Zeka

Zeka daha bir çok bilim adamı tarafından farklı şekillerde tanımlanmıştır. Hepsinde ortak görüş ise zekanın kalıtım ve çevrenin ortak ürünü olmasıdır. Tüm bunlarla birlikte zekanın iyileştirilebilir, geliştirilebilir ve değiştirilebilir olduğu, çeşitli yollarla sergilenebildiği, gerçek hayat durumlarından veya koşullarından da soyutlanamayacağı belirtilmektedir.

Belirtilen bu tanımlarla birlikte zekanın daha birçok tanımı yapılmaktadır.

“İyi akıl yürütme, hüküm verme ve kendini iyileştirme kapasitesidir”

“Soyut düşünebilme sürecidir”

“Çevreye uygun tepkilerde bulunabilmesidir”

“Öğrenme, problem çözme, yeni ürünler ortaya çıkarma ve iletişim kurma kapasitesidir.”

 “Beynin bilgiyi alıp, hızlı ve doğru olarak analiz etmesidir.”

Zeka, eski çağlardan beri insanoğlunun üzerinde düşündüğü ve tartıştığı, önemli, ancak genellikle yanlış anlaşılan bir kavramdır.

Yapay Zeka ve Gelişimi

Yapay Zeka kavramının geçmişi bilişim biliminin ilk günlerine kadar uzanır. Hatta konuya felsefi açıdan yaklaşıldığında, Yapay Zeka’nın temellerini Aristo’nun mantıksal çıkarımlarına dayandığı söylenebilmektedir.

Yapay zeka; bir bilgisayarın ya da bilgisayar denetimli bir makinenin, genellikle insana özgün nitelikler olduğu varsayılan Akıl Yürütme,  Anlam Çıkartma,  Genelleme, Geçmiş Deneyimlerden Öğrenme  gibi yüksek zihinsel süreçlere ilişkin görevleri yerine getirme yeteneği  olarak tanımlanmaktadır.

17. yüzyılda ise Dekart hayvanların vücutlarının karmaşık makineler olduğunu öne sürmüştür. Bu çıkarım hayvanlara benzeyen makinelerin yapılabileceğini ve bu makinelerin hayvanların davranışlarını ve zekasını sergileyebileceği sonucunu doğurur.

1642 yılında ise Pascal ile ilgili görsel sonucu Blaise Pascal o ana kadar sadece insan zekasının yapabildiği işlemlerden biri olan hesap yapmayı geliştirdiği ilk rakamsal hesap makinesi ile makinelerinde yapabileceğini göstermiştir. 1673 yılında ise ünlü bilim adamı Laibniz pascal’ın bu tasarımını daha da ilerleterek çarpma ve bölme yapabilen bir hesap makinesi geliştirmiştir.

1673 yılında ise ünlü bilim adamı Gottfried Leibniz, pascal’ın bu tasarımını daha da ilerleterek çarpma ve bölme yapabilen bir hesap makinesi geliştirmiştir.

18. yüzyılda ise genellikle insan ve hayvanları taklit eden otomatlar üzerine çalışılmıştır. Bu çalışmalar günümüzde yapay zekanın alt dallarından biri olan yapay yaşamın temellerini oluşturmuştur.

1800 lerde ise George Boole önerdiği mantıksal cebir ile mantığın matematiksel bir formda gösterimini yaparak yapay zeka çalışmalarında kullanılan yapılardan birini oluşturmuştur.

Yine bu yüzyılda Charles Babbage ve Ada Byron yani (Lady Lovelace) programlanabilir mekanik hesap makineleri üzerinde çalışmışlardır.

20 yüzyılda ise yapay zeka çalışmaları büyük bir ivme kazanmıştır. ilk olarak Bertrand Russell ve Alfred North Whitehead “Principia Matematica” adlı eseri yayınlayarak formel mantığın oluşmasını sağlamışlardır.

1943 yılında, Yapay zeka alanında ilk çalışma, Warren McCulloch ve Walter Pitts  tarafından yapılmıştır. Bu çalışma, yapay sinir hücrelerini kullanan hesaplama modeli, önermeler mantığı, fizyoloji ve Turing’in hesaplama kuramına dayanmaktadır.

Yapay zeka isminin oluşması ise 1950’lere dayanır.

1957’de ise Newell ve Simon   “İnsan gibi düşünme” yaklaşımına göre üretilmiş ilk program olan General Problem Solver geliştirmişlerdir.

1952 ile 1960 yılları arasında ise IBM’de çalışan Arthur Samuel ilk oyun oynayan program olan dama programını geliştirmiş ve bu program dünya şampiyonlarına kafa tutmuştur.

1958 yılında yapay zeka isminin babası olan John McCarthy lisp programlama dilini geliştirmiştir.

