MAKALE

Yayın Tarihi: 1 Mar 2012 | Gökhan İnce

0

YAPAY ZEKAM CİVANIM

Oyunlar ile bilgisayarlarımıza, akıllı makineler ile gündelik yaşamımıza girdi; yetmedi, robotlar ile geleceğimizin dünyasını şekillendiriyor.  IBM’in Watson projesi ile de hastanelere ve hatta evlerimize sokulmaya çalışan “yapay zeka”nın derdimize derman olup olamayacağını inceleyeceğiz.

İnsan zekasını henüz tamamen açıklığa kavuşturamamış insan ırkı olarak, yapay zekayı tanımlamaya çalışmak ne kadar doğru bilemiyorum, çünkü teorik olarak yapay zekanın işleyişi makinelerin insan zekasını simüle edebilmeleri prensibi üzerine kurulu. Ancak çok kaba bir söyleyişle “yapay zeka”, insanlar tarafından programlandıkları çerçevenin ötesinde düşünme ve yaratma yetisine sahip olan makineleri betimlemek için kullandığımız tabir (en azından şimdilik böyle). Daha detaylı tanımlamalar illa ki içinde eksiklik veya çelişki barındırıyor. Üstelik, yapay zeka kavramı, insan algısının, bilimsel buluşların ve teknolojik gelişmelerin ışığında da zaman içinde değişimlere uğramış durumda. Örneğin 20. yüzyılda, bugün her yerde rastladığımız kahve veya kola makinaları yapay zekaya sahip robotlar olarak görülüyor olmuş olsa da, 21. yüzyılda artık bu aletleri sadece birer “otomat” olarak  tanımlıyoruz. Bu yazının uzuncana bir felsefe yazısına dönmesini istemediğim için, yapay zekanın tanımı sorunsalını burada kesip, zaman içinde insan ve yapay zekayı karşı karşıya getiren mihenk taşlarına kısaca göz atalım. (Daha kapsamlı bir zaman haritası için size bu adresi öneriyorum.)

Şekil 1: M.Ö. 280-270'den kalma elinde taş tutan kanatlı bir TALOS'u resmeden sikke. (Cabinet des Médailles, Paris)

Yapay zekanın ilk örnekleri için zamanda yüz değil, bin değil, binlerce yıl geri gidiyoruz. Yunan mitolojisinde teknoloji ve artizan tanrısı Hephaestus ile mimar Pygmalion akıllı robot olan Talosu yaratırlar. Efsaneye gore bronzdan dev bir adam şekliyle vücut bulan Talos (bkz. Şekil 1), Europa isimli bir kadını korumak için Girit adasının çevresini her gün 3 kez dolaşıyordu. (Bekçilik işlerini üstlenen robotların atası olarak bakabiliriz [1].)

Şekil 2: Gerçek Mekanik Türk 1854 yılında yanarak kül olmuş olsa da, John Gaughan 120,000 dolar harcayarak bu otomatın bir benzerini yaratmayı başarmıştır.

Wolfgang von Kempelen tasarladığı satranç oynayan robotu “Mekanik Türk” ile 1769 yılında Avrupa turuna çıkar (bkz. Şekil 2). Vezir kıyafetli bir robotun o zaman için sadece satranç taşlarını hareket ettirecek mekanik hareketleri yapabiliyor olmasının inanılmazlığını bir kenara koysak bile, karşısına çıkan her rakibi bir bir yenmesi de muhteşem bir yapay zekaya sahip olduğa dalaletti. İçinde dönen çarklar, manivelalar ve mekanik aksamları ile herkese kendini hayran bırakan bir robot tasarlamıştı. Napoleon Bonaparte ve Benjamin Franklin gibi devlet adamlarının da yenildiği bu robotun foyası yaklaşık 50 yıl sonra ortaya çıktı [2]. İçinde son derece yetenekli satranç oyuncularının oturuyor olması ve bu kişinin bir mekanizma yardımıyla robotun kolunu oynatıyor olması insanlık tarihinin en büyük hilelerinden biri olarak anılır. Ancak, burada vurgulanması gereken nokta, insanların belki de tarihte ilk kez insan ve hayvan dışı bir zeka gösterisinin, büyüyle veya mucizeyle değil de, bir (mekanik) düzeneğin kendine has zekası (yapay zeka) ile açıklanmasına inanmaya meyil göstermiş olmaları.

