Samsung beynimizi "kopyalayacak"

Samsung, beyin benzeri çipler geliştirmenin iyi bir yolu olduğunu düşünüyor: Mevcut beyin yapılarını ödünç almak. Teknoloji firması, bir beynin nöron bağlantı haritasını 3D nöromorfik çiplere "kopyalayıp yapıştıracak" bir yöntem önerdi. Bu yaklaşım, hem nöronların bağlandığı yeri hem de bu bağlantıların gücünü kaydetmek için büyük hacimli nöronlara giren bir nanoelektrot dizisine dayanıyor. İster kullanıma hazır flash depolama isterse dirençli RAM gibi son teknoloji bellek olsun, bu verileri kopyalayabilir ve 3B katı hal bellek ağına 'yapıştırabilirsiniz'.

Her bellek birimi, haritadaki her bir nöron bağlantısının gücünü yansıtan bir iletkenliğe sahip olacaktır. Samsung, sonucun, bilim insanlarının başlangıçta istediği gibi "beyni tersine mühendislik"e etkili bir geri dönüş olacağını söyledi.

Bu karar, yeni kavramları öğrenme ve değişen koşullara uyum sağlama esnekliği de dahil olmak üzere gerçek beyinler gibi davranan yapay zeka sistemlerine bir "kısayol" işlevi görebilir. Araştırmacıların söylediğine göre, gerçek bilişe sahip tam otonom makineler bile görmemiz mümkün olabilir.

Ancak bu karmaşıklıkla ilgili öne çıkan bir sorun var. Bir insan beyni, bin kat daha fazla sinaptik bağlantıya sahip yaklaşık 100 milyar nörona sahip olduğundan, ideal bir nöromorfik çip yaklaşık 100 trilyon bellek birimine ihtiyaç duyacaktır. Bu, herhangi bir şirket için ulaşması açıkça zor bir değer ve bu değerin içerisinde bu sanal beyni çalıştırmak için gereken kod bulunmuyor. Samsung, insan benzeri yapay zekaya kapı açmış olabilir, ancak herhangi birinin bu hedefe ulaşması uzun zaman alabilir...

Beynimiz nasıl "kaydediyor?"

Kafamızın içinde olup bitenlerin çoğunun gizemli olduğunu kesin. Bilincimizi anlamak bizim için halen oldukça zor bir şey ve deneyimlerimizin tam olarak nasıl belleğe dönüştüğünü bilmek en iyi ihtimalle belirsiz. Ancak İngiliz bilim insanı Dr. Ben Goult, artık hafızaya mekanik bir temel sağlayan yeni bir teori ortaya koydu. IFLScience, insan beyninin ve bilgisayarların ne kadar benzer olduğunu tartışmak için Dr. Goult ile bir görüşme yaptı.

MeshCODE teorisi, talin adı verilen belirli bir protein molekülünün keşfine dayanıyor. Beyin hücrelerinin sinyal göndermesine imkan tanıyan yapılar olan sinapslar, teorinin adını aldığı ağ örgüsü olarak bilinen talin moleküllerinden yapılmış yapı iskelelerini içeriyor. Bu moleküller, ikili kod gibi 0 ve 1 olarak anlaşılabilecek iki kararlı duruma sahip.

Dr. Goult, Frontiers in Molecular Neuroscience'da yayınlanan yeni bir makalede, sadece beynimizin moleküler yapısı ile bilgisayarlar arasında bir benzerlik olmadığını, tüm bellek aracının, tuşlardan yapılmış eski bir mekanik bilgisayar gibi çalıştığını ancak çok daha iyi olduğunu öne sürüyor.

Dr Goult, IFLScience ile yaptığı görüşmede "MeshCODE teorisi, beyin faaliyetimizin molekül şekillerine yazılmış karmaşık bir ikili kodlamayı sürekli olarak güncellediği mekanik bir bilgisayar olarak beynin yeni bir görünümünü sunuyor. Dikkat çekici bir şekilde, insanlığın optimal hesaplama cihazları üretme çabaları, doğanın halihazırda ulaşmış olabileceğine çarpıcı bir benzerlik gösteren mimarilere yol açmış olabilir" dedi.

Teoriye göre beynimizdeki elektrik sinyalleri bu moleküllerdeki 0'lar ve 1'lerin kalıplarını değiştiriyor. MeshCODE, tüm beyni bilgilerin erişilebilen belirli konumlarda depolandığı bir katı hal diski olarak kabul ediyor. Bu fikir aynı zamanda neden uykuya ihtiyacımız olduğuna dair bir açıklama da sunuyor.

