Robotlar, kendi akıl ve düşünsel yetileriyle hayat boyu öğrenmeyi öğrenecek

Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden robotik uzmanı Dr. Öğr. Üyesi Emre Uğur, TÜBİTAK 1001 programı kapsamında desteğe değer bulunan ‘’Sembol ve Kural Keşfi ile Soyut Muhakeme ve Hayat Boyu Öğrenme’’ başlıklı araştırma ile kendi sensör ve motor deneyimlerini kullanarak planlama yapabilecek, daha önce görmedikleri yeni ve farklı nesnelerle iletişime geçebilecek, soyutlama, öğrenme ve planlama yetisi olan robotlar geliştirmeyi hedefliyor.

Yapay zekâ ile birlikte hayatımıza giren akıllı sistemler yepyeni dönüşümleri beraberinde getiriyor. 2000’lerin başından itibaren robotik alanında makine öğrenmesi yöntemlerinin gelişmesiyle beraber insanla atari veya satranç oynayan robotlar gibi gelişmelere tanık olduk. Günümüzde ise akıllı sistemlerin becerileri ve performansları insanları neredeyse aratmayacak boyuta ulaşmış durumda. 

Boğaziçi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden robotik uzmanı Dr. Öğr. Üyesi Emre Uğur, bu baş döndürücü gelişmelere rağmen akıllı sistemlerin sadece tek bir verili görevde uzmanlaşabildiğine; soyutlama, soyut muhakeme ve planlama gibi üst düzey bilişsel faaliyetlerin hepsini bir arada karşılamaktan hala çok uzakta olduğuna dikkat çekiyor. 

‘’Mevcut çeşitli yaklaşımlarda semboller robotun fiziksel dünyasından bağımsız bir şekilde kurulduğu için robotlar sadece tasarlanan görevleri gerçekleştirebiliyor ve genel yapay zekâ için gerekli olan hayat boyu sürekli öğrenme yoluyla insan gibi duyu-motor becerileri ile muhakeme becerilerini bir döngü içerisinde sürekli geliştirmesine izin vermiyor’’ diyen Emre Uğur, Boğaziçi Üniversitesi’nde ekibiyle birlikte yürüteceği; TÜBİTAK 1001 programı kapsamında desteğe değer bulunan  ‘’Sembol ve Kural Keşfi ile Soyut Muhakeme ve Hayat Boyu Öğrenme’’ başlıklı araştırma ile kendi sensör ve motor deneyimlerini kullanarak planlama yapabilecek, daha önce görmedikleri yeni ve farklı nesnelerle iletişime geçebilecek, soyutlama, öğrenme ve planlama yetisi olan robotlar geliştirmeyi hedefliyor.

Dr. Öğr. Üyesi Emre Uğur, ‘’Sembol ve Kural Keşfi ile Soyut Muhakeme ve Hayat Boyu Öğrenme’’ başlıklı araştırma projesine dair şu bilgileri verdi:

‘’Biz bu projede, sürekli, alt düzey ve yüksek boyutlu temsil üzerinde işleyen duyu-motor becerileri kullanarak, dışarıdan herhangi bir insan etkisi olmadan, robotun kendi kendine ayrık, üst düzey ve düşük boyutlu semboller ve kuralların keşfi problemini çalışacağız. Robotlar, kendi sensör ve motor deneyimlerini kullanarak planlama yapabileceği sembol ve kurallar kendi kendilerine keşfedebildikleri takdirde, farklı sensörleri, yapıları, motorları olan robotlar daha önce hiç görmedikleri ortamlarda yepyeni nesnelerle etkileşimleri üzerinden sembolleri öğrenebilir ve insanlar gibi her ortama adapte olup amaçlarını gerçekleştirmek için üst düzey planlar yapabilir hale gelebilecekler. Bu açıdan, “genel yapay zekâ” ve “hayat boyu öğrenme” alanlarında geleceğin yapay zekâ sistemlerinin tasarlanması ve gerçekleştirilmesi konularında projemizin topluma ve teknolojiye yüksek katkı yapmasını hedefliyoruz’’.

Proje kapsamında bir kol-el robotunun, masa üzerindeki kutu, bardak, top gibi çeşitli nesnelerle olan etkileştiği ve renk ve derinlik algısını veren kameralar ve bileğindeki kuvvet geri bildirim sensörü ile ortamda aksiyonları aracılığı ile yarattığı etkileri gözlemleyebildiği bir deney düzeneği kurduklarını belirten Uğur, üst düzey bilişsel becerilerin ancak soyut kavramlar ve bu kavramları temsil eden semboller ve kavramlar arasındaki ilişkileri ifade eden kurallar sayesinde gerçekleşebildiğini sözlerine ekledi. Emre Uğur, söz konusu proje ile karmaşık muhakemeye izin veren soyut kavramların, sembollerin ve kuralların robot tarafından kendiliğinden keşfi ve öğrenmesinin amaçlandığını aktardı.