Şekil 3: Deep Blue 1996 yılında 4-2 yenildiği Rus rakibini, 1997 yılında 3.5-2.5 yenmeyi başardı.

1950 yılında Alan Turing’in makine zekasının ölçüsü olarak Turing Testi’ni tanıtmasının hemen ardından, dama ve satranç oynayan programlar yazılarak yapay zekanın ilk pratik örnekleri de verilmeye başladı. Bir satranç programının insan ile kapışabilecek kapasiteye ulaşabilmesi için neredeyse 50 yıl daha gerekliydi. IBM’in satranç programı Derin Mavi (Deep Blue) Dünya satranç şampiyonu Garry Kasparov ile maça hazırdı (bkz. Şekil 3). Şah mat! İnsanlık olarak yapay zeka karşısında ilk büyük yenilgimizi almıştık.

2011 yılına geldiğimizde ise IBM hepimizi şaşırtacak bir başka uygulama ile insan zekasını karşısına aldı. Riziko adıyla da TRT 1 ekranlarında boy göstermiş olan Jeopardy! oyununda, insanlarla kapışacaktı. Bu oyunda amaç, yarışma sunucusu sorunun ipucunu verdikten sonra, bir butona olanca şekilde hızlıca basmak ve ipucuna karşılık gelen doğru soruyu bulmaktı. Bzzzttt! Butona erken basıp doğru cevapları veren Watson insanlığa yapay zeka karşısında ikinci büyük yenilgisini tattırdı! Watson’un rakiplerini silip süpürdüğü bir videoyu aşağıda seyredebilirsiniz.

Watson’un  2011 yılında insan rakiplerini yenmesinin ardından, bir sonraki hedefinin tıbbi teşhis ve tedavi tavsiyesi alanlarında da boy göstermek olduğu haberleri yayılmaya başladı. Bu gerçekten de çok iddialı bir projeydi ve gerçekleşmesi halinde insanlığa faydası çok büyük olacaktı.

Yazının ilerleyen bölümlerinde Watson’un nasıl olup da insanı yenebildiğini ve gelecekteki olası katma değerlerini inceleyeceğiz.

Yapay Zeka Watson

Şekil4: Watson'un amblemi mavi gezegenimiz. Düşünürken çevresinde dolanan 42 adet çizgi Otostopçunun Galaksi Rehberi'nde geçen "evrenin nihai sorunsu"nun cevabına gönderme niteliğinde.

Watson (bkz. Şekil 4), IBM’in DeepQA projesinde çalışan bir araştırma takımının geliştirdiği ve doğal dil ile sorulan sorulara yanıt verebilme becerisine sahip akıllı bir bilgisayar sistemi. İsmini IBM’in ilk patronu olan Thomas J. Watson’dan almış.  IBM Watson’un yapay zekasının doğal dil işleme, bilgi erişim algoritmaları, bilgi temsil ve muhakeme yöntemleri ve makine öğrenmesi teknolojilerini kullanarak hipotez geliştiren, çoklu kanıt toplayan, analiz yapabilen ve değerlendirmeye tabi tutabilen bir uygulama olduğunu söylüyor. 500 gigabaytlık veriyi (bir milyon kitaba eşdeğer bir büyüklük olarak düşünülebilir) bir saniyede işleyebilen Watson’un donanım maliyeti 3 milyon dolar. Bilgisayar konusunda uzman olan okuyucalarımız için şu iki bilgi ilgi çekici gelebilir. 1) Bu tarz bir donanımla (80 TeraFLOPS işlem yapma kapasitesine sahip) kendisine süper bilgisayarlar sıralamasında 94. sıradan yer buluyor. 2) Veri tabanındaki tüm içerik Watson’un sabit disklerine değil de, daha hızlı olduğundan RAM’ine yükleniyor [3].