Goult, "Teori aynı zamanda neden uyuduğumuz konusunda yeni bir rol üstleniyor" diyor ve şöyle devam ediyor: "Gün boyunca beyin, hipokampusta toplanan ve işlenen çok fazla bilgi alıyor. Geceleri bu bilgilerin işlenmesi, mevcut verilerle entegre edilmesi ve kortekste uzun süreli depolamaya aktarılması gerekiyor. Bu veri yönetimi, çok fazla beyin aktivitesi gerektirir ve doğal uyku döngülerimiz bu işlemin gerçekleştiği yer olabilir. REM uykusu sırasındaki elektriksel aktivite, depolanan bilgiyi yazmak ve düzenlemek için bu bellek moleküllerini yerleştirecektir, bu da fiziksel olarak beynin diskine yazılan ikili kalıpları değiştirecektir."

Mevcut araştırma, MeshCODE teorisinin sadece düzgün bir açıklamadan daha fazlası olduğunu göstermenin yollarını arıyor. Bilim insanları ayrıca, moleküllerin gerçek zamanlı olarak nasıl değiştiğini anlamakla da ilgileniyorlar; bu araştırma, talin ağ yapısındaki değişikliklerin nöral aktivite kalıplarına dönüşüp dönüşmediğini ve nasıl çevrildiğini netleştirmeye yardımcı olabilir.

Bir gizem daha çözüldü

Beyin sürekli bir sinyal akışı ile yaşıyor. Gelen milyonlarca sinyali dengelerken zihinsel performansımızı artırmak için kendini tekrar tekrar ayarlıyor. Bilim insanları bu uyarlanabilirlik özelliğinin zihnimizi uyanık tutarken, yetişkinlerin yeni diller öğrenmesini zorlaştırdığını söylüyor.

Beyin hücresi aktiviteleri iki kategoriye ayrılıyor: Esneklik ve kararlılık. Esneklik, beynin değişme yeteneğini ifade ediyor. Yeni bilgiler edindikçe nöronlar arasında yeni bağlantılar kuruluyor. Kararlılık ise bunun tam tersi. Beynin daha önce öğrendiğimiz şeylere tutunmasını, bu bağlantıları sağlamlaştırmasını sağlıyor.

Küçük çocukların yüksek düzeyde "sinirsel esnekliği" bulunuyor. Yeni sinirsel bağlantılar oluşturmak, çocuklar için yararlı çünkü tonlarca yeni bilgiyi öğrenmeleri ve neyin tutunacak kadar önemli olduğunu ayırt etmeleri gerekiyor. Ancak biz yaşlandıkça, beynin yeni bağlantılar oluşturma kapasitesi doğal olarak azalıyor.

San Francisco'daki California Üniversitesi Nörolojik Cerrahi Departmanından yardımcı doçent Matt Leonard "beyin, ilerleyen yaşla beraber kararlılığa öncelik vermeye başlıyor. Son on yıl veya daha uzun bir süre boyunca öğrenmiş olduğumuz şeylere önemli olanlara tutunuyoruz" diyor.

Yeni bir araştırmanın sonuçlarına göre, yeni bir dil öğrenmek için beynin esneklik özelliğini kullanmak gerekiyor. Bu yüzden çocuklar, yeni dilleri yetişkinlere göre daha kolay ve hızlı bir şekilde öğrenebiliyorlar. UCSF'den sinirbilimciler, beynin yabancı bir sözlüğü nasıl algıladığını anlamak için İngilizce konuşan 10 epilepsi hastasının Mandarin Çincesi öğrenirken beyin aktivitelerini inceledi. Bu gönüllülerin beyinlerinde, hastalıkları nedeniyle zaten elektrotlar bulunuyordu. Böylece araştırmacılar insan beynini öğrenirken doğrudan inceleme yapabilmek için eşsiz bir fırsat elde etti.

Leonard ve diğer araştırmacılar, deneklerin beyin verilerinin analizini tamamladıktan sonra, beynin konuşma korteksi olarak bilinen bölgesindeki nöronlardan oluşan düğümlerin öğrenme sürecinde aktif olduğunu buldular. Bu, bazı nöronların aktif olmadığı ve öğrenme sürecine katılmadığı anlamına geliyor.

Leonard, "Bazıları öğrenmeyle değişmeye gerçekten istekli görünen ve diğerleri daha dirençli görünen bu farklı türde nöron grupları gördük" diyor.  Deneyde yabancı dil olarak Çince seçilmesinin nedeni, İngilizceye tamamen ters bir dil olması. Bu yüzden büyük miktarda yeni nöral bağlantı gerektiriyor.  