Yapay zekậ alanına bilimsel katkı

‘’Eğer robotlar, dışarıdan bir etki olmadan, kendi kendilerine soyutlama ve soyut muhakeme yeteneği elde edebilirlerse, yepyeni ortamlarda yüksek bilişsel becerilerini güncelledikleri ya da yeni keşfettikleri sembol ve kuralları kullanarak yeni görevleri gerçekleştirebilirler. Bu projenin amaçları gerçekleştirildiği takdirde, ortam ile etkileşim yoluyla kendi kendine hayat boyu sembol ve kural öğrenen ve farklı duyu-motor ve bilişsel görevleri tek bir çerçevede bütüncül bir şekilde ifade eden robotik sistemler için bilimsel temeller atılmış olacak’’ diye devam eden bilim insanı,  bu araştırma projesiyle verili bir görev olmadan, ortam ile etkileşim ile yüksek bilişsel beceriler geliştirebilen sistemlerin temellerini atarak genel yapay zekâ alanına bilimsel katkı sunmayı hedeflediklerini kaydetti.

Dr. Emre Uğur, Boğaziçi Üniversitesi’nden bir doktora sonrası araştırmacısı ve iki doktora öğrencisinin de yer aldığı projenin toplumsal-kültürel, ekonomik ve ulusal güvenlik etkiler bağlamında hedeflerini ise şöyle açıkladı;

‘’ Yapay zekâ teknolojilerine yapılan yatırım ve bu teknolojilerde liderlik için devletlerarasında büyük bir rekabet söz konusu. 2018 yılında A.B.D. güvenlikten sonraki en yüksek bütçeli araştırma-geliştirme kaynağını yapay zekâ teknolojilerine ayırdı. Çin, 2030 yılında yapay zekâ teknolojilerinde lider ülke konumuna geçmek için agresif bir program uygulamakta. Türkiye, yapay zekâ temel teknolojilerinde en yüksek seviye araştırma ve geliştirmeyi gerçekleştirebilir ise ancak gelişmiş ülkelerin refah seviyesi ve yaşam kalitesi standartlarını yakalayabilir.  Yapay zekâ ile donatılmış üretimde kullanılan akıllı robot teknolojilerinin ülkemizdeki fabrikalarda uygulanmasının, üretim ekseninin Türkiye’de kalması ve Türkiye’ye yönelmesine ve ülkemizin refah ve eğitim seviyesinin iyileşmesine büyük katkı sunabilir. Ekonomik açıdan bakacak olursak; 11.Kalkınma Planı’nda belirtildiği üzere yapay zekâ ve robotik kritik teknolojiler arasında yer alıyor. Bu teknolojilerin gelişimi, teknoloji altyapısı kurulumu, nitelikli insan kaynağının geliştirilmesi ve toplumsal yönelimin bu alanlara odaklanması önem arz ediyor. Bu çerçevede ekonomide verimliliğin ve rekabet gücünün artırılması, bu suretle iş süreçlerinin dönüştürülmesi ve yapay zekâ teknolojilerinin iş süreçlerine entegre edilerek kullanımının yaygınlaştırılması ekonomiye de yüksek katkı anlamını taşıyor.

Önerdiğimiz proje ile karmaşık ve ileri muhakeme yeteneği geliştiren yapay zekâ sistemlerinin bilimsel temellerinin atılmasını planlıyoruz. Özellikle sınır güvenliği konusunda, ama genel olarak yapay zekâ kullanılan tüm güvenlik konularında bu temeller ve izleyen teknolojiler (insansız) akıllı karar alma ve planlama problemlerinde kullanılabilir. Ayrıca, var olan yapay zekâ sistemleri kapalı kutu olarak çalışmaktadır. Projemizde, makine öğrenme sistemlerini soyutlama ve sembol üretimine ve semboller üzerinden karar almaya zorlamaktayız. Bu yaklaşım, kara kutu yapay zekâ yerine, açıklanabilir yapay zekâ tabanlı sistemlere yol açacak ve yapay zekânın güvenilir uygulamasına imkân verecektir’’.

Dr. Öğr.Üyesi Emre Uğur’un bilişsel robot projeleri ve çalışmalarından örnekleri izlemek için:

https://www.youtube.com/watch?v=_CSnuJ1w_1Y&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=F8Ylg5L9qAU&t=14s

https://www.youtube.com/watch?v=ZrfJej5Jkps