1967 yılında Stanford üniversitesinden Edward Feigenbaum, Joshua Lederberg, Bruce Buchanan, Georgia Sutherland tarafından geliştirilen DENTRAL adlı program ise organik kimyasal bileşimlerin analizini yaparak bilimsel çıkarımlar yapan ilk bilgi tabanlı program olmuştur.

1969’da Stanford araştırma enstitüsünde geliştirilen Shakey adlı robot hareket, algılama ve problem çözme yetilerinin bir birleşimi olarak yapay zeka ve robotiğin bağlarını güçlendirdi.

1972 yılında ise yapay zeka programlama dili olan prolog geliştirildi. Prolog programlama dili birçok yapay zeka araştırmasında kullanılan önemli bir araç haline geldi.

1974’te Edward Shortliffe ise ilk uzman sistem olarak kabul edilen ve tıbbi teşhis alanında çalışan kural tabanlı bilgi gösterimine dayalı bir sistem olan MYCIN geliştirdi.

1980 yıllarda ise lisp tabanlı bilgisayarlar üretilerek piyasaya sürüldü. ilk uzman sistem geliştirme sistemleri ve ticari yapay zeka uygulamaları ortaya çıktı.

1990’ların sonlarına doğru internetin kullanımının yaygınlaşması ile arama motorları ve diğer yapay zeka tabanlı bilgi çıkarım programları geliştirildi.

1997 yılında “The Deep Blue” isimli bilgisayar programının satranç şampiyonu olan Geri Kasparov’u yenmesi ve internetin geniş kitlelere yayılması ile birlikte popülaritesini arttırmıştır.

2000 yılların başında ise yapay zeka kullanan oyuncaklar diğer bir adla akıllı oyuncaklar piyasaya sürüldü.

Yapay Zeka alanında yapılan araştırmaların çoğalması ve alt dallarının oluşmasıyla birlikte Yapay Zeka araştırmacıları iki guruba ayrıldılar. Bir gurup, insan gibi düşünen sistemler yapmak için çalışırken, diğer gurup ise rasyonel karar verebilen sistemler üretmeyi amaçladılar.

İnsan Gibi Düşünen Sistemler

Bu çalışmalarda asıl amaç genellikle insanın düşünme süreçlerini çözümlemede bilgisayar modellerini bir araç olarak kullanmaktır.

Rasyonel Düşünen Sistemler

Bu sistemlerin temelinde mantık yer alır. Burada amaç çözülmesi istenen sorunu mantıksal bir gösterimle betimledikten sonra çıkarım kurallarını kullanarak çözümünü bulmaktır.

Yapay Zeka Testleri

İnsan zekasının bir özelliği olan düşünebilme, yapay zeka sistemlerinde gerçekleştirilebilme ideallerinden birisidir. “Bilgisayarlar gerçekten insanlar gibi düşünebilirler mi?” sorusu değişik boyutları ile incelenmiştir.

“Bilgisayarlar düşünebilir mi?” sorusuna açıklık getirmek için, İngiliz matematikçi Alan Mathison Turing bir taklit oyununu önermiştir. Geliştirmiş olduğu Turing testi ile makinelerin ve bilgisayarların düşünme yetisine sahip olup olamayacakları konusunda öne sürmüştür.

Yapay Zeka Testleri – Turing Testi 

Turing Testi olarak bilinen bu oyunda bilgisayar, İnsan ve soruyu soran olmak üzere üç oyuncu iştirak etmektedir. İki farklı haberleşme kanalı üzerinden soruyu soran insan ve bilgisayarla iletişim kurmaktadır. Soruyu soran görmediği insan ve bilgisayara sorular yöneltmektedir. Sorulara verilen yanıtlara göre soruyu soran cevaplarının sahibinin bilgisayar mı yoksa insan mı olduğunu anlamaya çalışmaktadır. Merak edilen makinenin bir insan kadar anlamlı yanıtlar verebilmesini mümkün olduğunu test etmektir. Turing testine göre her iki kaynaktan gelen yanıtlar arasında bir seçim yapılamıyorsa makine zekidir denilebilir.

Yapay Zeka Testleri – Çin Odası Testi

Turing testi birçok açıdan bir takım olumsuzluklara sahipti. Bilgisayar söylenenleri doğru şekilde yaparak Turing testini geçse bile, John Searle makinelerin düşünüp anlama yeteneğine sahip olamayacağını ortaya koymak için Çin Odası Testi’ni önermiştir.

Kapalı bir odada Çince dilini bilmeyen birisinin, Çince yazılar yazılmış tabelaları ve bu tabelaları ne olduğunu açıklayan bir kural kitabı bulundurmaktadır. Kural kitabı Çince söz dizimlerine göre açıklamaktadır. Sonraları kapının altından Çince soru biçiminde yeni tabelalar iletilmektedir.  İletilenlere cevap olarak hangi tabelanın dışarıya geri verileceği bulunabilmektedir.

