Skip to main content

Sentetik Bir Beyin İmalat Otomasyonunu Daha Erişilebilir Hale Getirebilir mi?

synthetic brain

Bir gelecek hayal edin; ve bu gelecekte bir hayali olan herkesin, bunu kolayca fiziksel ürüne dönüştürebildiğini düşünün. Bu gelecekte, hayali gerçeğe dönüştürmek için yapmanız gereken tek şey istediklerinizi kelimelere dökmek. Mühendislik diplomanızın ya da endüstriyel tasarımda veya imalatta bir altyapınızın olması şart değil, bir fikrinizin olması yeterli.

Bu olabilir (ve olacak); ama öncelikle, imalat otomasyonuna erişim konusundan başlamak üzere, bazı şeylerin değişmesi gerekiyor.

Günümüzde otomasyon, basitçe ifade edersek, muazzam miktarda paraya sahip büyük üreticilere özgü bir ayrıcalıktır. Bu kuruluşlar imalata hakimdir çünkü otomasyon araçlarına yatırım yapacak kaynaklara sahiptir. Otomasyon maliyetinin ekipman fiyatından çok daha fazla olması belki de şaşırtıcı değil. Otomasyon maliyetinin neredeyse dörtte üçünü donanım değil, pahalı, zahmetli ve zaman alan süreç entegrasyonu oluşturur. Süreç entegrasyonu, otomasyon sistemini etkin biçimde çalıştırmak için gerekli kurulum, eğitim, belgelendirme, bakım ve sorun giderme işlemlerini içerir.

synthetic brain modern manufacturing plant
Günümüzde yapılan araştırmalar sayesinde, modern imalat önümüzdeki yıllarda tamamen farklı görünebilir.

İmalatçıların süreç entegrasyonu aşamasından geçmesi gerektiğinden, bu kemikleşmiş ekosistem, otomasyonun yayılmasını engellemiştir. Otomasyon ulaşılmaz düzeyde pahalı olmak zorunda değil. Ancak entegrasyon bariyerini aşmak ve otomasyonu tamamen demokratik hale getirmek; yani herkesin, en küçük atölyenin dahi kullanabilmesini sağlamak için bir altüst oluş gerekli. Demokratikleşmeye ulaşmanın yolu, sentetik beyin yaratmaktan geçiyor.

Sentetik Beyin Nedir?

Sentetik beyin esas itibarıyla, insan olmanın en ilgi çekici yönlerinden biri olan deneyerek öğrenme yeteneğini yeniden üretebilecek donanım ve yazılımların birleşimidir. Sentetik beynin bileşenleri, sentetik beyne sahip robota, kendisini saatler içinde bir kavrama, analiz ve veri toplama ortamı sağlar. Bu ortam robota, yeniden programlama veya beyin devrelerini “yeniden düzenleme” kabiliyeti verir.

Sentetik beyin, mükemmel ekosistemi oluşturmak üzere üç parçadan oluşur: donanım, yazılım ve sensörler. Sensörler, göz ve kulak işlevi görüyor; donanım da sensörlerin topladığı verileri işliyor. Hesaplama yazılımı, yani derin öğrenme özelliğine sahip yapay zeka, tüm yeni deneyimleri günlüğüne kaydedip, belleğine ekleyebilir, bu deneyimlerden ders çıkarabilir ve bunları gelecekteki görevlerde faydalanmak için kullanabilir. İmalat robotu birdenbire, önceden programlanması gereken tek görevlik bir makine olmaktan çıkıyor.

synthetic brain Intel Stratix 10
Teknoloji devi Microsoft’un derin öğrenme platformu Project Brainwave’e güç sağlamak için kullandığı Intel Stratix 10 gibi sahada programlanabilir kapı dizilerine (FGPA’lar) yaptığı yatırım, teknolojinin kullanılabilirliğine ve benimsenmesine büyük katkı sağlamıştır. Kaynak: Intel.

Sentetik Beyin Nasıl Çalışır?

Sentetik beynin en önemli unsuru, sahada programlanabilir kapı dizisi veya FPGA adı verilen uyarlanabilir bir donanım parçasıdır. Bu parça esasen, programlanabilir blok dizisine sahip entegre bir devre olup, sahada ihtiyaca göre yapılandırılabilir. FPGA’lar 1980’li yılların ortalarında geliştirilmiş olsa da programlanmaları son derece zor olduğundan yaygın biçimde kullanılmamıştır. Ancak, Microsoft gibi şirketlerin ciddi yatırımları sayesinde, FPGA’ların arabirimleri artık daha iyidir. Böylece, FPGA’ları programlamak veya onlara “öğretmek” kolaylaşmış ve bu cihazlar büyük ölçüde erişilebilir hale gelmiştir.

FPGA şöyle çalışır: Sentetik beyinle donatılmış bir robot, kullanıldığı ilk birkaç ay boyunca, verdiğiniz çeşitli görevleri temel alarak sürekli yeni deneyimler kazanır; yani robot, tıpkı bir çocuk gibi deneyerek öğrenir. Bu süre boyunca robotu daha etkin hale getirmek için, donanımı yeniden düzenlemeniz gerekebilir; ancak FPGA programlanabilir olduğundan bunu, yeni donanım satın almadan yapabilirsiniz. Bu, insan beyninin her gün edinilen yeni deneyimlerle kendisini “yeniden düzenlemesine” benzer.

