Teknolojide Bulanık Dönem

Prof. Dr. Zekai Şen / İTÜ İnşaat Mühendisliği Fakültesi Öğretim Üyesi

Yaklaşık 35 yıl önce Azerbaycanlı bir bilim adamı tarafından ortaya atıldı. “Bulanık mantık” ya da “Fuzzy logic” olarak nitelendirildi. Önceleri özellikle Batı dünyası dışladı. Ancak, ilk örneklerinin başarı getirmesi, “bulanık teknoloji”nin yıldızını parlattı. Tokyo Metrosu, tam bir dönüm noktası oldu. Şimdi ise cep telefonundan beyaz eşyaya, otomobilden asansörlere, çok sayıda ürün ve sektörde bu teknoloji kullanılıyor, önemli değişimlere zemin hazırlıyor.

Geçtiğimiz aylarda yayınlanan bir cep telefonu reklamını hatırlayanlar bilir. Maç izleyen eşini, televizyonun başından kaldırmak isteyen kadın, teknolojinin, daha doğrusu cep telefonunun nimetlerinden yararlanır. Cep telefonunu eline almadan, onun için belirlediği ismi(örneğin aşkım) söylüyor. Mesajı alan cep telefonu da eşinin telefonunu çaldırıyor. Böylece telefona bakmak için televizyonun başından kalkan eşin yerini kadın alıyor, istediği diziyi izlemeye koyuluyor.

Pek çoğumuz ayrıntı üzerinde düşünmemişizdir. Cep telefonuna bu önemli özelliği katan teknolojiyi bilenlerin sayısı sınırlıdır. Tıpkı dünyada örnek olarak gösterilen Tokyo Metrosu gibi... Oysa her iki gelişmenin arkasında “Bulanık teknoloji” denilen, özellikle son yıllarda yıldızı parlayan bir yenilik projesi var. Sadece cep telefonu ya da metro değil, elektronik ve beyaz eşyada da kullanılıyor. Üstelik, geçmişin aksine, son yıllarda ABD başta olmak üzere Batı ülkelerinde de yıldızı parlıyor.

Son dönemde gündeme gelen “Bulanık teknoloji”, 35 yıl önce, “Bulanık mantık” yaklaşımı ile, Azerbaycanlı bilim adamı Lütfü Askerzade tarafından ortaya atıldı. “Fuzzy logic” olarak da adlandırılan bu teknoloji, Aristo mantığına sıkı sıkıya bağlı olan Batılı bilim adamları tarafından önce reddedildi. Ardından hayata geçirilen uygulamalarının başarıya ulaşması nedeniyle, yükselişe geçti.

Bulanık mantık teknolojisi ilk kez 1973 yılında, Londra'daki Queen Mary College'de Prof. Ebrahim H.Mamdani tarafından bir buhar makinesinde uygulandı. Ticari olarak kullanımı ise 1980'de Danimarka'daki bir çimento fabrikasında, fırının kontrolü için gerçekleştirildi.

Ardından Japonya’da uygulama alanı buldu. Ünlü Tokyo Metrosu’ndaki başarısı, teknolojiyi yeniden gündeme getirdi. Dünyanın en pürüzsüz ve yumuşak hareket eden metrosu unvanını alan Senday Metrosu, hedefe 7 cm kala durabiliyor ve ayaktaki yolcular bir yere tutunmaya bile ihtiyaç duymuyorlar. Günümüzde fotoğraf ve çamaşır makinelerinden, pilav pişirme aletlerine;  asansörlerden nükleer reaktörlerdeki soğutma sistemlerine kadar pek çok alanda  artık bu teknoloji kullanılıyor.

Dünyada yıldızı parlayan bu teknoloji konusunda Türkiye’de de çalışmalar var. En büyük girişim ise İstanbul Teknik Üniversitesi tarafından gerçekleştiriliyor. Girişimin başında ise BUMAT, yani Bulanık Mantık ve Teknolojisi Kulübü var. Bu kulübü yürütenler arasında Prof.Dr. Zekai Şen ve Doç. Dr.Filiz Karaosmanoğlu bulunuyor.

İTÜ İnşaat Mühendisliği Fakültesinde öğretim üyesi olan Zekai Şen, bulanık mantık konusunda uzun zamandır araştırmalar yapıyor ve geçtiğimiz ay bu konuda ilk kaynak kitabı yazdı. Prof. Dr. Şen, bu teknoloji konusundaki sorularımızı yanıtlarken, çok önemli değerlendirmelerde de bulundu:

Öncelikle bulanık mantık nedir, biraz bahsedebilir misiniz?

Bulanık mantık, hiç formülsüz, denklemsiz düşünerek bir takım kontrol mekanizmaları kurabilmek olarak tanımlanıyor. Sözel mantık da denilen bulanık mantıkla uygulanan teknoloji, insan doğasına en yakın teknoloji.

