Sinirbilim

Süper-sen: Beyninizin İçindeki Fizik Dehasını Keşfedin

Farkında bile olmadan, şeytani derecede karmaşık gerçek zamanlı hesaplamalar yapar ve başka hiçbir türün yapamayacağı şekilde geleceği tahmin edersiniz.

Görselde bir bulaşık yığını görüyorsunuz. İlk bakışta hemen yıkılacak gibi gözüken bu yığının üzerine bir çok kişi rahatlıkla bir tencere ve bir kaç tabak daha sığdırabilir. Eyvah, yıkılıyor! Hemen alttan tuttunuz. Tebrikler! Sadece bulaşıkları devrilmekten kurtarmadınız. Aynı zamanda tuhaf bir insan dehası örneği daha gösterdiğiniz ve bu esnada beyninizdeki fizik motoru çalıştı.

Bir çok yazıda ahtapotların bizim becerimizle rekabet ettiğini, kargaların aletlerle şaşırtıcı derecede zekice davranışlar gösterdiğini ve şempanzelerin kısa süreli hafıza testlerinde bizi yenebildiğini okuruz. Ancak başka hiçbir canlı, fiziksel çevrelerinin karmaşık, gerçek zamanlı hesaplamalarını gerçekleştiremez. Dizili bulaşıklara karşı gerekli hamleleri yapamaz. Farkında bile olmadan, karmaşık gerçek zamanlı hesaplamalar yaparız ve başka hiçbir türün yapamayacağı şekilde geleceği tahmin edebiliriz. Bu nedenle aslında hepimiz beynimizin içinde bir fizik dehası barındırırız.

Beyinlerimize Gömülü Bir Fizik Motoru Var!

2013 yılında Google DeepMind’da çalışan yapay zeka araştırmacısı Peter Battaglia ve iki meslektaşı, beyinlerimizde bulunan yerleşik bir ‘fizik motoru’ olduğunu gösterdi. Üstelik bu motor gerçekçi bir oyun ortamı oluşturmak için video oyunlarında kullanılan bir yazılım olan bir grafik motoruna benzer bir şekilde çalışıyordu.

Fizik motoru, video oyunlarında ve simülasyon yazılımlarında kullanılan, üç boyutlu nesnelerin geometrilerinin kesişim testleri ve bu gibi fiziksel etkileşimlerini test eden bir yazılımdır. İçinde birçok fizik formülü tanımlıdır. Video oyun motorlarının bir parçasıdır. Battaglia, “Aklınızdaki şey bir simülasyonu çalıştırmanın bir yolu” diyor. Çevrenizdekilerin 3 boyutlu bir modelini yapıp çalıştır düğmesine basıyorsunuz, size ne olacağını söylüyor. Kısacası hepimizin içinde bir fizik uzmanı var. Lisede bu konuda uzman olmayabilirsiniz. Ancak beyniniz etrafınızdaki nesnelerin nasıl hareket ettiğini ve nasıl davrandığını anlama konusunda çok niteliklidir.

Fizik motoru beynimizde sarı renk ile işaretlenen yerde bulunuyor. Jason Fischer/JHU

2016 yılında, Baltimore, Maryland’deki Johns Hopkins Üniversitesi’nden Jason Fischer ve meslektaşları, fizik sezgisini içeren bir görev yapan insanların beyinleri üzerinde bir araştırma yaptı. Araştırmacılar özellikle, üst üste dizilmiş tahta bloklardan oluşan bir kulenin nasıl dengede kalacağını belirlemek gibi eylemleri yaparken, beynin hangi bölümlerinin çalıştığını anlamak istedi. Bu şekilde fizik motorunun konumunu belirleyebileceklerdi. Çalışma esnasında insanlar fiziksel olayların gelişimini izlediğinde, beynin görme merkezi aktifleşmedi. Bunun yerine, eylemleri planlamaktan sorumlu bir alanda bir hareketlenme oldu.

Beynimizdeki Fizik Motoru Ne işimize Yarayacak?

Üzülerek söylüyoruz! Beyinlerinizde bulunan bu fizik motoru fizik de daha başarılı olmanız konusunda bir avantaj sağlamayacak. Araştırmada insanlardan düşen bir nesnenin tahmini yolunu yolunu çizmeleri istendiğinde bu devrelerde herhangi bir etkileşim olmadı. Ama aynı düşen nesneyi yakalamaları istendiğinde ve motor sistemleri devreye girdiğinde durum farklıydı.

Peki bu benim ne işime yaradı derseniz kısaca açıklayalım. Öncelikle bu bilgi daha iyi, daha çevik robotlar yapmamıza izin verir. Hareketleri tahmin etmede yetkin olmamızı sağlayan şeyin ne olduğunu daha iyi anlayabilirsek, bunu robotlara aktarabiliriz. Ayrıca bu bilgi sağlığımızla ilgili sorunlarda da işe yarayacaktır. Örneğin, Apraksi olası bir beyin hasarı sonucunda, birinin görevleri veya hareketleri gerçekleştirmek için motor planlamada zorluk yaşaması durumudur. Fiziksel yeterlilik ve hareket etme arzusu olmasına rağmen, öğrenilmiş anlamlı hareketleri gerçekleştirme yeteneğinin kaybı olarak da tanımlanır. Beynin bu durumdan sorumlu bölgelerini tanımak tedavi süreci için bir umut olabilir.

Fizik motorumuz, çevremizdeki görünür dünyayı tanımlayan klasik mekaniğin denklemleriyle programlanmıştır. Gerçekliğin daha az belirgin katmanları, kuantumun belirsiz dünyası işin içine karıştıkça nasıl çalışacağını ise henüz bilmiyoruz. Bekleyip görmek galiba en güzeli…

Kaynaklar ve İleri Okumalar:

Matematiksel

Sibel Çağlar

Yola Kadıköy Anadolu Lisesi ile başladım. Ardından gelen tesadüfler, zamanında pek de sevmediğim, matematik ile yolumu kesiştirdi. Sonucunda Marmara Üniversitesinde İng. Matematik öğretmenliğinden mezun oldum. Zaman akıp gitti; bu süreçte ben de çeşitli özel eğitim kurumlarında matematik öğretmenliği ve eğitim koordinatörlüğü yaptım. Bu esnada da bol bol matematik ile ilgili serzenişlere şahit oldum. Ne yapmalı diye düşünürken, aklıma bu site fikri geldi. 2015 yılında matematiksel.org web sitesini kurdum. Amacım bilime ve özelinde matematiğe ilgiliyi arttırmaktı. Matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarının da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Yolumuz uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu