Super Bilgisayardaki Beyin

0:15
Bizim amacimiz, insan beyninin ayrintili ve gercekci bir bilgisayar modelini yapmaktir. Ve gecen son dort yil icinde bu fikrin ispatini bir kemirgen beyninin kucuk bir bolumunde gerceklestirdik, ve bu gorusun ispati ile birlikte simdi projemizin olcegini insan beynini olusturmaya kadar buyutuyoruz.
0:36
Neden bunu yapiyoruz? Bunun uc sebebi var: Birincisi; eger topluma uyum saglamak istiyorsak insan beynini anlamak bizim icin temel bir zorunluluktur, ve bunun gelisim icin bir cozum yolu olduguna inaniyorum. Ikinci sebep; deneylerimizi sonsuza kadar hayvanlar uzerinde yapamayiz, tum verileri ve bilgimizi isleyen bir modelde toplamaliyiz. Nuh Peygamberin gemisi gibi. Ayni bir arsiv gibi. Ve ucuncu sebeb de; bu gezegende zihinsel bozukluklar yasayan iki milyar insan var, kullanilan ilaclar da cogunlukla deneysel. Inaniyorum ki bu hastaliklari tedavi etmek icin kesin cozumler uretebiliriz.

1:26
Hatta su asama da dahi beynin nasil calistigina dair belli basli sorulari arastirmak icin bu beyin modelini kullanabiliriz. Ve burada, TED’de, ilk kez bir teoriyi; ki bir cok teori var, beynin nasil calistigina dair bir teoriyi nasil ele aldigimizi sizlerle paylasmak istiyorum. Soyle ki; bu teoriye gore, beyin evrenin bir versiyonunu yaratir ve kurar. Ve evrenin bu uyarlamasini etrafimizi saran bir balon gibi tasarlar.
2:04
Elbette, bu konu yuzyillardir tartisilan felsefi bir konudur. Fakat, ilk kez bu konuyu beyin simulasyonu ile ele alabiliriz. ve bu teorinin dogru olup olmadigina dair sistematik ve ozenle hazirlanmis sorular sorabiliriz. Ufuktaki Ay’in kocaman olmasinin sebebi sadece bizim algi sinirimizin 380.000 kilometreye kadar yayilamamasindandir. O bizim algi sinirimizi asar. Ve biz de bu yuzden algi sinirimiz icinde kalan binalarla kiyaslariz, ve bir yargida bulunuruz. o kadar buyuk olmamasina ragmen, Ay’in kocaman olduguna karar veririz

2:45
Bu da bize gosterir ki; yapilan tespitler algi sinirimizi destekleyen temel taslardir. Iste bu tespitler onu canli kilar. Kararlar olmaksizin, goremezsiniz, dusunemezsiniz, hissedemezsiniz. Anestetik ilaclarin calisma sisteminin sizin derin uykuya dalmaniza vesile olarak, ya da sinirsel uyarı iletimini keserek ise yaradigini, boylelikle aciyi hissetmediginizi sagladigini dusunuyor olabilirsiniz, oysa, aslinda anestetik ilaclar bu sekilde islemez. Aslinda yaptiklari islem, beyne ses sinyalleri gondermektir; ki boylelikle beyindeki noronlar birbirleriyle iletisim kuramazlar. Onlar darmadaginik olmuslardir, ve bu yuzden siz bir karar veremezsiniz. Yani siz, doktor ya da cerrah ne yapiyor acaba diye anlamaya calisirken, o vucudunuzu kesmis, desmistir, coktan yanınızdan ayrilmistir bile. evine varmis ve cayini yudumluyordur. (Kahkahalar)
3:31
Yani, bir kapiya varip, onu actiginiz zaman algilamak icin yapmak zorunda oldugunuz sey tespitler yapmaktir. odanin buyuklugune dair, duvarlarina, yuksekligine ve odadaki nesnelere dair binlerce tespit. Gordugunuzun yuzde doksan dokuzu goze yansiyan degildir. Sizin o oda hakkindaki cikarimlarinizdir. O halde, acikca diyebilirim ki; “Dusunuyorum, oyleyse varim.” Fakat, “Dusunuyorsunuz, oyleyse varsiniz.” diyemem. cunku siz benim algi sinirim icindesiniz.