Şu anda uygulanan teknoloji klasik mantığa göre işliyor, sözel değil, sayısal bir mantık. Örneğin klavyenin bir tuşuna bastığımız zaman, o tuş 0 ve 1 şeklinde mutlaka sayılarla kodlanmıştır. Halbuki sözel olan bulanık mantıkta, konuşur konuşmaz bu işlem gerçekleşir.

Şu anda bu teknoloji cep telefonlarında kullanılıyor. Arayacağınız kişinin adını söylüyorsunuz, telefon sesinizi tanıyor ve o kişiyi arıyor. Bu teknolojinin özelliği, içinde matematik ifadeler olmaması, mantıksal ve sözel belirsizlikleri içermesidir. Aslında insanların doğuştan beri kullandığı çok doğal bir mantık diyebiliriz.

1965 yılında ortaya atılan bir fikir olduğu düşünülürse, bu teknolojinin uygulanması neden uzun yıllar beklendi?

Fikrin yayılması uzun yıllar aldı. Dünya genelinde ilk kez Japonya bununla ilgilendi. Uzun zaman ilgilenilmemesinin sebebi, içinde bir takım subjektiflikleri ve doğu kültürünü barındırması olarak gösterilebilir.

1975 yıllarında uzman sistemler ve özellikle yapay zekayla yapılan çalışmalar durağan bir noktaya gelmişti. Çünkü, o zaman hep sayısal mantık diyeceğimiz, ikili mantık, yani Aristo mantığı kullanılıyordu.

Daha sonra akıllı trafik ışıkları, elektrik süpürgeleri, çamaşır makineleri yapıldı. Bu teknoloji öyle bir gelişti ki, 1985 yılında 10 tane Japon şirketi Mitsubishi'den Sony'ye dek güçlerini joint-venture şeklinde birleştirdiler ve sanırım 150 milyon dolarlık bir AR-GE çalışması yaptılar.

Robottik çalışmalarda çok ileriye gidildi. Örneğin bir robota biraz gerile, biraz ilerle, biraz sağa, biraz sola gibi komutlar verilebilir hale geldi. Bundan sonra ABD'liler uyandı. Şimdi yeni yeni ABD'de bulanık mantık cemiyetleri kullanılıyor.

Bu tarz araştırmaları hangi ülkeler yapıyor?

En çok Doğu ülkeleri yapıyor, çünkü, bulanık mantık, Batı ülkelerinde dışlanmış bir mantıktır. Batılılar yeni yeni alıyorlar. İlk defa ABD'de Lütfü Asker Zade tarafından geliştirilmiş olmasın rağmen, çok ilginçtir, Japonlar, Koreliler, Singapurlular yani hep Doğu ülkeleri bunu uygulamışlardır.

Aristo mantığı Batı’ya, bulanık mantık ise Doğu mistisizmine yakındır. Batılılar da Doğu mistisizmini pek bilmedikleri için bunu dışlamışlardır. Japonlar bu teknolojiyi metroya uyguladıklarında, ABD teknolojisini sollar bir hale geldiler. Sony ve Hitachi gibi büyük şirketler bu teknolojiye milyonlarca dolar yatırdılar.

Bulanık teknoloji günümüzde hangi alanlarda kullanılıyor?

Uzaydaki gezegenlerden alınan görüntülerin durulaştırılması uygulamalarından tutun, metro işletmelerine, elektrik makinelerine, asansörlere, kameralara, karbüratörlere kadar çok geniş bir alanda kullanılıyor.

Çamaşır makinesi buna çok iyi bir örnektir. Çamaşırlarınızı makineye attığınızda, bir elektrik ışınımı çamaşırlardan geçiyor. Makine çamaşırın rengi, kirliliği kalınlığı, sertliği gibi özelliklerin hepsini algılıyor. Sözel olarak öyle bir programlanmış ki, ne kadar deterjan kullanacağına kendisi karar veriyor. Bu da, su ve deterjan kullanımında yüzde 30'lara varan bir tasarruf sağlıyor.

Bu teknolojinin klasik teknolojiden farklı alanlarda kullanımı var mı?

Klasik bir örnek verirsek; fırınlarda herkesin yaptığı kek aynı lezzette olmuyor. Birçok hanım kekin rengine bakarak kıvamına geldi diyor. İşte bu bulanık mantık. Ama bizim bildiğimiz klasik mantığa gidecek olursak, makinenin o rengi mutlaka sayıya çevirmesi lazım. Bu da aynı lezzeti vermiyor.

Bizde teknolojinin gelişmesi ile ölmeye yüz tutmuş bir çok el sanatı var. Yurtdışındaki bazı uygulamalarda bu kimseler ölmeden önce onlardan sözel bilgiler alarak bulanık mantık sistemi dahilinde onların yaptıklarının aynısı makinelere yaptırılabiliyor. Bu da bulanık mantığın çok güzel bir yönü.

