmet kesiminde, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkelerde kendini göstermekte. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde cep telefonu ve internet kullanımının hızla yaygınlaşmasına karşın, dijital teknolojilerin üretici sektörlerde yayılımı düşük kalmakta, üretkenlik artışlarında yavaşlama gözlenmektedir. Verimlilik ya da üretkenlik en genel tanımıyla emek, sermaye vb. girdilerin ne etkinlikte çıktılara dönüştürüldüğünün ölçülmesidir. Üretkenliği belirleyen ana etmen “teknoloji”- hem fiziksel teknoloji hem de iş süreçleri, iş modelleri ve örgütsel yapılardan oluşan örgütsel sermaye- dir. Dijitalleşmeye karşın verimlilik artışındaki azalış bir kaç etkene bağlanabilir: Son dönemlerde “ücret”ler ile “üretkenlik” arasındaki paralelliğin bozulduğu, ücret artışlarının üretkenlikteki artışların çok altında kaldığı bilinmektedir. Gelir dağılımında eşitsizlikler artmakta ve bağlı olarak talep düşüşleri yaşanmaktadır. Dijitalleşme ile birlikte emek verimliliği- birim işgücü başına elde edilen çıktı - artarken, dijital teknolojiler işgücünün yerini almaya başlamıştır. Ücretlerin düşmesiyle birlikte azalan tüketim ve düşen talep nedeniyle üretimde azalmalar, verimlilikte yavaşlamalar görülmektedir. İşsizlik krizini önlemek için azalan üretim miktarlarını aynı işgücü düzeyleriyle sürdürme politikaları sonuçta çalışan başına çıktı miktarlarını düşürerek verimlilik oranlarını düşürmektedir. Dahası, dijitalleşmeyle birlikte orta sınıfların yok olma olasılığı da gündemdedir. Talep azalışı kapasite fazlası yaratıp yatırımları geriletirken, düşük ücretler emek yerine teknoloji kullanımını ve dolayısıyla yeni teknoloji yatırımlarını paradoksal olarak gereksizleştirmektedir. Son yıllarda çoğu gelişmiş ülkedeki çalışılan saat başına sermaye (makinaekipman vb.) yoğunluğu en düşük hızda artış göstermiştir. Bu yavaşlama söz konusu ülkelerdeki üretkenlik hızındaki düşüşün aşağı yukarı yarıya yakınından sorumludur(2). Verimlilik düşüşündeki bir diğer etken “yenilik” yapma hızının, köklü (radikal) inovasyonların azalması ve yeni teknolojilerin geniş bir alanda yayılımının yavaşlamasıdır. Bu yavaşlamanın nedenleri arasında kısa erimli yaklaşımların yönetim biçimlerine egemen olması ve örgütsel yeniliklerin eksikliği sayılabilir. Artan eşitsizlik de inovasyon hızının yavaşlamasında etkilidir: gelirleri giderek azalan çalışanlardan yaratıcı kapasitelerini geliştirmeleri ve daha fazla “yenilik” yapmalarını beklemek iyimserlik olur. Diğer yandan,”digital dönüşüm”ün henüz olgunluk noktasına ulaşmadığı belirtilerek, önümüzdeki on yıllarda digitalleşmenin yaygınlaşmasıyla birlikte üretkenlikte yükselişler beklenmektedir. Üretkenlikteki yavaşlamaların tersine çevrilmesi için, eşitsizliğin azaltılarak talep düşüşünün önlenmesi en başta yapılması gerekenlerdendir. Dijitalleşmenin yaratabileceği işsizliğin yaratılacak yeni iş alanları ile giderilmesi önemli bir seçenektir. Dijital dönüşüm ücretleri düşürmek yerine, çalışanlara yeni alanlarda yüksek beceri kazandırma ve yüksek ücret politikası ile talebi ve yatırımları destekleyecek şekilde planlanabilir. Bu da sonuçta verimlilik artışlarına katkıda bulunacaktır. Dijital teknolojilerin geniş bir alanda kullanımı ise; “yalın üretim ve yenilik”, “toplam kalite yönetimi” vb. süreç inovasyonları ve yeni iş modelleri ile desteklenebildiği ölçüde sağlanabilecektir. Burada “yönetim kalitesi”nin önemini ayrıca vurgulamak gerek. Geçiş aşamasında, uzmanlık ve beceri eğitimlerinin verilmesi, ağ yapıların ve işbirliklerinin geliştirilmesi teknolojik yeniliklerin yayılımında önemli bir etkendir. Verimlilik düzeyi gelişmiş ülkelerin oldukça altında olan ülkemiz açısından, “dijital