Yapay Sinir Ağları (YSA) Nedir – Bölüm 1 ?

What is the Artificial Neural Networks (ANN) ?

Yapay Sinir Ağları kısaca YSA olarak adlandırırsak; insan beyninin çalışma yapısını taklit ederek geliştirilen yapay zeka tekniklerinden sadece biridir. Peki, Yapay Zeka nedir, nasıl ortaya çıktı?

Yapay Zeka (Artifical Intelligent)

Yapay zeka, makinelere insanlar gibi düşünme, karar verme, karşılaştırma, analiz etme gibi birtakım fonksiyonların kazandırılmasıdır. Fikir babası ise, “Makineler Düşünebilir Mi ?” sorunsalını ortaya atan ünlü İngiliz matematikçi ve bilgisayar bilimci Alan Mathison Turing’dir. Hani şu meşhur Turing Testi’nin sahibi, aynı zamanda 2. Dünya Savaşında sırasında Arthur Scherbius’un Enigma’sını kıran(!) kişi.

Turing testi, bir makinenin düşündüğünü söylemenin mantıksal olarak mümkün olup olmadığıdır. Turing testine göre makine, gönüllü bir insanla birlikte, sorgulayıcının görüş alanının dışında bir yere saklanır. Sorgulayıcı yalnız soru sormak suretiyle hangisinin insan hangisinin bilgisayar olduğunu saptamaya çalışır. Sorgulayıcının soruları ve daha önemlisi aldığı yanıtlar, tamamen ses gizlenerek, yani ya bir klavye sisteminde yazılarak veya bir ekranda gösterilerek verilir. Sorgulayıcıya bu soru-cevap oturumunda elde edilen bilgiler dışında her iki taraf hakkında hiçbir bilgi verilmez. Dizi halinde tekrarlanan testler sonucunda sorgulayıcı, tutarlı bir şekilde insanı saptayamadığı takdirde makine Turing testini geçmiş sayılır.

(Kaynak: https://tr.wikipedia.org/wiki/Turing_testi )

Makineler Düşünebilir mi?

Sahi, makineler düşünebilir mi?, insan beyni içerisinde yer alan 10¹¹ ile 10¹² arasında hücre var iken bir bilgisayar yazılımı insan beyinini taklit edebilir miydi? Sonunda olan oldu, IBM 1997 yılında Deeper Blue ile Kasparov’un karşına çıktı bknz: Kasparov IBM Deep Blue2’ye Yenildi

Geçtiğimiz günlerde ise Google şirketi Deep Mind’in yapay zekâ yazılımı AlphaGo, Avrupa şampiyonu Fan Hui’yi 5-0’lık net bir skorla yendi. Bakalım daha neler göreceğiz.

Turing testine dönecek olursak, yapay zekâ problemlerinin çatısı sayılmakta ve yapay zeka kavramının somut hale gelmesini ve gün yüzüne çıkmasını sağlamıştır.

Alan Turing’i ve Enigma’yı daha da yakından tanımak isterseniz; 2014 yapımı “The Imitation Game” filmi ile sizi baş başa bırakıyorum.

Buradan http:/www.imdb.com/title/tt2084970/ film hakkında bilgilere ulaşabilirsiniz.

Film Alan Turing adlı matematikçinin II. Dünya Savaşı sırasında Nazilerin kullandığı Enigma kodunu çözme çabasını anlatır. İyi seyirler

Yapay Zeka Teknikleri

• Uzman Sistemler (Expert Systems)
• Bulanık Mantık (Fuzzy Logic),
• Yapay Sinir Ağları (Artificial Neural Networks),
• Genetik Algoritmalar (Genetic Algorithms),
• …

Kısaca teknikleri açıklayacak olursak;

• Uzman Sistemler, uzmanların belli bir konudaki bilgi ve deneyimlerinin bilgisayara aktarılmasını amaçlayan sistemlerdir.
• Bulanık Mantık, 1965 yılında Prof. Dr. Lütfi Aliasker Zade tarafından tanımlanmış olup, bulanık küme teorisine dayanmaktadır. Hava sıcaklığını “Sıcak ve Soğuk” olarak değil de Sıcak-Ilık-Az Soğuk-Çok Soğuk gibi ara değerlere göre çalışmaktadır. Peki, Bulanık Küme Teorisi nedir? O da sizin ödeviniz olsun 🙂
• Genetik Algoritmalar ise karmaşık optimizasyon problemlerinin çözülmesinde kullanılan bir teknolojidir ve evrimsel hesaplama tekniğinin bir parçasını oluşturur.
• Peki, Yapay Sinir Ağları ?

Yapay Sinir Ağları (Artificial Neural Networks)

YSA, insan beyninin çalışma mekanizmasını taklit ederek beynin öğrenme, hatırlama genelleme yapma yolu ile yeni bilgiler türetebilme gibi temel işlevlerini gerçekleştirmek üzere geliştirilen mantıksal yazılımlardır. YSA biyolojik sinir ağlarını taklit eden sentetik yapılardır.

YSA, biyolojik sinir ağları taklit eden sentetik ağlardır. (Egrioglu, Aladag, Yolcu, Uslu, & Basaran, 2009).

İlk yapay sinir ağı modeli 1943 yılında bir sinir hekimi olan Warren McCulloch ve bir matematikçi olanWalter Pitts tarafından Sinir Aktivitesinde Düşüncelere Ait Bir Mantıksal Hesap (A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity)  başlıklı makale ile ortaya çıkarılmıştır. Sinir sistemi elemanlarının, Yapay Sinir Ağı modelindeki terminolojisi aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Yapay sinir ağları modelleri ile İstatistiksel modeller benzer ya da özdeş olmasına rağmen kullanılan terminolojiler farklılık göstermektedir. Aşağıdaki tablo da bazı YSA ve istatistik terminolojilerinde aynı kavramları belirten bazı terimler gösterilmektedir.

 Yapay Sinir Ağlarının Özellikleri

• Doğrusal Olmama
• Paralel Çalışma
• Öğrenme
• Genelleme
• Hata Toleransı ve Esneklik
• Eksik Verilerle Çalışma
• Çok Sayıda Değişken ve Parametre Kullanma
• Uyarlanabilirlik

Not: Bu yazı ilk kez 8 Şubat 2016 tarihinde Kod5.org sitesinde yayınlanmıştır.