4:12
Simdi, bu konuda tartisip, felsefe yapabiliriz, fakat, onumuzdeki bir kac yuz yil boyunca bunu gercekten tartismak zorunda degiliz. Cok net bir soru sorabiliriz. Beyin boyle bir algilamayi olusturabilir mi? Bunu yapabilme istidati var midir? Bunu yapabilecek toz’e sahip midir? Iste, size bugun anlatacagim konu budur.
4:31
Oyle ki; evrenin beyni olusturmasi on bir milyar yil aldi. Bunu biraz da gelistirmesi gerekti. Ic gudulerimizin olabilmesi icin, beynin on bolumunu eklemesi gerekti cunku karada hayatta kalmakla basedebilmeliydi. Fakat, asil buyuk adim neokorteks oldu. Yeni bir beyin. Buna ihtiyaciniz vardi. Memeli hayvanlarin buna ihtiyaci vardi cunku ebebeyn olabilmek icin sosyal iletisimlerle bilmeye veya kavramaya iliskin karmasik fonksiyonlarla basedebilmesi icin bu gerekliydi.
5:00
Yani, neokorteks’i bugun aslinda bildigimiz evrenin nihai cozumu olarak dusunebilirsiniz. Evrenin urettigi zirve, en son olusum Evrimde oylesine basariliydi ki; noronlarin sayisi, neredeyse urperti veren bu organi, yapiyi gelistirebilmek icin fareden insana kadar bin misli artti. ve neokorteks evrimsel gelisimine son vermis degildir. Aslinda, insan beynindeki neokorteks inanilmaz bir hizla gelismektedir.
5:37
Eger neokorteks’in yuzeyini buyultürseniz, bilgisayardaki gibi kucuk modullerden, G5 islemcilerinden, meydana geldigini farkedersiniz. fakat, bunlarin sayisi milyonlarcadir. Evrimde oylesine basariliydi ki; bizim yaptigimiz islem, kafatasinda hic yer kalmayacak kadar onlari tekrar tekrar, defalarca kopyalamakti. Ve beyin kendisinde katlanmaya basladi, iste bu yuzden neokorteks bu kadar yogun sarilmistir. Biz sadece kolonlar halinde toparliyoruz; ki boylelikle daha karmasik fonksiyonlari meydana getirebilmek icin daha fazla neokortikal kolonlarimiz olabilsin.
6:09
Yani neokorteks’in aslinda bir milyon tuslu, kocaman bir piyano gibi oldugunu dusunebilirsiniz. Her bir neokortal kolon bir nota sesi cikartir. Onu harekete gecirirsiniz ve bir senfoni olusur. Fakat bu sadece bir algi senfonisi olmakla kalmaz, bu sizin evreninizin senfonisi, sizin gerceginiz haline gelir. Elbette, bir milyon tuslu pianoyu calmayi ogrenmek uzmanlasmak, yillarinizi alir. Iste bu yuzden cocuklarinizi iyi okullara, mumkunse nihayetinde Oxford’a, gondermeniz gerekir. Ancak, bu sadece egitimle kalmaz. genetik ozellikler de bunda rol oynar. Sansli dogmus olabilirsiniz, ya da neokortal kolonunuzu uzmanlastirma bilgisine vakif olabilirsiniz ve boylelikle de muhtesem bir senfoni ortaya koyabilirsiniz.
6:52
Aslinda, otizm’in “Yogun Dunya” ismini verdigi yeni bir teorisi vardir; ki bu teoriye gore; neokortikal kolonlarin super kolonlar oldugu ileri surulur. Son derece tepkisel ve super esnek yapilardir, ki; otizm hastalari, bizim inanamayacagimiz bir senfoniyi olusturma ve ogrenebilme yetisine sahip olabilirler. Ancak, sunu da kabul etmelisiniz ki; eger bu kolonlar icerisinde bir hastaliginiz varsa, o nota kapali olacaktir. Algi, yani yarattiginiz senfoni bozuk olacak, ve sizde hastaligin belirtileri ortaya cikacaktir.