Beynimizin tanıdık sesleri yakalaması daha olasıdır, bu yüzden çevresi o dili konuşan insanlarla yaşayanlar, dili derslerde olduğundan daha hızlı öğrenebilirler. Her şey, beyinlerimizi kalıpları tanımak ve nöronlarımızı meşgul etmek için eğitmekle ilgili. Leonard, "İster çocuk ister yetişkin olun, yeni bir dil öğrenmenin en iyi yolu, o dilin içine dalmaktır" diyor ve ekliyor: "En iyi yöntem, mümkün olduğunca bu dili anadili olarak konuşan kişilerle zaman geçirmek."

Bilim insanları herhangi bir öğrenme sürecinde inişler ve çıkışlar olacağını da vurguluyor. Çalışmada elde edilen beyin aktivitesi verileri, öğrenme başarısında büyük farklılıklar olduğunu gösterdi.

Bir gizem daha çözüldü

Beyin sürekli bir sinyal akışı ile yaşıyor. Gelen milyonlarca sinyali dengelerken zihinsel performansımızı artırmak için kendini tekrar tekrar ayarlıyor. Bilim insanları bu uyarlanabilirlik özelliğinin zihnimizi uyanık tutarken, yetişkinlerin yeni diller öğrenmesini zorlaştırdığını söylüyor.

Beyin hücresi aktiviteleri iki kategoriye ayrılıyor: Esneklik ve kararlılık. Esneklik, beynin değişme yeteneğini ifade ediyor. Yeni bilgiler edindikçe nöronlar arasında yeni bağlantılar kuruluyor. Kararlılık ise bunun tam tersi. Beynin daha önce öğrendiğimiz şeylere tutunmasını, bu bağlantıları sağlamlaştırmasını sağlıyor.

Küçük çocukların yüksek düzeyde "sinirsel esnekliği" bulunuyor. Yeni sinirsel bağlantılar oluşturmak, çocuklar için yararlı çünkü tonlarca yeni bilgiyi öğrenmeleri ve neyin tutunacak kadar önemli olduğunu ayırt etmeleri gerekiyor. Ancak biz yaşlandıkça, beynin yeni bağlantılar oluşturma kapasitesi doğal olarak azalıyor.

San Francisco'daki California Üniversitesi Nörolojik Cerrahi Departmanından yardımcı doçent Matt Leonard "beyin, ilerleyen yaşla beraber kararlılığa öncelik vermeye başlıyor. Son on yıl veya daha uzun bir süre boyunca öğrenmiş olduğumuz şeylere önemli olanlara tutunuyoruz" diyor.

Yeni bir araştırmanın sonuçlarına göre, yeni bir dil öğrenmek için beynin esneklik özelliğini kullanmak gerekiyor. Bu yüzden çocuklar, yeni dilleri yetişkinlere göre daha kolay ve hızlı bir şekilde öğrenebiliyorlar. UCSF'den sinirbilimciler, beynin yabancı bir sözlüğü nasıl algıladığını anlamak için İngilizce konuşan 10 epilepsi hastasının Mandarin Çincesi öğrenirken beyin aktivitelerini inceledi. Bu gönüllülerin beyinlerinde, hastalıkları nedeniyle zaten elektrotlar bulunuyordu. Böylece araştırmacılar insan beynini öğrenirken doğrudan inceleme yapabilmek için eşsiz bir fırsat elde etti.

Leonard ve diğer araştırmacılar, deneklerin beyin verilerinin analizini tamamladıktan sonra, beynin konuşma korteksi olarak bilinen bölgesindeki nöronlardan oluşan düğümlerin öğrenme sürecinde aktif olduğunu buldular. Bu, bazı nöronların aktif olmadığı ve öğrenme sürecine katılmadığı anlamına geliyor.

Leonard, "Bazıları öğrenmeyle değişmeye gerçekten istekli görünen ve diğerleri daha dirençli görünen bu farklı türde nöron grupları gördük" diyor.  Deneyde yabancı dil olarak Çince seçilmesinin nedeni, İngilizceye tamamen ters bir dil olması. Bu yüzden büyük miktarda yeni nöral bağlantı gerektiriyor.  

Beynimizin tanıdık sesleri yakalaması daha olasıdır, bu yüzden çevresi o dili konuşan insanlarla yaşayanlar, dili derslerde olduğundan daha hızlı öğrenebilirler. Her şey, beyinlerimizi kalıpları tanımak ve nöronlarımızı meşgul etmek için eğitmekle ilgili. Leonard, "İster çocuk ister yetişkin olun, yeni bir dil öğrenmenin en iyi yolu, o dilin içine dalmaktır" diyor ve ekliyor: "En iyi yöntem, mümkün olduğunca bu dili anadili olarak konuşan kişilerle zaman geçirmek."

Bilim insanları herhangi bir öğrenme sürecinde inişler ve çıkışlar olacağını da vurguluyor. Çalışmada elde edilen beyin aktivitesi verileri, öğrenme başarısında büyük farklılıklar olduğunu gösterdi.