Ve sonunda tasarımı tamamlandıktan sonra, 2011 yılında Watson’un yeteneklerini insan-makine kapışması için yeniden düzenlenmiş olan Riziko yarışmasında görme imkanı bulduk. Watson’un rakipleri ise hiç de yabana atılacak cinsten insanlar değildi: Brad Rutter, Riziko’da tüm zamanların en çok para kazanan yarışmacısı ve Ken Jennings, bu yarışmayı en uzun süre kazanmayı başaran kişi olarak (74 kez üstüste) ün yapmışlardı.

Şekil5 : Watson'un yarışmaya sıradışı bir katılımı söz konusu olsa da, yarışmanın formatından ödün verilmedi.

Watson ipuçlarını insanlara göründüğü anda elektronik yazılı metin formatında aldı. Bu metin içerisindeki anahtar kelimeleri ve cümle parçacıklarını istatistiksel cümleciklere çevirdi.  Watson’un getirdiği yenilik bu işlemi yapacak algoritmaların yeni olması değil, binlerce dil analiz algoritmasını eş zamanlı olarak ve çok hızlı bir şekilde yürüterek doğru cevaba ulaşmaya çalışmasıydı. Watson, çoğunlukla birbirleriyle de yarışan bu algoritmaların, birbirlerinden bağımsız olarak kendi buldukları olası cevapları değerlendirme işini üstleniyordu. Ne kadar çok aynı sonuca ulaşılırsa, cevap da o kadar güvenli oluyordu. Ayrıca müstakbel cevaba karar verdikten sonra sağlamasını da tüm veritabanıyla karşılaştırarak yapıyordu. Watson metinden konuşmaya çevrilmiş elektronik sesiyle konuşuyor ve vermesi gereken cevabı programın formatı gereği “soru cümlesi” şeklinde iletiyordu.

Şekil 6: Eğer en yakın üç cevap da ortadaki beyaz çizginin altında kalıyorsa, Watson cevap butonuna basmıyordu.

Yarışma sırasında gözlenen en belirgin detay Watson’ın düzenli olarak insan rakiplerinden hızlı bir şekilde cevap butonuna basmasıydı, ancak bazı kategorilerde (özellikle de az kelimeden oluşmuş ipuçlarında) hata oranının yüksek olması rakiplerine de oyunda kalma şansı veriyordu. Her ipucu için, Watson en olası üç adet cevabını güvenilirlik dereceleriyle [%] ekrana yansıtıyordu. Yaklaşık 4 terabayta yaklaşan ve 200 milyon sayfadan oluşan, yapılandırılmış ve yapılandırılmamış veriye ulaşım imkanı vardı. Vikipedi’nin ingilizce versiyonundaki tüm verilere erişimi olan Watson’un internet bağlantısı yoktu.

Bu yarışmanın sonunda Watson birincilik ödülü olan 1 milyon doları hanesine yazdırırken, rakipleri Ken Jennings and Brad Rutter 300,000$ ve 200,000$ ile yetinmek zorunda kaldılar.

Doktor Watson

Yarışmanın hemen ardından IBM, Nuance Communications Inc., Columbia Üniversitesi ve Maryland Üniversitesi ile gerçekleştirdiği  işbirliği sonucu olarak Watson’u doktorların tanı koyma ve tedavi önerilerine yardımcı olacak bir teşhis aracı olacak düzenleyeceklerini duyurdu [4].  Gerçek laboratuvar testlerinin ise 2012 yılında başlaması öngörülüyordu. Bu haberin üzerinden aylar geçmeden IBM’in ABD’nin en büyük sağlık yardım kuruluşu olan WellPoint ile vardıkları anlaşmanın detayları duyuruldu [5]:

IBM Watson teknolojisinin ilk ticari uygulamasını hayata geçirmek adına, WellPoint Watson bazlı çözümlerini hasta bakım hizmetlerini iyileştirmek üzere geliştirmeye karar vermiştir. Bu sayede milyonlarca Amerikalı’ya güncel ve kanıta dayalı sağlık hizmeti sunmayı taahhüt etmektedir. IBM ise bu çözümlerin üzerinde uygulanacağı temel Watson teknolojisini ve entegrasyonu sağlamakla yükümlüdür.