Yazılım bileşeni, derin öğrenme özelliğine sahip yapay zekadır. Yapay zeka bugüne dek, yalnızca tek bir sorunu çözmeye yoğun biçimde odaklanması nedeniyle sınırlıydı. Bu, yapay zekanın çoğu zaman, tasarlandığı amaç dışında kullanılamaması anlamına geliyordu. Ancak insan beyni böyle çalışmaz. Beyniniz, her türlü deneyimi alıp başka bir senaryoya uygulama ve öğrendiklerinizden faydalanarak bunları bambaşka bir bağlamda kullanma konusunda sonsuz bir kapasiteye sahiptir. Neyse ki yapay zeka da bu şekilde çalışabileceği bir noktaya gelmiştir.

Sahip olduğu yapay zeka sayesinde, sentetik beynin buluta ihtiyacı yoktur.

Sahip olduğu yapay zeka sayesinde, sentetik beynin buluta ihtiyacı yoktur. Bunun yerine, sensörden aralıksız olarak gelen verileri durmadan kataloglayarak, bunlardan bilgi edinerek ve bu verileri temel alarak, robotun çevresini ve sizi anlamasına yardımcı olur. Yapay zeka, verileri süzmek amacıyla adeta bir elekten geçirerek, önemli gördüğü bilgileri tutar ve ilgisiz olanları atar. Derin öğrenme özelliğine sahip yapay zeka, robotu yeni görevlere hazırlamak için FPGA ağını yeniden programlar.

İmalatın Geleceğini Demokratikleştirmek

Bunun imalat için anlamı, sentetik beyne sahip robotun kendini uyarlayıp yeniden programlayabilmesi sayesinde, tek bir robotla herkesin neredeyse her şeyi istediği miktarda üretebilecek olması. Geleneksel fabrikaya artık ihtiyaç yok. Yalnızca, robot hücresinin yerleştirileceği bir alan yeterli. Daha da iyisi, tüm bilginin sentetik beyinle birlikte gelmesi sayesinde, süreç entegrasyonu tarihe karışacak.

Bu bilgiyle donatılmış robot her türlü yeni göreve, “Bu malzemeyi böyle yerleştiririm, bıçağı böyle yaparım, kanadı şöyle yaparım, sütunu bu şekilde oluştururum, vs.” şeklinde bakarak yaklaşabilecektir. İşte bu nedenle, çelikten, polimere ve fibere kadar farklı malzemelerle çalışma kapasitesi dahil tüm fiziksel unsurlar, robot aynı hücredeyken, içeride çözülür. Uyarlanabilen robot, artık “al ve yerleştir” görevleriyle sınırlanmaz.

Bu robotun, günümüzün fabrikalarındaki endüstriyel robotlara benzer hiçbir yanı yok. Daha hafif ve daha esnek; tıpkı insan bedeninin hareket etmek için çok büyük miktarda güce ihtiyaç duymaması gibi, çok daha az enerjiyle çalışıyor. Sentetik beyinle çalışan robot temelde, konuştuğunuz dilin yanı sıra vücut dilinizi ve yüz ifadelerinizi işleyerek sizinle iletişim kurabilen bir grafik arabirimdir. Tüm bu özellikler, robotun, yarattığı cismin zihninizdeki düşünceyle uyumlu olup olmadığını tam olarak anlamasına yardımcı olacaktır.

Gelecekte satın alacağınız şey yazılım veya bir makine değil, insan ve robot arasındaki bu iletişimdir. Robotu satın aldığınız ilk andan itibaren, iletişim kurma ve sorun çözme bilgisini satın almış olacaksınız, ayrıca bir eğitim gerekmeyecek. Ve böylece, imalat otomasyonu yöntemleri herkesin kullanımına açılmış olacak.

Sentetik Beyni Hayata Geçirmek

Sentetik beyin teknolojisini mümkün kılan, donanımın nihayet daha erişilebilir olması, yapay zekanın tek işlevli öğrenmeyi aşması ve sensörlerin inanılmaz derecede ucuz olmasıdır. Ancak teknolojinin tam anlamıyla yerleşmesi için, büyük ve küçük üreticilerin yeniliklere açık olması, yeni öğrenme ve çalışma biçimlerini olumlu karşılaması ve mevcut sistemdeki altüst oluşu kabullenmesi gereklidir. Bu teknoloji, konfor alanımızdan çıkma ve çoğunlukla sanayiyle ilişkilendirilen temkinli tutumdan kurtulma fırsatı sunar.

Sentetik beyin araştırmaları halihazırda yapılıyor. Autodesk’teki ekibim bu yıl sentetik bir beyne sahip tek bir robotun kendini yeniden düzenleyerek, biri havacılık ve uzay, diğeri inşaat ve bir başkası otomotiv alanında olmak üzere, üç farklı bileşeni üretebileceğini gösterecek. Bu robot, topladığı bilgilerin çalışma biçimini belirleyeceğini; ve bu bilgileri, kendisine verilen farklı görevlerde kullanabileceğini gösterecek.

Bana göre bu sistem, önümüzdeki üç ila beş yıl içinde büyük sıçrama yapacak. O zamana kadar, tasarım, yapım ve imalat alanlarında gelecekte karşılaşacağımız birimler arası sorunları çözmek için, sentetik beyin gibi bir yeniliğin gerekli olduğu giderek daha iyi anlaşılacak. Otomasyonun tüm insanların kullanımına açılmasıyla, makine mühendisi, filozof veya biyolog fark etmeksizin herkes, bu sorunlara uygulanabilir çözümler üretebilecek. Tek ihtiyaçları, hayal etmek ve hayallerini gerçekleştirmek.