Ana içeriğe atla

Beynimizi dijital modelleme


Değerli dostlar,

Yapay zeka kavramı artık iyiden iyiye hayatımıza girmeye başladı. İnsanlık, insan beynini inceleyerek, bilgisayar ortamında modellemeye çalışıyor. Geçen yazımda, beynin biyolojik yapısını anlatmıştım.

Bugün, dijital ortamda beynimizi modelleme çalışmalarından bahsedeceğim. Bu konuda İsviçre’deki Lozan Federal Teknik üniversitesinden Henry Markram’ın çalışmalarına bakabiliriz. Markram, çalışmalarına dünyanın en güçlü bilgisayarı olan “Blue Gene” in 16.000 işlemcili küçük bir versiyonu ile 2005 yılında başladı. Bir yıl içinde, bir sıçanın, 10.000 nöron ve 100 milyon bağlantı içeren, neokorteksinin bir parçası olan neokortikal sütununu modellemeyi başardı. Bu, beynin önemli bir parçasının tüm yönleriyle, analizinin biyolojik olarak mümkün olduğunu gösteriyordu. Farelerin beyinlerinde defalarca tekrarlanan bu sütunlardan milyonlarca vardır. Dolayısıyla, bu sütunlardan, birini modelleyerek, fare beyninin nasıl çalıştığını anlamaya başlayabiliriz.

İnsan beynini modellemek için gerekli olanlara bakacak olursak, bugünkü süper bilgisayarlardan 20.000 kez daha güçlü, halihazırda kullanmakta olduğumuz internetin tüm büyüklüğünün, 500 katı bir hafızaya sahip olmamız gerektiğini söylüyor, Doktor Markram.

2006 yılında Blue Gene’in en ileri versiyonu olan “Dawn” kullanılarak, bir farenin beyninin % 40 ı simüle edildi. Dawn, yaklaşık 150.000 işlemcisi ve 150.000 gigabyte hafızasıyla inanılmaz bir bilgisayardır. Masaüstü bilgisayarlarımızdan, 100.000 kat daha güçlüdür. 2007 de ise, bir sıçanın beyninin, % 100 ünü simüle ettiler.

2009 da yeni bir rekor geldi. İnsan beyin korteksinin % 1 ini simüle etmeyi başardılar. Bu yaklaşık olarak, 1,6 milyar nöron ve 9 trilyon bağlantı içeren bir kedinin beyin korteksine karşılık gelir. Ancak, simülasyon çok yavaştı, insan beyninin hızının 600 de 1 i kadardı. İnsan beyninde 100 milyar nöron olduğunu düşünürsek, daha yolun çok başındayız.

İnsan beynini modellemede en büyük problem, güç ve ısıdır. Dawn bilgisayarı, 1 milyon wattlık bir güç harcar ve o kadar çok ısı üretir ki, soğutmak için, dakika da 76.500 m3 soğutulmuş havayı dışarı veren, 6.675 tonluk bir klima ekipmanına ihtiyaç duyar. Bir insan beyni modellemek için bu rakamları 100 ile çarpmanız gerekir. Bu düşünsel bilgisayarın, güç tüketimi ise, 1 milyar watt olur, bu da bir nükleer güç reaktöründen elde edilecek gücün tamamına denk gelir. Bu bilgisayarın tüketeceği enerji ile, bir şehrin tamamını aydınlatabiliriz. Soğutmak içinse, bir nehrin, tümünün akış yönünü çevirip, suyunu bilgisayar içindeki kanallardan geçirmemiz gerekir. Bilgisayarın kendisi de şehrin birçok bloğunu işgal ederdi.

İnsan beyni ise, şaşırtıcı olarak, sadece 20 watt güç kullanır. İnsan beyninin ürettiği ısı neredeyse hiç farkedilmez. Bilgisayarlarımız ışık hızıyla işlem yapmalarına rağmen, beynimiz sadece 320 km hız ile işlem yapar. Bilgisayarlarımız seri bağlı olarak işlem yaparken, beynimiz paralel bağlı işlem yapar, bu sebeple, en süper bilgisayarı dahi rahatça geride bırakır.      

