Beyin ve Bilgisayar

 

iliskinin matematiksel modeliCuma ve Cumartesi günü Boğaziçi Üniversitesi’nde “Bilgiİşleyen Makine Olarak Beyin” isimli çok güzel bir etkinliğe katıldım.İsminden de anlaşılacağı üzere disiplinler arası bir konu olduğu için bir çok branştan çok farklı insanlar oradaydı.

Bu organizasyonu yapanlar da bu ilgiye çok şaşırmış olacaklar ki, her fırsatta teşekkür etmekten geri kalmadılar.İkinci gün kar yağmasına rağmen, azimle gelmişti insanlar. Kahve sırasında beklerken arkamdaki insanların singularity‘nin sorunları üzerine konuşması, bir ucu bilişselliğe bi ucu hard matematiğe uzanan sunumlar, pırıl pırıl insanlar beni çok mutlu etti, heyecanlandırdı. Yanda Tayfun Dalbastı’yı (Beyin Cerrahı kendisi), sağlıklı bir evliliğin “formül”ünü verirken görüyoruz :)

Böylesine güzel bir organizasyona cesaret edebildikleri ve altından kalktıkları için emeği geçen herkese çok teşekkür ederim, umarım bir sonraki olur ve tekrar katılırım.

Etkileyici bir bitiriş yapayım bari. Aşağıdaki resim Michelangelo’nun Sistine şapeline yaptığı ünlü fresk, Adem’in Yaratılışı.

Creation of Adam

 

Bu da ortalama bir beyin.

beyin

ıkisi birleşince neler oluyor bakalım?

brain and adam

 

Sonuç: Michelangelo’nun şifresi diye kitap yazmanızı tavsiye ederim kesin çok satanlar listesine girersiniz.

Özgür irademiz nerede?

fraktal

Yine daha önceleri gazageldik?!’teki bir yazımda özgür irade konusunda bişeyler yazmıştım. Yazımda Determinizm – Özgür İrade paradoksunun çözümünü sıyırıp geçmişim. Ama buradan ilan ediyorum, çözümü buldum (ne sandınızdı).

Kısaca sorunun ne olduğundan bahsedeyim. Eğer biz neşelerimiz, üzüntülerimiz, anılarımız, ihtiraslarımız, benlik ve özgür irade duygularımız ile, aslında çok sayıda nöron ve bunlarla ilişkili moleküllerin bir arada davranışından ibaretsek, bu nöronların girdilerini bilerek sonraki hareketini tahmin edebiliriz. Örneğin beyin yapınızı tam olarak ölçtükten sonra aklınızdan bir sayı tutmanız istendiğinde ne sayı tutacağı bilinebilir. Hani özgür irademiz vardı? Biz o sayıyı özgür irademizi kullanarak kafamıza göre seçmiştik. Daha detaylı bir anlatım için eski yazımı okumanızı öneririm (merak etmeyin oldukça kısa yazı).

Özgür iradenin bir şekilde belirsizlikten kaynaklanması gerekiyor, bu yüzden bilimadamı ve düşünürler nöronlar ve kuantum parçacıkları arasında ilişki kurmaya/bulmaya çalışıyor. Çünkü kuantum parçacıklarının davranışları tam anlamıyla belirsiz, öngörülemez. Klasik Schrödinger’in Kedisi örneğini vereyim. Bu deneyde radyoaktif maddeye bir düzenek yardımıyla bir çekiç bağlanıyor. bu düzenek bir kedi, bir zehir şişesi ile birlikte bir kutuya konuyor. Eğer radyoaktif madde ışıma yaparsa, çekiç zehir şişesini kıracak ve kedi ölecek. Eğer ışıma yapmazsa kedi yaşayacaktır. Soru: Kutuyu açtığımızda kedi ölü müdür canlı mıdır? Kuantum fiziğine göre biz kutuyu açana kadar kedi hem ölüdür hem canlıdır, biliyorum konuya aşina olmayanlar bu durumu garipseyecek ama bu konuda yapabileceğim bişey yok, birisi gözlemleyene kadar radyoaktif madde hem ışıma yapmaktadır hem yapmamaktadır. Bu kuantum olayları aslında yapılan deneylerin, deneyi yapan özneden hiç de bağımsız olmadığını göstermiştir, ama bu bambaşka bir tartışmanın konusudur. Kutuyu açtığımızda ise kediyi ya ölü ya da diri görürüz.