İçerideki kişi dışarıda bulunan gözlemciye göre sanki Çince dilini anlayan bir insan gibidir.

Fakat Çince anlamak için Çince söz dizimleri yeterli değilse, bir bilgisayar programının da Çince anlaması olanaklı değildir.

Yapay Zekanın Uygulama Alanları

Yapay zekanın temel uygulama alanları

• Uzman Sistemler
• Genetik Algoritmalar
• Bulanık Mantık
• Yapay Sinir Ağları
• Doğal Dil İşleme
• Bilgisayarlı Örüntü Tanımlama
• Ses İşleme
• Robotbilim (Robotik)
• Oyunlar
• Makine Öğrenme

olarak sınıflandırılabilir.

Uzman Sistemler

Uzman sistemler en eski ve en çok uygulanmış akıllı sistemlerdir. Bu sistemlerin tasarımı uzmanların bilgi birikiminin bilgisayar tarafından işlenip kullanılabileceği bir sekle dönüştürülmesini gerektirir.

Genetik Algoritmalar

Genetik Algoritmalar canlıların çevreye uyum ve genetik özellikleri ile ilgili araştırma sonuçlarının bir ürünüdür. Doğada güçlü olanın yaşaması, güçsüz olanın ise ölmesi prensibini esas alan genetik algoritmalar son ürünün etkinlik ve verimlilik dengesini kurmayı amaçlamaktadır.

Bulanık Mantık

Bulanık mantık teorisi, sadece iki olasılığı bulunan Aristo mantığı yerine doğru ve yanlış arasında da bulanık değerlerin var olabileceğini savunan bir teoridir.

Yapay Sinir Ağları

Yapay Sinir Ağları, insan sinir siteminin çalışma mantığını taklit ederek bilgisayar sistemlerine öğrenme, genelleme yapma, hatırlama gibi yetenekler kazandırmayı amaçlayan bilgi işleme sistemidir. Yapay sinir ağları insanın ancak düşünme ve gözlemlemeye yönelik yetenekleri ile çözebildiği problemlere çözüm üretmeye çalışmaktadır.

Doğal Dil İşleme

Doğal Dil İşleme, doğal dili belirli işlemlerden geçirerek anlayabilen, tepki gösterebilen bilgisayar sistemleri geliştirmeye çalışan yapay zeka çalışma alanı olarak tanımlanabilir. Doğal dilin yapısı konusundaki incelemeler özellikle karakterlerin optik okuyucularca belirlenebilmesi, otomatik dil tespiti, sözcüklerin hecelenmesi, kriptoloji, veri sıkıştırma, ses sentezleme, insan konuşmasının tanınabilmesi, bilginin şifrelenmesi, metnin dilbilgisi ve yazım hatalarının tespiti gibi işlemlerde oldukça kolaylıklar sağlamaktadır.

Bilgisayarlı Örüntü Tanımlama

Örüntü tanıma, bilimin, mühendisliğin ve günlük hayatın geniş bir alanındaki etkinlikleri kapsamaktadır. Birbirleriyle ortak özellikleri bulunan ve aralarında ilişki kurulabilen nesneleri daha önceden belirlenmiş bir takım kriterler ve özellikler vasıtası ile tanımlama veya sınıflandırmadır.

Ses İşleme

Ses tanıma sistemleri kullanıcı ile bilgisayarlar arasında iletişimin kurulmasında önemli yararlar sağlamaktadır. Özellikle bilgisayara komutlar verme, metin dikte ettirme gibi işlemler ses tanıma sistemleri ile çok rahat bir şekilde yapılabilmektedir

Robotbilim (Robotik)

Robot, önceden programlanmış görevleri yerine getirebilen elektronik ve mekanik birimlerden oluşan, algılama yeteneğine sahip olan cihazlardır. Robotbilim, mekatronikle yapay zekanın sınırında olan bir mühendislik disiplinidir.

Oyunlar

Yapay Zekanın geliştirilmesinde oyun kavramı tecrübeye dayalı bilgi stratejileri kullanarak genel çözüm arama kavramlarının geliştirilmesini sağlamıştır. İlk oyun sistemleri kısıtlı zamanda çok sayıda çözüm yolunu ele alma üzerine kurulmuşlardır.

Makine Öğrenmesi

Giriş verisini alabilen algoritmalar oluşturmak ve çıktıları yeni veriler ortaya çıktıkça güncellerken Problem çözen, eleştiren, genelleştirici ve problem üreteci istatistiksel analiz kullanmaktır. Tümevarım yoluyla öğrenme de örnek ve gözlemlerden yararlanarak genel bilgilere ulaşmayı hedefler.