teknolojiler”, aradaki açığı kapatmak için bir fırsat olarak değerlendirilebilir. Ancak burada teknoloji alımı yerine, teknoloji üretiminin ve koşut olarak işte kullanma (istihdam) ve ücretlerin artırılması politikaları yeğlenmelidir. Kurumsal ve büyük ölçekli firmalar düzeyinde uygulanmaya başlanan süreç iyileştirme ve yeniliklerinin (yalın yaklaşım, yeni iş modelleri vb.) KOBİ’ler düzeyinde ve ülke çapında yaygınlaştırılması dijital teknolojilerin özümsenmesi açısından önemlidir. Yaşam standartlarını belirleyen ana ögenin toplam çıktıdan çok, “üretkenlik” düzeyi olduğu bilinmektedir. Dijital araçlar eğlence dünyamızı genişletmiş görünmekte, buna karşılık üretim ve verimlilik gelişimi yavaşlamaktadır. Toplumsal gereksinimlere yönelen yaklaşımlar (sosyal inovasyon, toplum 5.0 vb.) ile bir yandan dijital teknolojilerin yaygınlaştırılması sağlanırken, diğer yandan eşitsizliklerin azaltılması, talep ve yatırımların artırılması yoluyla verimliliğin yükseltilmesi bir seçenektir. Gelişmiş ülkeler, onca teknojik yenilikler, otomasyon ve dijital çözümlere karşın neden verimlilikte yavaşlamalar yaşandığını ciddi biçimde araştırmaktalar. Ülkemiz bakımından yanıtlanması gereken kritik soru “dışarıda geliştirilen dijital teknolojileri birebir kopyalamak ve kolay çözümlere yönelmek mi; yoksa digital teknolojilerin getirilerini, götürülerini sistematik bir biçimde ele alan fayda-maliyet çözümlemeleri ile verimlilik üzerindeki etkilerini değerlendiren özgün stratejiler geliştirmek mi tercih edilmeli” sorusudur. T. Bilgehan Gürlek Endüstri Yük. Mühendisi, bilgehangurlek@gmail.com Kaynakça: (1) “Where Digitization is Failing to Deliver”, MIT Sloan Management Review, March 17, 2016 (2) “Solving the Productivity Puzzle, Mc Kinsey Global Institute ,February 2018 Bu yazı HBT'nin 125. sayısında yayınlanmıştır.
İlaç keşfi ve yapay zekâ - Herkese Bilim Teknoloji
Yeni bir ilaç adayı molekülünün “Tasarım-Laboratuvar-Klinik-İnsan sağlığı” olarak tanımlanan ve insan zekâsı ile bilgi ve deneyim birikimlerinin aşamalarından geçerek dünya insanının sağlık yapısındaki bozulmaların bir yönünü düzeltebilmesine kadar uzanan çalışmalar, 1-5 milyar Amerikan Doları arası harcamaları ve giderek uzayan zamanın yaşlanması süreçlerine mal olmaktadır. Yeni bir ilacın keşfedilme aşamaları, bir başlangıç olmakla birlikte oldukça önemli bir süreci içermektedir. Günümüze gelinceye kadar insan zekâsının geçmiş çalışmalarla kombinasyonu, kimyasal moleküllerin canlı ortam içindeki davranışlarını izlemede ön plana çıkıyordu, ama artık ”Yapay zekâ” var ve hepimiz giderek artan bir ivme ile teknolojinin her dalında yükselişe geçen bu yaklaşımın, çeşitli uygulamalara bağlı olarak nasıl kodlanması gerektiğini hem merak ediyoruz, hem de isteklerimiz doğrultusunda yeni algoritmalar bulmaya çalışıyoruz. Amacımız aslında belli; geleceğimizde doğal zekâmızı kullanma yolunda tembellik yapma özlemi içinde bulunmak ve işimizi robotlara bırakmak. Yapay zekânın ve bu olgu içinde yaklaşık 30 yıldır gelişen kavramların, son 1-2 yıldır inanılmaz boyutlardaki pandemik etkilerini yaşamaya başladık. Bir taraftan günlük hayatımızın kaçınılmaz mücadelelerini yaşarken, diğer taraftan sahip olduğumuz bilgi ayrıcalıklarını da yapay zeka kavramları altında irdelemeye çalışıyoruz. Amerikan Kimya Derneğinin bir yayınında, global ilaç endüstrisinin kurtuluşunun makine öğrenimi/derin öğrenme ile yeni ilaçların keşfedilmesine bağlı olduğu anlatılmıştır (1). Dünyada yeni ilaç keşfine yönelik yapay zeka firmalarının giderek arttığı ve konunun doğal zekaya müdahale ettiğini görebiliyoruz. Gen analizleri de bu anlamda bizi sağlık olgusunda giderek zorlamaya başladı. İnsan olarak bizler sahip olduğumuz bedensel parçalarımızdaki değişimlerin farkına vardığımız andan itibaren bu farklılaşmaları geciktirmeye ve/veya tamamen ortadan kaldırmaya yönelik güdülerin hakimiyeti altına gireriz. Sağlığımızın bozulmasından sürekli endişe duyarak yaşayan ve bunu bir hayat felsefesi gibi algıladığımız zamanlarda da kendi mutsuzluğumuzu kendimizin yarattığının pek farkına varamayız. Gıdalara ve ilaçlara şu an için büyük gereksinim duymaktayız. Bizler organik yaratıklarız ve organik moleküllerin içimizdeki etkileşimlerini uzun süredir de inceleyip kim olduğumuzu anlamaya çalışıyoruz. Bozulmaları gidermede de kendimize göre geleneksel yöntemler silsilesi oluşturmuşuz. Bu organizasyonu daha iyi anlayabilmek için de yapay zekayı geliştirmek ve kullanmak zorundayız. Yeni bir ilaç molekülünün bir hastalığa karşı ortaya çıkartılmasında ve insan sağlığına yararlı olma aşamalarında öncelikle her molekülün, genler tarafından kodlanan ve kontrol edilen belli özellikteki proteinlerle etkileşmesini belirtmemiz gerekmektedir. Bizler organik yapıda canlılar olarak vücudumuzdaki her organik ve biyokimyasal reaksiyonların temelinde yer alan etkileşmeleri simüle edebilme teknolojisine sahip olmaya çalışmaktayız. Antibiyotiklerin giderek etkisini yitirdiği, dünya genelinde kanser vakalarındaki artışlar, Alzheimer hastalığı (Tip-3 diyabet) ve diğer nörolojik bozuklukların çevremizi sarmasının yanı sıra, özellikle tip-2 diyabet ve buna bağlı komplikasyonlardaki yükselişlerin ivme kazanması, ister istemez insan çaresizliğinin ve bunun sonucu olarak yeni ilaç moleküllerinin tedaviye kazandırılamamasıyla, toplumsal beklentilerin yeterince karşılanamaması gibi sorunlar giderek birbirini sıklıkla izler hale gelmektedir. Ülkemizde durum Ülkemizde kullanılan ilaçların hiçbiri Türkiye’de ve Türk bilim insanları tarafından geliştirilmemiştir ve bunun doğal sonucu olarak bizler yurt dışına ve özellikle Dünya ilaç endüstrisinin geliştirdiği ilaçlara muhtaç durumda kalmaktayız. Kimya alanında araştırma yapan birimlerin uzun soluklu uğraşlarla elde ettikleri bilgi birikimleri, birbirleriyle kıyasıya yarışan ilaç tasarım projeleri ve moleküler biyolojinin biraz da olsa katkı sağlama girişimleri bile, henüz klinik alanda kendini gösteren bir ilaç adayı molekül ortaya çıkmadı. Bunun üzerine yapay zekâ, bu konuda inisiyatifi ele almaya başlamış ve başlangıç koşullarında kendini ifade edebilecek açıklamalara yönelmiştir (2-4). Umuyoruz ki, Türkiye’deki ilaç sanayi de, bir takım mali kaygılarından vazgeçip, yapay zekânın sağladığı olanakları (örneğin, klinik çalışmaların simülasyonu) yeniden gözden geçirip, ülkemize yeni bir ilaç molekülü kazandırmanın gururunu yaşar. Erdem Büyükbingöl Ph.D., Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Farmasötik Kimya Anabilim Dalı erdem@pharmacy.ankara.edu.tr 1. Elizabeth K. WILSON, Deep learning to the rescue, Chemical &Engineering News, 95 (4), 29–30 (2017). 2. Gilles KLOPMAN and Erdem BUYUKBINGOL, An Artificial Intelligence Approach to the Study of the Structural Moieties Relevant to Drug-Receptor Interactions in Aldose Reductase Inhibitors, Molecular Pharmacology, 34, 852-862 (1988). 3. Ozlem Erdas, Cenk A. Andac, A. Selen Gurkan-Alp, Ferda Nur Alpaslan and Erdem Buyukbingol, Compressed images for affinity prediction (CIFAP): a study on predicting binding affinities for checkpoint kinase 1 protein inhibitors, Journal of Chemometrics, 27, 155-164 (2013). 4. Ali Osman Atac, Ozlem Erdas, Ferda Nur Alpaslan and Erdem Buyukbingol, Machine Learning Studies of 3D Analysis of the Binding Site Images for Predicting Affinities in Drug Design, Yayın aşamasında (2018). Bu yazı HBT'nin 124. sayısında yayınlanmıştır.
Yüz tanıma sistemleri nereye gidiyor? - Herkese Bilim Teknoloji
Brüksel havalimanındayım. Aracımın plakasını okuyan ve tüm hareketlerimi izleyen kamera ve bilgi sistemleri artık, uçaklara giriş çıkışlarda, güvenlikten geçerken de kullanılmaya başlanmış. Alan polisinin önünde sırada beklemek yerine otomatik geçiş noktalarından birine gidip, akıllı kimlik kartımı yuvaya sokup kameraya bakıyor ve birkaç saniye içinde kontrolden geçerek bekleme salonuna gidiyorum. Hem inişler hem de kalkışlarda kullanılan sistem gerçekten büyük kolaylık sağlıyor. Hepimizin tanık olduğu gibi yüz tanıma uygulamaları giderek yaygınlaşıyor. Kimlik doğrulamasından, ‘suçlu’ belirlemeye, müşteri profili çıkarmaktan, hastaların karışmasını önlemeye kadar her alanda karşımıza çıkıyorlar. Sağladıkları kolaylık ve olanaklar kadar yol açtıkları tehlikeler ve tehditler ile de gündemdeler. Nasıl çalışıyor? Yüz tanıma sistemleri (Face Recognition Systems) on yıldan fazladır kullanılmakta ama çeşitli teknolojik sınırlamalar ve tanımadaki hata yüksekliği yaygınlaşmalarını önlemekte idi. Son yıllarda ise, akıllı telefonların ve genel olarak bilgisayarların güçlenmeleri bir yandan, yapay zeka ile sinir ağlarına dayalı öğrenen makinalar ve algoritmaların gelişmesi diğer yandan, bu dalı da hızla ön plana çıkardı. Güncel bir yüz tanıma sistemi yüksek çözünürlükte (HD ya da UHD) sayısal bir görüntüden yola çıkar. Önce yüz algılama (Face Detection) programları çalışarak görüntüdeki insan yüzlerini bulup çerçeveler ve yüzleri ‘normalize’ eder yani görüntüleri olabildiğince tam önden çekilmiş biçime sokar, boyutlandırır ve ışık ile kontrastı ayarlar. Ardından yapay zeka yazılımları devreye girerek, parmak izi benzeri bir Yüz İzi (Faceprint) oluşturur. Bu iz, kaş, göz, burun, ağız, çene, kulak vb nin boyutları ve birbirlerine mesafelerinden oluşan 128 kadar ölçümden oluşur. Son aşamada ise, yine yapay sinir ağları ile çalışan öğrenen makina yazılımları, belirlenen yüz izini (yani ölçümlerin sonucu oluşan sayıları) veri tabanındaki (bazen yüz milyonları bulan kişinin!) yüz izleri ile karşılaştırıp o yüze en benzeyenini (yüz izi en yakın olanı) bulur. Böylece görüntüdeki bir yüzün sahibinin kimliği, bir saniyenin altında bir sürede ve %99.5 civarında bir doğrulukla belirlenmiş olur. Yüz tanıma sistemlerini yanıltma amacı ile, kameraya fotoğraf gösterme, güneş gözlüğü, tıbbi maske, takma sakal, bıyık kullanma gibi yöntemlere karşı da yepyeni teknolojiler geliştirilmekte. Örneğin kızıl ötesi kameralar ile 3D (üç boyutlu) görüntü alma, termik (ısıl) kameralar kullanarak insanın yaydığı ısı ile görüntü oluşturup gözlük vb. aygıtların etkilerini yok etme gibi. Uygulanmaya başlayan bir diğer yöntem ise yüz derisinin dokusunun analizi (Skin Texture Analysis). Bu yöntemle, tek yumurta ikizlerini bile doğru olarak birbirlerinden ayırmak mümkün oluyor! Tabii bu çeşitli yöntemler bir arada da kullanılabiliyorlar.. Yüz tanıma teknolojilerindeki gelişmeler deyince Apple’ın iPhone X modeline değinmeden olmaz tabii. Firmanın bu yeni model telefonu, kullanıcı tanıma ve elektronik ödemeler için, parmak izi yerine Face ID adını verilen yüz tanımayı kullanıyor. İPhone X bunun için kullanıcının telefona bakmasını istiyor ve onun yüzünü bir kızılötesi (yani görünmez) ışık demeti ile aydınlatıp, yine bir kızılötesi lazer ile yüze tam 30.000 ışık noktası gönderiyor, telefonun kızılötesi kamerası da oluşan 3 boyutlu görütüyü algılayıp özel olarak geliştirilmiş bir yapay zeka ya da sinir ağı motörü (Neural Engine) çipine iletiyor. Böylece kullanıcının kimliği büyük bir doğrulukla anında belirleniyor. Apple’ın bu çok gelişmiş teknolojisinin hızla yaygınlaşması bekleniyor. Uygulamalar neler? En başta güvenlik uygulamaları geliyor tabii. Yüz tanıma, bir yandan ulaşım kontrolu (Access Control) amacı ile, iPhone X de olduğu gibi bir cihaza, ya da havalimanlarında olduğu gibi korunması gereken bir mekana ulaşım için kimlik doğrulama sistemlerinde kullanılıyor. Parmak izi, avuç içi, göz dibi tanıması gibi diğer biyometrik alternatiflere göre yüz tanıma daha doğal ve hızlı. Diğer yandan, yüz tanıma, ‘potansiyel suçluların’ nerede olduklarının belirlenmesi için de yoğun biçimde kullanılıyor ve hızla yaygınlaşıyor. Artık her yerde önümüze çıkan MOBESE türü kameralar ile güvenlik kuvvetleri ve istihbarat servisleri, aranan ya da şüpheli kişileri binlerce kişi arasından anında belirleyebiliyor. Bunun toplumsal güvenliği artırıcı rolü yadsınamaz olsa da bireylerin mahremiyetine son derece olumsuz etkisi olduğu da orta Özellikle Çin bu, alanda, 400 milyon kamerası ile öncü ve güvenlik sistemlerini, yüz izi veri tabanları 1.4 milyarlık nüfusunun tamamını kapsayacak biçimde hızla yaygınlaştırıyor. Zhengzhou şehrinde polis, ‘şüphelilerin’ yüzlerini 1/10 saniyede tanıyıp kimliği gösteren gözlüklerle donatıldı. Çin’de, insan hakları savunucularının, Uygurların, Tibetlilerin de ‘şüpheli’ sayıldıklarını belirtmeye bile gerek yok tabii... Sosyal medyada yüz tanıma Sosyal medya da yüz tanımada öncü tabii. Başta Facebook ve İnstagram, sonra Google+, vc.com ve Microsoft. Bazılarının görüntü veri tabanları, FBI’ın100 milyon kişiyi aşan veri tabanını geride bırakıyor, teknolojileride öyle.. Firmaların bu veritabanları, çoğu kez, kendilerine üye olmayan kişilerin resimlerini de içeriyor. Facebook’un DeepFace uygulaması, kişilerin mahremiyetini ihlal etme nedeniyle, başta AB, birçok ülkede yasaklanmış ve onlarca davaya konu olmuş durumda. Finans ve ticaret dünyası da yüz tanıyarak kimlik belirleyen sistemlerle yakından ilgili. Finans kuruluşları, müşterilerini otomatik olarak tanıyarak ‘önemli’ olanlara özel ilgi gösteriyor. Büyük mağazalar da, ziyaretçilerin hangi reyonlara gittiklerini izliyor, bireyin kimliği belirlenemese bile, yüzünün analizi ile, cinsiyeti, etnik kökeni, yaşı, hatta yüz ifadesi belirleniyor! Böylece hangi malların kimlerin ilgisini çektiği bilgisi de elde ediliyor. Amazon’un geçenlerde ABD’nin Seattle şehrinde ilk kasiyersiz büyük mağazayı açtığını ve hem müşterileri hem de satın aldıkları her malı görüntü tanıma teknolojileri ile belirlediğini de eklemeyi unutmayalım. Mağazaya girerken Amazon kartınızı okutuyor, alışverişinizi yapıyor ve elinizi kolunuzu sallayarak mağazadan çıkıyorsunuz. Aldıklarınız anında kredi kartınızdan çekiliyor ve döküm cep telefonunuza geliyor. Bütün bu gelişmeler, George Orwell’in geleceği neredeyse önceden bilen başyapıtı ‘1984’teki ‘Büyük birader sizi gözlüyor!’ ifadesini doğrulayan bir dünyada yaşamaya başladığımızın habercisi. Haa, bir de, bu çok gelişmiş görüntü ve yüz tanıma teknolojilerinin insansı robotlara uygulanacağı günlerin de çok uzak olmadığını akılda tutmak gerek.. Neyse ki, bu tür akıllı robotlar filan bizim ülkemiz için bir tehlike değil. Durumumuzu ve gidişatımızı gördüklerinde nasıl olsa anında kısa devre yapacaklardır! Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com Kaynaklar: https://medium.com/@ageitgey/machine-learning-is-fun-part-4-modern-face-recognition-with-deep-learning-c3cffc121d78 https://www.kaspersky.com/blog/bad-facial-recognition/12806/ Bu yazı HBT'nin 110. sayısında yayınlanmıştır.