İyi haftalar diliyorum,

Saygılarımla,

Ufuk Saygın
AQUA Danışmanlık

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Son akşam yemeği Bölüm 1

Değerli dostlar, En son yazımda, Leonardo Da Vinci ile ilgili yazmıştım. Bugün de yine Leonardo ile ilgili yazacağım ancak bu sefer konu bir eseri olacak. Son akşam yemeği eserini duymuşsunuzdur. Aslında bir önceki bloğumda yazdığım gibi sanat eserleri niteliğindeki resimler bende çok fark yaratmıyordu. Leonardo’nun biyografisini okuyunca, biraz daha bilgi kazandığımı düşünüyorum. En azından resimde nerelere bakacağımı daha iyi biliyorum artık. Son akşam yemeği resmini ben daha önceden bir tablo gibi düşünmüştüm Oysa ki, resim bir duvara çizilmiş, evet yanlış duymadınız. Resim Milano’daki Santa Maria Delle Grazie kilisesinin duvarına çizilmiş. Leonardo tüm resimlerinde insanların duygularını ve ruh hallerini resimlerine yansıtmaya çalışmış, hem de ne yansıtma. Resimlerinde daha çok hareketli anları çizmiş ve o hareket hallerinde insan vücudunun aldığı formu incelemiş ve en doğru şekilde resmetmeye çalışmış. Son akşam yemeği’ni de incelerseniz, tablonun hem hareketli insan figürleri...

Kuantum bilgisayarlar

Değerli dostlar, Bugün kuantum bilgisayarlar hakkında yazı yazacağım. Kuantum bilgisayarlar bilgisayar dünyasında bir devrim niteliğindedir. Moore yasasının artık sınırına gelmiş durumdayız. Daha hızlı bilgisayarlar için farklı metotlar denememiz gerekiyor. Şu an için bilim insanları kuantum teknolojisi ile hesaplama yapmaya çalışmaktadır. Kuantum dünyası apayrı bir dünya, yazılarımda bahsettiğim gibi, akıl ile anlaşılabilecek durumun ötesindedir. Bugünkü, bilgisayarlar bit dediğimiz, 0 ve 1 lerden oluşan ikili sistemi kullanarak hesaplama yaparlar. Kuantum dünyasında durum farklıdır. Herhangi bir andaki olasılık, olabilecek tüm durumların toplamı kadardır. Yani, büyük bir nesne ile anlatmak istersek, bir kedinin hem ölü, hemde canlı olduğu olasılığını düşünün. Kuantum dünyasında bu olabilir. Dolayısıyla, 0 veya 1 in gerçekleşme durumu, her ikisinin olma olasılığının toplamı kadardır. Kuantum bilgisayarlar, hala emekleme aşamasındadır. Kuantum bilgisayarlarındaki en büyük...

Thales

Değerli dostlar, Bugün yine, mühendislik tarihinin büyük insanlarından Thales’den bahsedeceğim. M.Ö 7. Yy da doğmuş ve M.Ö. 6.yy da ölmüştür. Kendisi bu topraklardandır. Milet’lidir. Bilinen ilk bilim insanlarındandır. Sokrat, Pisagor gibi bilim insanlarından da önce yaşamıştır. Zaten dünya medeniyeti üzerinde yaşadığımız topraklarda oluşmuştur. Thales o zamanlar Dünya medeniyetinin merkezi olan Mısır’a seyahat etmiş ve Babil kültürü almıştı. Güneş tutulmasını önceden haber verdiği söylenir. Bir piramitin yüksekliğinin nasıl ölçülebileceğini gölgesinin uzunluğuyla Güneş’in ufka olan açısını hesaplayarak bulmuştur. Bu yöntem hala bugün, Ay’daki dağların yüksekliğini ölçmek için kullanılıyor. Thales, kendisinden 3 yüzyıl sonra Euklid tarafından yazılı belge haline getirilerek teoremleri kanıtlanan ilk bilim insanıdır. İkizkenar üçgenin tabanındaki açıların eşit olduğunu Thales bulmuştur. Thales ilk kez, dünyamızı Tanrı’ların aracılığına başvurmadan anlamaya çalışmış insandı...