Peki WellPoint’in bu politik açıklamasının altında yatan beklentileri, yani Watson’un bizlerin hayatlarını kolaylaştıracak, insanlığın yararına hizmet edecek faydaları nelerdir?

Şekil 7: IBM şu an için doktorları Watson ile değiştirecekleri gibi bir iddialarının kesinlikle olmadığını her fırsatta vurguluyor.

Watson’un insan dilinin içerik ve anlamını analiz edebilme ve çok geniş kapsamlı bilgi bankasını çabuk bir şekilde işleyebilme yetileri sayesinde, hastanın durumuna uygun seçenekleri önermesi, karar verecek doktorlara ve hemşirelere en yüksek ihtimalli tanıları ve tedavileri önermeleri konusunda yardımcı olması projenin öncelikli amacı. Doktorlar Watson’a yüklenmiş hastanın tıbbi geçmişini, son test sonuçlarını, önerilen tedavi protokollerini, hastalıkla ilgili en son geliştirilen tedavi yöntemlerini ve hatta son yıllardaki dünya çapında yapılmış tüm bilimsel araştırma bulguları konusunda danışabilirler. Hatta Watson doktorlara farklı ilaçlar arasındaki etkileşimleri daha iyi bir şekilde dengeleyecek ve böylece başarı oranı en yüksek olacak tedavi seçeneklerini daraltarak en doğru ve en hızlı tedavinin seçiminde yardımcı olabilir.

Ayrıca hastanın doktoru ve sağlık planı arasındaki iletişimi yöneterek, karmaşık vakaların klinik incelemerinin daha verimli bir şekilde sonuçlanmasını sağlayabilir. Hastaların yaşadıkları çevrede, belirli bir hastalığı tedavi etme konusunda en başarılı doktorlara yönlendirilmesini bile sağlayabilir.  Bir diğer dikkate değer nokta da dünyadaki doktor açığı sayısı. Amerikada 20.000 doktor açığı olduğu iddia ediliyor [6]. Keza, Türkiye’de durum daha da vahim: her 100 bin kişiye 86 uzman hekim düşerken, Avrupa’da bu rakam 272 [7].  Watson’a ulaşım imkanının bu durumu düzeltmede faydası olabileceği söyleniyor.

Watson’un faydalarını konuştuktan sonra, gelelim aynanın diğer yüzüne:

Tüm bunların gerçekleşmesi için hastanın tıbbi geçmişinin Watson’un rahatlıkla ulaşabileceği ve anlayabileceği cinsten elektronik olarak saklanıyor olması gerekiyor. Şu anda sadece belirli hastanelerin belirli hastalıklarınızın bilgilerini, kendilerine has programlar yardımıyla tuttuğunu düşünürseniz, çok geniş çaplı, büyük yatırımlar ve neredeyse tüm sağlık bilgi-sisteminin bir revizyondan geçmesi gerektiği aşikar. Diğer bir sorun da, neredeyse hiçbir doktorun kendi profesyonel kararlarının başkaları tarafından yargılanmasından hoşlanmıyor olmaları, özellikle de bir yapay zeka tarafından [8].

Ayrıca, doktorlar kendi tanılarının Watson’un koyduğu tanılarla mukayese edilip, üstüne bir de bu kararlar baz alınarak değerlendirmeleri konusunda çekinceli davranacaklardır. Ofis çalışanlarının günümüzde maruz kaldığı, her hareketlerinin denetlenmesini sağlayan işyeri gözetleme sistemleri, ses kayıtları, klavye tuşu takip sistemleri gibi doktorların da performansları, Watson’un vardığı kararlarla kıyaslanabilecek.

Özellikle sigorta şirketlerinin sağlık hizmetlerini ve sektörünü domine edip şekillendirmeye başladığı günümüzde, bu şirketler Watson teknolojisinin kullanımını tanı koymayı hızlandırmasından dolayı tercih edebilirler (adım gibi eminim, edeceklerdir de). Bu da şu anda doktorunuzla hastalığınızı tartışarak geçirdiğiniz zamandan çok daha azına razı olmanız gerektiği anlamına geliyor. Haliyle doktorlar için ise günde daha fazla hastaya bakma zorunluluğu demek oluyor.