7:27
Yani, Nöroloji bilimi icin kutsal kase, neokortical kolonun tasarimini cozebilmektir. ve bu sadece Noroloji bilimi icin degil, algiyi anlayabilmek, gercegi okuyabilmek, ve hatta fiziksel gercegi cozebilmek icin de cok onemlidir. Iste, son on bes yildir bizim yaptigimiz da neokorteks’i sistematik olarak parcalara ayirmak ve incelemek oldu. Bu calisma, gidip yagmur ormanlarinin bir bolumunun kataloğunu hazırlamaya benzetilebilir. Orada kac tane agac vardir? Bu agaclarin sekilleri nasildir? Her turden kac tane agac var? Nerelere yerlesmisler?
8:02
Ancak bu calisma, kataloglamadan daha kapsamlidir cunku iletisim ve baglanti kurallarini tasvir etmek ve ortaya cikarmak zorundasiniz; cunku noronlar birbiriyle gelisiguzel baglanti kurmazlar. Hangi noronla baglanti kuracaklarini dikkatle tespit ederler. Katologlamadan daha kapsamli olmasinin diger bir sebebi; onlarin uc boyutlu dijital orneklerini bilfiil olusturmanizi gerektirmesidir. Ve biz bunu binlerce noron uzerinde gerceklestirdik, buldugumuz farkli tur noronlarin dijital orneklerini olusturduk. Iste bunu bir kez gerceklestirdiginiz zaman neokortal kolonu olusturmaya baslayabilirsiniz.
8:36
Iste burada onlari sariyoruz. Bunu yaptikca fark ediyoruz ki; dallar milyonlarca yerde kesisiyorlar ve her bir kesisim noktasinda iki neronun birleştiği yeri; sinaps’i olusturabilirler. Sinaps, noronlarin bibirleriyle iletisim kurduklari, kimyasal bir noktadir. Bu sinapslar beraberce bu agi ya da beynin devrelerini olustururlar. Iste, bu devreyi beynin dokusu olarak dusunebilirsiniz. Ve beynin dokusunu dusundugunuzde bu yapi nasil meydana gelmistir diye sorarsiniz? Bu halinin modeli nedir? Fark edersiniz ki; bu, beyin konusundaki tum teoriler icin bir engel teskil eder ozellikle de, bu halidan, iste belli bir modeli olan bu halidan, bir gercek cikarabilecegini one suren teoriye meydan okur.
9:32
Bunun sebebi, beynin olusumundaki en onemli sir : cesitliliktir. Her bir noron farklidir. Tipki orman orneginde oldugu gibi. Her bir cam agaci farklidir. Degisik turler olabilir, fakat, her bir cam agaci farklidir ve beyin de iste aynen boyledir. Oyle ki; beynimdeki hic bir noron bir digeri ile ayni degildir ve benim beynimdeki hic bir noron sizin beynininizdeki noronun aynisi degildir. Ve sizin noronlariniz da ayni sekilde yonlendirilmis veya konumlanmis olmayacaktir. Ve hatta; daha cok ya da daha az sayida noronlariniz olabilir. Ayni dokuya ya da devre sistemine sahip olmaniz mumkun degildir.
10:05
O halde nasil olur da birbirimizi anlayabilecegimiz bir gercekligi yaratabilmemiz mumkun olabilir? Aslinda bunun uzerine mütalaa etmemize hic gerek yok. Simdi 10 milyon sinaps’in hepsine bakabiliriz. Dokusuna bakabiliriz. Ve noronlari degistirebiliriz. Degisik noronlari, farkli varyasyonlarda kullanabiliriz. Onlari farkli konumlara yerlestirebilir, farkli yerlere yonlendirebiliriz. Onlari daha cok ya da daha az sayida kullanabiliriz. Iste bunu yaptigimiz zaman devre sisteminin degistini fark ettik. Fakat devre sisteminin orulus dokusu degismez Yani beynin dokusu beyniniz daha kucuk ya da buyuk olsa da farkli sinir hucreleri olsa da sinir hucrelerinin farkli morfolojisi olsa da OZde ayni dokuyu paylasiyoruz. Ve inaniyoruz ki; bu da her canli turunde o ture ozgudur. ki bu da nicin baska canli turleriyle iletisim kuramadigimizin sebebini aciklar.