Gelecekte ne gibi gelişmeler bekleniyor?

Gelecekteki uygulamalarda klavyeler dahi ortadan kalkacak, konuştuklarınız bulanık mantık aracılığıyla ekranda yazı olarak görünebilecek. Bulanık mantık gelecekte tüm bilim dallarında ve teknolojide lider yöntem olacaktır.

90’lı yıllarda konuya artan bilimsel ve teknolojik eğilim sonucu yaşamın her alanında ürünler ve yöntemler karşımıza çıkacaktır. Örneğin, şehirlerin yönetimi, evsel aletler, fabrika yönetimi, savaş ve barış stratejileri gibi. Özellikle ekonomikliğin  önemli olduğu , maliyetin  ön plana çıktığı ve doğru kontrol  mekanizmalarının gerektiği her yerde bulanık mantık teknolojisi ürün ve /veya teknolojisi bizimle olacaktır.

Peki bu süreçte Türkiye'de neler yapıldı?

Ben ilk defa 1977 yılında bu konularla ilgili temasa geçtim. Ama yurtdışında yer bilimlerinde çalıştığım için ayrıntılı işin içine giremedim. Fakat teknik üniversiteye girince, 1995 yılında bu mühendislikte bulanık mantık ve modelleme yöntemleri adı altında yüksek lisans dersi açtım. Herkesin ilgisini çekti. Biz de dünyada bu konuda neler oluyor diye araştırdık.

Akıllı fırınlar, akıllı sinyalizasyon sistemleri, elektrik süpürgeleri ve çamaşır makineleri gibi günlük aletlerde bulanık mantık uygulandığını duyunca, biz de bulanık mantık ve teknoloji kulübü kuralım dedik ve BUMAT'ı kurduk. Bu fikirlerin yayılmasında, teknoloji ile bilimin gelişmesine karınca kararınca katkıda bulunalım istedik. Fakat mutlaka şirketlerin desteğiyle bir takım projelerin ortaya konulması lazım. Bu o kadar zor bir teknoloji değil fakat mali kaynak bulmak lazım.

BULANIK MANTIK”LA DEPREME ÖNLEM!

Türkiye'de gerek yerel yönetimler gerekse teknolojik büyük kuruluşlar bundan nasıl faydalanabilirler?

Geçende ilginç bir teklif geldi. Belirli bir bölgedeki binaların teker teker depreme dayanıklılığı veya deprem zararları ne şekilde ölçülür diye bir soru aldık. İnsan olarak düşünürsek bir yere gittiğimizde, oradaki izlenimlerimiz hep düşünsel ve sözel oluyor. Bunu kullanarak deprem zararları hakkında karar verebiliriz.

Geçende yerel yönetimlerden birine, deprem zararlarını bulanık mantıkla tespit etme teklifi yapılmış. Kullanılabilir. Hatta sosyal olaylarda, örneğin tıpta bile kullanılabilir. Doktora gittiğinizde nereniz ağrıyor, ne yediniz gibi sorular soruluyor. Bunların hepsi sözeldir, doktor kendi bilgileri ışığında bir mühendis gibi hesap yapmadan karar verir. Bu konuda dünyada çalışmalar var.

Deprem zararlarından bir örnek verirsek; eğer deprem zararlarını klasik mantıkla hesaplamak istersek bu çalışma klasik mantıkta 30 saat sürerse, bulanık mantıkla 1 saati alır. Arada bu kadar büyük bir fark var.

Kurumlar depremle ilgili çalışmalar yapmak istiyorlar. Yazın İstanbul’da ozon miktarının tehlikeli hale geldiği söyleniyor, biz bunun için  belediyeden verileri aldık, modellemesini yaptık, çok güzel sonuçlar çıktı.Aynı şekilde içme suyu için de araştırmalarımız var.

TÜRKİYE’DE DURUM NE?

Türkiye'de bulanık mantık teknolojisinin uygulama alanı var mı?

Ülkemizde bu alanda bildiğimiz bir firma uygulaması maalesef bulunmamaktadır. Bazı reklamlardan gördüğümüz şekilde, ithal bazı beyaz eşyalarda bulunduğunu biliyoruz. Türk firmaları rahatlıkla bu teknolojiyi takip edip uygulayabilir. Bu alan üniversite-sanayi işbirliği için büyük bir potansiyel oluşturmaktadır.

Firmaların Ar-Ge çalışmaları için  bu işbirliği çok yararlı olacak ve hızla mesafe kaydedilecektir. Türk bilim adamları bu konuda işbirliği için gerekli ve yeterli  bilgi donanımına sahiptir. Biz İTÜ’de önemli adımlar atıyoruz. İhracatını arttırmayı hedefleyen Türkiye için bu ürünler önemli bir pazar  olacaktır. Ayrıca iç pazar için de ilgi çekici ürünler ve uygulamalar  ortaya çıkacaktır