Altıgen yapıyla daha iyi elektronik özellikler - Herkese Bilim Teknoloji
Silisyum olmadan modern elektronikte hiçbir şey üretilemiyor. Kristal yapılı yarıiletken bilgisayar çiplerinde, sensorlarda ve diğer elektronik yapı parçalarında yer alıyor ve birçok güneş hücresinin de temelini oluşturuyor. Ancak kübik kristal yapının sınırları var. Bu yapının içindeki yarı iletken iletim ve değerlik bantları birbirinden ayrılarak dolaylı bir bant aralığı oluştururlar. Silisyum bu nedenle etkisiz bir ışık yayıcıdır ve örneğin fotonik çipler için önemli olmasına rağmen, lazer olarak kullanılamıyor. Gerçi silisyumu altıgen yapıyla üretme çabaları yok değil, fakat bu şimdiye kadar sadece ince tabakalarda buhar biriktirmeyle gerçekleşebilmişti. Carnegie Enstitüsü’nde Thomas Shiell ile çalışan ekip, ilk kez altıgen silisyumla daha büyük üçboyutlu kristaller üretmeyibaşardı. Bu çalışmanın çıkış noktası birkaç yıl önce keşfedilen “Allotrop” yapısıydı. Silisyumun bu yapı varyantı, beş, altı veya sekiz silisyum atomundan oluşan halkaların dönüşümlü olarak yer aldığı bir yapıdır. Shiell ve ekibi bu Si24-Allotrop’un ısıtılarak ve diğer bazı adımlarla altıgen silisyuma dönüştürülebileceğini keşfetti. Sonuç olarak silisyum atomlarının altıgen yığınlar halinde düzenlendiği kristaller elde edilmiş. Bu kompakt altıgen silisyum kristalleri artık etkin bir ışık yayıcı oldukları için silisyum lazeri olarak da kullanılabilecek. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak
Bir başparmağımız daha olsaydı? - Herkese Bilim Teknoloji
Sahip olunan zihinsel ve fiziksel yetileri arttırmak insanlara daima cazip gelmiştir. Tarihsel olarak çeşitli ilaçlar ya da teknolojik yöntemlerle insan ‘ögmentasyonu’ ya da yeti artırma çabası var olagelmiştir. Pete Moore’un deyimiyle ‘doğal veya yapay yöntemlerle insan vücudunun mevcut sınırlılıklarını geçici veya kalıcı olarak aşmayı amaçlayan tüm girişimler’ olarak tanımlanabilecek bu yeti artırımı, hastalık süreçlerinde gelişen bozuklukları ortadan kaldırmanın yanı sıra, insanın zihinsel ve fiziksel karakteristikleri, kapasitesi ve üretkenliğini, insan türünün sınırları dışına taşıyacak teknolojik veya farmakolojik girişimleri de kapsar. Ögmentasyon girişimlerinin, kaybedilmiş yetilerin kazanılması için tedavi edici amaçla, risk faktörleri olan ve olmayan kişilerde yetilerin korunması amacıyla ya da normalin üstünde yetiler edinmek amacıyla uygulanabileceği düşünülmektedir. İnsan gözünün göremediği imajları görebilmeyi sağlayan gözlükler, binokülerler, mikroskoplar ya da yüksek hassasiyete sahip mikrofonlarla başlayan insan türünün biyolojik sınırlılıklarını aşma çabası, insan-teknoloji etkileşimine olanak tanıyan teknolojik yeniliklerle artarak sürmektedir. Yeti artırımı çoğunlukla teknolojiyi bir ‘dışsal araç’ olarak kullanma şeklinde olsa da insan beyninin bu etkileşime doğrudan katılımının mümkün olabileceğine dair veriler sağlayan bir çalışmadan bahsedeceğim. Beynin teknolojiye uyumu Paulina Kieliba ve arkadaşlarının 19 Mayıs 2021’de Science Robotics dergisinde yayınladıkları araştırma ilgi çekici (DOI: 10.1126/scirobotics. abd7935). Araştırmanın bulguları, insan beyninin teknolojik araçlara adapte olabilme ve onlarla etkileşim kurabilme yetisine işaret ediyor. İnsan el başparmağı, boyutuna göre kortekste en geniş alanı kaplar ve birçok yönde motor hareket sağlar. Elimizi fonksiyonel olarak kullanabilmemiz için çok önemlidir. Sıkı kavrama hareketi ve taş gereçleri kullanmakla ilişkili stresin, modern insanın el başparmağının ayırt ettirici özelliklere sahip olmasını sağladığı ve bu özelliklerin türümüze büyük bir evrimsel avantaj sağladığı düşünülmektedir. Robotik baş parmak Peki ya fazladan bir başparmağımız daha olsaydı? Kieliba ve arkadaşları, el hareketleri ile ilgili herhangi bir engelliliği olmayan katılımcıları, beşinci parmağın yakınına giyilen 3D ile yazılmış