Bu uygulamayı daha da çelişkili hale getirecek nokta ise hastaların Watson’a bizzat danışabilecek olmaları durumunda yaşanacak. Doktorlar, şu anda bile hastaların internette dolaşıp kendi hastalıklarına kalıcı çözümler aramalarından, okudukları şeyleri yanlış yorumlayıp kendilerine teşhis koymalarından ve hatta saplantılı bir şekilde bu yanlış teşhislerine kendilerini inandırmalarına müteakip ruhsal çöküntüler yaşamalarından şikayetçi durumdalar.  Watson’un tanısı doktorun tanısından farklı olduğunda yaşanacak sorunlar her iki tarafta da çok derin yaralar açabilir [9].

Şekil 8: Bu teknolojinin gerçekten çok uzak olduğunu iddia edecekler için bir son söz: 20 sene önce, her evde bir bilgisayar olacağını da kimse düşleyemiyordu. (Alejandro Gonzalez, USA TODAY)

Diğer tartışmalı konu ise Watson’u kullanmanın yasal boyutu [10]. Acaba Watson’un koyduğu tanının yanlış olması durumunda IBM’i dava edebilecek miyiz? Doktorlar yaptıkları hataları Watson’un üzerine yıkabilecekler mi? Watson’un teşhislerinin doğruluk beklentileri yasal çerçevede nasıl tanımlanacak? Sağlık hizmeti gibi kutsal bir amacı hedefleyen ancak doğası gereği de kâr amacı güden bir sağlık yardım hizmeti şirketi, örn WellPoint, Watson’u çoğunlukla başarılı olan en ucuz tedaviyi seçmesi için mi programlar, yoksa bireysel olarak hastaya uygun olan daha pahalı bir tedaviyi mi?

Watson’un da sağlık sektöründe boy göstermesiyle gelecek yıllar çok enteresan gelişmelere gebe olacak gibi. Ancak hepimizin cevaplaması gereken 3 önemli soru var: 1) Doktorunuzun Watson’u kullanarak hastalığınızı teşhis etmesi konusunda ne düşünürsünüz? 2) Kendinizin veya çocuklarınızın hastalıklarını teşhis edecek Watson’a birinci elden, evinizden, yani direk ulaşım imkanınız olsun ister misiniz? 3) Şayet Watson’un teşhisi doktorunuzun koyduğu teşhisten farklı olursa, hangisine inanırsınız?

Kaynaklar:

[1] http://www.roboticstrends.com/security_defense_robotics/article/autonomous_robot_completes_full_days_work_unassisted#When:18:54:00Z

[2] McCorduck, Pamela (2004), Machines Who Think (2nd ed.), Natick, MA: A. K. Peters, Ltd., ISBN 1-56881-205-1.

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Watson

[4] http://www.time.com/time/business/article/0,8599,2049826,00.html

[5] http://ir.wellpoint.com/phoenix.zhtml?c=130104&p=irol-newsArticle&ID=1605649&highlight=

[6] http://online.wsj.com/article/SB10001424052702304506904575180331528424238.html

[7] http://www.sabah.com.tr/Yasam/2011/11/05/ithal-doktor-kaos-mu-hekim-acigina-care-mi

[8] http://www.startribune.com/business/127622213.html

[9] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16406474

[10] http://spectrum.ieee.org/riskfactor/biomedical/diagnostics/wellpoint-hires-ibms-dr-watson

Etiketler: , , , ,


Yazar

Lisansını İstanbul Teknik Üniversitesi, yüksek lisansını Darmstadt Teknik Üniversitesi ve doktorasını Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden elektronik, haberleşme ve bilişim teknolojileri üzerine aldı. Sırasıyla Almanya ve Japonya'daki Honda Araştırma Enstitüsü'nde robotik, yapay zeka ve işaret işleme alanlarında çalışmalar yaptıktan sonra, İTÜ Bilgisayar Mühendisliği'nde araştırmalarına devam ediyor.






Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • Patreon’dayız

  • Bizi Takip Edin

  • iTunes Bağlantısı

  • Reklam Alanı

  • Destekçiler

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 99.731 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Mart 2012
    P S Ç P C C P
    « Şub   Nis »
     1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031