Fakat nöronlarda kuantum haraketlerin varlığına dair şimdilik bişey bulunmuş değil. Benim fikrime göre de çözüm burada değil, kuantum parçacıklar nöronlarla etkileşime girmek için fazlasıyla küçük :)

Aklımdan bunlar geçerken, bilimde kuantum harici belirsizlikleri düşünmeye başladım. Kuantumdan başka bir de Kaos teorisi vardı. Buna göre çok da basit olsa sistemler, o anki durumu önceki durumlarına dayanıyorsa, herhangi bir andaki durumu öngörülemez, hatta durumu kestirilemez bile. Bu yüzden hava durumu tahminleri kısa süreli yapılabilir (kaos teorisi de meteoroloji araştırmaası sonucunda çıkmıştır zaten), havanın uzun dönemli davranışı kesinlikle kesitirilemez.

Özgür irade tam da bu karmaşıklıktan doğmaktadır. Nöronların yapısı basit fakat birarada işleyişleri kaotiktir (geri besleme yapan nöronların varlığı sayesinde), ayrıca nöronların girdisi de (gördüklerimiz, duyduklarımız vs.) tam anlamıyla ölçülemeyecek kadar kaotiktir. Davranışlarının öngörülemezliği özgür iradedir zaten dersem ifade daha doğru olur, bu tezim de burada biter.

Gastrit

Helicobacter Pylori

noktafa’ya…

Bu seneki Tıp/Psikoloji dalındaki Nobel ödülü gastrit ve ülsere neden olan Helicobacter Pylori adındaki bakteriyi bulan Avusturalya’lı iki bilimadamına verildi.

Gastrit ve ülserin yıllar yılı mide asidinden, stres yapmaktan öyle mukozaya zarar vermesi diye bilirdik (halk arasında). Hatta daha kötü olanı bunlara süt içmenin iyi geldiğini düşünürdük. Halbuki tam tersi süt bu bakterinin gelişimine katkıda bulunuyor.

Bu konuda bilgilendirmek istedim.

Konuyla ilgili orjinal makale özeti.

Not: Rakının bu bakterinin gelişimini engellediğine dair de şüphelerim yok değil hani

Ruh vs. Nöron

Geçenlerde Craig Hamilton’un Ya Tanrı Sadece Kafamızın İçindeyse adlı makalesini okudum. Söz konusu yazıda zihnin belirleyeninin madde mi ruh mu olduğuna ilişkin rekabet son derece keyifli bir dille ele alınmış. Yazının başında kendisinin de belirttiği gibi, Hamilton seçimini ruh‘tan yana yapmış birisi. Önyargılı davranmadan önce, linux’ta fortune adlı programdan gelen espirili bir vecizeyi hatırladım: “Don’t read everything you belive.” (ınandığınız herşeyi okumayın.).İnsan bir süre sonra körlüğe kapılıp sadece kendi görüşünü destekleyecek şeyleri okumayı seçiyor.

mind pollution

Hamilton uzun süre bilimsel yönteme dirense de üniversitede aldığı bir ders sayesinde bu nosyona ısındığını ifade ediyor. Zaten kurduğu cümlelerden arkaplanının sağlam olduğunu sezebiliyor insan, aksi takdirde Francis Crick’e bu kadar rahat laf sokma cesareti gösterebileceğini zannetmiyorum (Francis Crick, Watson ile birlikte DNA’yı bulan kişi ve Şaşırtan Varsayım‘ın yazarı).

Bir yandan ruhsal olanı savunurken, insanlık tarihine baktığında metafiziğin bilim karşısında hep yenildiğini, ve bu yüzden hala kendisinin de şüphe içinde bulunduğunu itiraf ediyor. Kısaca Hamilton, ruhu savunan bir şüpheci. Konuya bu kadar hakim olması, samimi olması ve cephenin nöron tarafında neler olup bittiğini yakından takip etmesi de yazıyı umursamamız için bir neden. Zaman zaman maddecilere çok ağır laflar sokması gücüme gitmedi değil.

Yazar ilk önce beyin ile ilgili neler bildiğimizi masaya yatırıyor, burada beyinin insanı nasıl vezir de rezil de ettiğine dair çok ilginç örnekler var. Yazının devamında NDE (Near Death Experience – Ölüme Yakın Deneyimler) gibi metafizik örneklerin sadece tesadüf olamayacak kadar çok benzerlik taşıdığını söylüyor, ve bu tip örnekler verdiği için rahatsız olmuş ki “Aslında dışarıdan bakınca benim de o metafizik çığırtkanlarından pek farkım kalmadı.” gibi şeyler diyor.

Tüm bunlara rağmen, yine de hiç bir şeyin belli olmayacağını, değişik fikirlere açık olunması gerektiğini söyleyip yazıyı bitiriyor.