10:58
Gelin simdi bunu devreye sokalim, fakat onu yapabilmeniz icin once bunu hayata gecirmek zorundasiniz. Bunu formullerle, bir cok matematik denklemlerle hayata geciriyoruz. Aslinda, sinir hucrelerini elektrik ureticilerine donduren denklemleri Cambridge’den, Nobel odullu iki kisi tarafindan kesfedilmistir. Yani, sinir hucrelerini hayata gecirecek matematigi biliyoruz. Sinir hucrelerinin bilgiyi nasil topladigini ve birbirleriyle iletisim kurmak icin nasil kucuk bir simsek olusturduklarini aciklayabilecek matematigi de biliyoruz. Iste sinaps’a vardiklarinda sinaps’a gercekten, tesirli bir sekilde sok etkisi yaparlar Bu, sinapslardan kimyasal maddeleri yayan elektrik bir sok gibidir.
11:39
Bu islemi aciklayacak matematigi de biliyoruz. Yani, sinir hucreleri arasindaki iletisimi aciklayabiliriz. Neokorteks’in hareketinin benzerini yapmaniz gereken, gercekten de cok az sayida formul vardir. Fakat, bunun icin cok buyuk bir bilgisayara ihtiyaciniz var. Aslinda, sadece bir tek noronun tum hesaplamalarini yapabilmek icin bile bir dizustu bilgisayara ihtiyac vardir. O halde 10,000 tane dizustu bilgisayara ihtiyaciniz olacaktir. Bunun icin nereye gitmeniz gerekir? IBM’e gidersiniz ve super bir bilgisayar alirsiniz, cunku onlar 10,000 adet dizustu bilgisayari alip, bir buzdolabi buyuklugune nasil getireceklerini biliyorlar. Iste simdi “Mavi Gen” (Blue Gene) super bir bilgisayarimiz oldu. Tum sinir hucrelerini, her birini bu bilgisayarin islemcilerine yukleyebiliriz, calistirir ve olacaklari goruruz. Sihirli halida bir yolculuga cikariz.
12:25
Burada bunu harekete geciriyoruz ve bir uyari oldugu zaman beyninizde neler oldugunun ilk goruntusunu veriyor. Bu ilk goruntu. Simdi, buna ilk baktiginizda “Aman Allah’im. Buradan nasil bir gerceklik cikabilir ki?” diye dusunebilirsiniz. Fakat, aslinda bu neokortical kolonu henuz gelistirmemis olsak da aslinda belirli bir gerceklik cikarmaya baslayabiliriz. Ancak ” Gul nerede” diye sorabiliriz. “Eger onu bir resimle uyariyorsak, o iceride nerededir ” diye sorabiliriz. Neokorteks’in icinde, neresindedir? Eger bununla uyardiysak, sonuc itibariyle orada olmak zorundadir.
13:05
O halde, soyle bakabiliriz sinir hucrelerini, sinapslari goz ardi ederek yanlizca saf elektrik hareketlerine bakabiliriz. Cunku onlari olusturan budur. O, elektrik sekiller dizisini olusturuyor. Yani, bunu yaptigimiz zaman, gercekten de ilk kez hayalet gibi gozuken; neokortal kolonun icinde elektriksel cisimler gozlemledik. Iste bu elektriksel objeler de uyariciya dair tum bilgileri icerirler. Ve bu yapiya yakindan baktigimizda tipki evren gibi gorunur.
13:44
O halde bir sonraki asamada yapmamiz gereken sey sadece bu beyin koordinatlarini alip algisal alana yansitmaktir. Iste bunu yaptiginiz zaman bu makina tarafindan, bu beyin parcasi tarafindan, yaratilmis olan gercegi gorme imkaniniz olucaktir. bu beyin parcasi tarafindan, yaratilmis olan gercegi gorme imkaniniz olucaktir. Yani, ozetle, Sanirim evren… olasidir ki… kendine ayna olacak bir beyni gelistirmis olabilir ki bu da kendi hakikatini tanimaya dair ilk adim olabilir. Bu teorileri ve diger teorileri test etmek icin yapilacak daha cok sey var. Ancak, umarim kismen de olsa ikna olmussunuzdur ki; beyni olusturmak imkansiz degildir. Bunu 10 yil icinde basarabiliriz. ve sayet bunu basarabilirsek, 10 yil icinde, TED’e sizinle konusacak bir hologram gonderecegiz. Tesekkur ederim. (Alkislar)

Kaynak: http://www.ted.com/talks/henry_markram_supercomputing_the_brain_s_secrets?language=tr

No tags for this post.

Leave a comment