robotik başparmağı kullanmaları için eğittiler ve katılımcılardan, bloklardan kule yapmak gibi iki el gerektiren emirleri ekstra robotik parmaklı tek elle yapmalarını istediler. Katılımcılar ekstra başparmağı ayaklarının altına yerleştirilmiş ve kablosuz olarak parmak ile bağlantılı basınç sensörleri ile hareket ettirdiler. Beş günlük eğitimin öncesi ve sonrasında yapılan davranışsal testler ve fonksiyonel beyin manyetik rezonans görüntüleme testleri, ekstra başparmağın motor kontrolünün iyileştiğini, kompleks emirlerin yerine getirilebildiğini, katılımcıların ekstra parmağı vücutlarının bir parçası gibi algıladıklarını ve katılımcılar artık ekstra başparmağı giymediklerinde bile beyinde el kontrolünden sorumlu duysal-motor kortekste geçici değişiklikler olduğunu gösterdi. Bulgular çığır açıcı; Kieliba, ekstra bir başparmağın, tek elli insanların iki el gerektiren kompleks motor hareketleri yapabilmelerini, bir cerrahın asistana ihtiyaç duymadan operasyon yapabilmesini ya da bir fabrika işçisinin daha etkin çalışmasını sağlayabileceğini söylüyor. Ancak protezin beyinle kurduğu etkileşimin daha ayrıntılı araştırılmasına ihtiyaç var. İnsan beyninin dışsal bir araca adapte olabilmesi, insan evriminin gelecekte yapay yöntemlerle değiştirilip değiştirilemeyeceği sorusunu akla getiriyor. Sahip olduğumuz yetileri yeni ve beklenmedik biçimlerde arttırabilir miyiz? Kieliba ve arkadaşlarının çalışması mümkün olabileceğine işaret ediyor. Özlem Kayım Yıldız *Bu yazı HBT'nin 272. sayısında yayınlanmıştır.
Yapay zekânın kötü amaçlı kullanımının tehditleri neler? - Herkese Bilim Teknoloji
Füzeye dönüşmüş insansız hava araçları, kamuoyunu yanlış yönlendiren yapay zekâ üretimi videolar, bilgisayar korsanı bilgi sistemleri... İşte kötü ellere geçen yapay zekânın tehditlerine birkaç örnek. Yapay zekâ ve makina öğrenmesi (machine learning) yetenekleri eşine rastlanmayan bir hızla ilerliyor. Bu teknolojilerin geniş çaplı ve çok yararlı uygulamaları otomatik çeviriden tıbbi görüntü analizine kadar gidiyor. Yeni uygulamaların sayısı da çığ gibi büyüyor. Öte yandan, yapay zekânın kötü amaçlı kullanımı konusuna ise şimdiye kadar yeterince önem verilmediği anlaşılıyor. Geçtiğimiz günlerde, işte tam da bu konuda, üniversite, sivil toplum ve endüstriden 14 ayrı kuruluşta çalışan 26 uzmanın hazırladığı ‘Yapay Zekânın Kötü Amaçlı Kullanımı - Öngörme, Önleme ve Etkilerini Azaltma’ (T he Malicious Use of Artifi cial İntelligence - Forecasting, Prevention and Mitigation) konulu bir rapor yayınlandı. Rapor, yapay zekâ teknolojilerinin kötücül (malicious) kullanımının oluşturduğu tehditleri inceliyor ve bu tehditleri daha iyi öngörme, önleme ve etkilerini en aza indirmenin yollarını öneriyor. Rapor, günümüz ile önümüzdeki beş yıla odaklanıyor ve yapay zekânın günümüzde ulaştığı düzeyin, ‘haydut devletler’ (rogue states), suçlular ve teröristler tarafından kullanımına el verdiğine özellikle dikkati çekiyor. Yapay zekâ sistemlerini tasarlayanların, uygulamalarının kötü amaçlı kullanımını en aza indirmek için daha çok çaba göstermeleri ve hükümetlerin de bu amaçla yeni yasalar yapmaları gerektiği de vurgulanıyor. Onlarca yıldan beri yapay zekâ ve makina öğrenmesi (machine learning) konusunda söylentiler hep gerçeklerin çok ötesinde idi. Ama artık değil! Yüz sayfalık bu rapor, günümüzde artık iş görmeyen bilgi ve bilgisayar güvenliği yöntemlerini gözden geçiriyor ve buna çözüm olabilecek yaklaşımlar öneriyor: Kötüye kullanılan yapay zekâya dayanıklı donanım ve yazılım tasarımı ile bunlarla ele ele gitmesi gereken yasalar ve uluslararası yönetmelikler gibi. Ezber bozan gelişmeler Özellikle endişe verici olan, son dönemde yapay zekânın, Güçlendirilmiş ya da Pekiştirilmiş Öğrenme (Reinforcement Learning) olarak adlandırılan teknoloji ile yeni bir döneme girmiş olması. Bu yöntemle, yapay zekâ sistemleri, belirli alanlarda, örneklere