Eskiden ben de metafizik olaylara karşı önyargılıydım, hatta kimi zaman çok sert çıkışlar yaptığım da olmuştur. Fakat zihine dair o kadar az şey biliyoruz ki her ihtimali değerlendirmek lazım. Ayrıca metafizik olaylar bilimsel temele oturtulamayacak diye de bişey yok.

Örneğin telepatiyi ele alalım. Beynimizde bir yığın nöron var, bu nöronları basitçe üzerinden akım geçen teller olarak modelleyebiliriz. Akım geçen tellerin de çevresinde manyetik alan oluşur (hatta bu manyetik alan evrenin öteki ucunda bile varolur). Zaten, kabaca, günümüzdeki çoğu beyin görüntüleme cihazları bu manyetik alanın ölçümü ile çalışmaktadır. Manyetik alana tabi tutulan bir telin de üzerinden akım geçtiğini biliyoruz. O halde iki kişinin beyinleri zaten etkileşim halinde, birinin ürettiği manyetik alan diğerinin beynini manipüle ediyor, vice versa. Hatta tüm insanlığın hali hazırda sürekli etkileşim halinde olduğunu söylemek mümkün. Kilit nokta, kendi manyetik alanını öyle bir ayarlamak ki, karşındaki insanda doğru etkiyi yaratabillmek. Belki telepatik olduğunu iddia edenler bunu yapıyordur.

Hamilton ayrıca benim yıllarca ısrarla önemsediğim ve kullandığım paradigma kavramını da çok doğru bir şekilde kullanmış ya, daha bi sevdim adamı. Gerçekten paradigma değişimlerine daha fazla ihitiyaç duyduğumuz bir çağdayız, ve zaten daha hızlı da değişiyor paradigmalar. Tüm bunlar öyle ya da böyle singularity’ye yöneltiyor sanki bizi.

(Fotoğrafı çeken boskizzi.)

Çanaktaki Beyin

nöronlar ve elektrodlar Bilgisayarlı bir uçuş eğitim dolabı (simulatör) içindeki ekran üzerinde bir F-22 jet avcı uçağının burnu kalkıyor, sonra yavaşça aşağı iniyor. Bir pilot adayı için çok güç bir manevra sayılmaz. Ama ya uçağa kumanda edenler küçücük bir çanak içinde tutulan ve bir topluiğne başından biraz büyük bir elektrod dizgesine bağlanmış 25.000 fare nöronuysa (sinir hücresi)?
Florida Üniversitesi’nde Thomas deMarse‘ın biyotıp mühendisliği laboratuvarında yürütülen deneyin amacı, canlı bir beynin bilgiyi nasıl işlemden geçirdiğini anlamak ve bu süreci ileride cansız malzemelerle de gerçekleştirmek.
Bir bilgisayara bağlı 60 elektrodluk dizge üzerine yerleştirilen sinir hücreleri birbirleriyle bağlar olşuşturuncaya kadar küçük petri çanağı içinde besleniyorlar. Daha sonra kendilerine, süreleri sanal jetin burnunun ufuk çizgisi üzerinde ya da altında yaptığı açıya göre ayarlanmış elektrik atımları (pulse) veriliyor. DeMarse “Atımların zamanlaması, sinir hücreleri ağının geçirgenliği üzerindeki etkisini belirliyor ve bu geçirgenliği değiştirebiliyor” diyor. Bu atımlara karşılık nöronların ürettiği sinyallerse uçağın burnunun yönelimini etkiliyor. Buysa atımların zamanlamasını yeniden değiştiriyor; bu da nöronların tepkisini değiştiriyor. Sonuçta, öğrenmenin basit bir biçimi olan bir geribesleme halkası oluşuyor. Araştırmacı, “bakıyorsunuz, düzenek giderek uçağı kontrol etmeye başlıyor ve uçağın burnunu yatay pozisyona getirmeyi başarıyor” diyor.
DeMarse’ın uzun dönemli amacı, beynin işlevlerini taklit eden bilgisayar yazılım algoritmaları geliştirmek. “Nöronların hesaplamalarını nasıl yaptıklarını öğrenebilirsek” diyor, “izledikleri kuralları çıkartabilir ve şimdikilerden çok daha akıllı sistemler geliştirebiliriz.”

(kaynak: Bilim ve Teknik)

Karar verme süreci

Karar verme sürecinde beyinde neler olup bitiyor; iyi-kötü, doğru-yanlış nedir gibi soruların komple cevaplandığı, Karar Vermek Yürek ister başlıklı, güzel bir yazı. Bilim ve Teknik dergisi, şubat 2005, sayı 447′den.

Karar Vermek Yürek ister