ya da yönlendirmeye gerek olmaksızın ‘süper insan’ zekâsına ulaşabiliyorlar. Yakın gelecekte yapay zekânın nasıl bir güvenlik tehdidine dönüştürebileceğinin örnekleri şunlar olabilir: • Google’ın DeepMind bölümünün geliştirdiği ve Go oyunu şampiyonlarını ezip geçen AlphaGo uygulaması, verilerde yepyeni örüntüler (pattern) bulmak için ya da bilgisayar sistemlerine girmek amacı ile yazılımlardaki boşlukları keşfetmek için bilgisayar korsanları (hacker’ler) tarafından kullanılabilir. • Kötü niyetli biri, bir insansız hava aracını, yüz tanıma yazılımları aracılığı ile belirli bir kişiyi hedefleyen bir silaha dönüştürebilir. • İnternet Robotları (BOT’lar), yapay zekânın ürettiği ve gerçeğinden ayırt edilemeyecek videolar ile yalan haber üretme ve politik yönlendirme amacı ile kullanılabilir. • Yine, bir bilgisayar korsanı, yapay zekâ kontrolündeki bir insan sesi sentezi sistemini kullanarak, kendisini, kuşku duyulmayacak bir biçimde, başkasının yerine koyabilir. Raporun yazarlarından, Oxford Üniversitesi İnsanlığın Geleceği Enstitüsü’nden Miles Brundage söyle diyor: “Yapay zekâ, bireyler, kurumlar ve devletlerin karşı karşıya olduğu riskleri artırmakta ve değiştirmekte. Bir bilgi sistemini uzman bir bilgisayar korsanı olarak eğiten ve kullanan bir suçludan, bireylerin mahremiyetini yok eden, profillerini çıkartan ve onları baskı altına alan bir izleme sistemine kadar, güvenliğin karşı karşıya olduğu tehditlerin spektrumu çok geniş. Üç güvenlik alanı seçilmiş Rapor analizini üç güvenlik alanı üzerinde yapılandırıyor ve bu üç alandaki güvenlik tehditlerinin değişimini etkileyici örneklerle açıklıyor: • Sayısal Güvenlik: Siber saldırıların yapay zekâ ile otomasyonu bu saldırıların büyüklüğü ile etkinliği arasındaki ters orantıyı değiştirecek. Emek yoğun siber saldırıların tehdidi artacak. Ayrıca, yapay zekâ kontrolündeki ses sentezi aracılığı ile başkalarının kimliğine bürünüp insani zayıflıkları kullanan, yine yapay zekâ aracılığıyla yapılan bilgisayar korsanlığı ile yazılım boşluklarını bulup bilgisayarlara giren, ya da ters örnekler ve bilgi zehirleme teknikleri kullanarak öğrenen makineleri yanıltan yeni tür siber tehditler beklenmekte. • Fiziksel güvenlik: İnsansız hava araçları (Drones), ya da kendi kendini idare eden (autonomous) silahlarla yapılan saldırıların yapay zekâ kontrolüne geçmesi bu saldırıların oluşturduğu tehdidi artıracaktır. Yapay zekânın yeni tür fiziksel tehditleri ise siber-fiziksel sistemleri ele geçirmek biçiminde olacaktır. Örneğin sürücüsüz bir aracın kontrolünü alarak ona kaza yaptırmak, ya da halen insanlar tarafından uzaktan kumanda edilmesi olanaksız fiziksel sistemleri, örneğin binlerce mikro drone’dan oluşan bir robot sürüsünü yönetmek gibi. • Politik güvenlik: Yapay zekânın, bireyleri izleme (kitlelerden toplanan verilerin analizi), inandırma (hedefe yönelik propaganda üretimi) ve aldatma (üzerinde oynanmış görüntü ve videolar) amacı ile yapılan işleri otomatikleştirmek amacı ile kullanımı, mahremiyetin yok edilmesi ve sosyal manipülasyona dönük tehditleri çok artıracaktır. Yeni uygulamalar, büyük veriler aracılığı ile bireylerin davranışları, psikolojileri hatta inançlarını çözümleyip bunları kullanacaklar. Bu endişe verici gelişmelerin oluşturduğu tehditler daha çok otoriter rejimler altındaki ülkeler için geçerli olsa da demokrasilerde de sağlıklı bir toplumsal diyaloğu engelleyeceğe benziyorlar. Özetle, söz konusu rapor alarm zillerini tam zamanında çalıyor. Yapay zekânın kendi kendini geliştirip çoğaltarak insanları köle ya da yok etme olasılığı henüz bir spekülasyondan öteye gitmiyor. Ama yukarıda özetlediğimiz kötü amaçlı kullanımı daha bugünden büyük tehlike. Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com Kaynaklar: https://maliciousaireport.com http://www.bbc.com/news/technology-43127533 Bu yazı HBT'nin 102. sayısında yayınlanmıştır.