Nanoelektronik Cihazlar, Organik Bir Beyin Gibi Öğrenmeyi Deniyor

İnsan beyni etkileyici performanslar sergileye biliyor. Birkaç saniye içinde, spontane eylemlere tepki verebiliyor ve yaşadığı olaya paralel bir şekilde harekete geçme dürtüsünü tetikleye biliyor.

İnsanın bunu yaparken, bilgisayarlara kıyasla, önemli ölçüde daha az çabayla yapabiliyor olmasından dolayı, “insan beyni performans araştırmaları” önemli ölçüde artış gösterdi. Bu araştırmalar aynı zamanda nanoelektronik araştırmaları yapan bilim insanlarına da ilham kaynağı oldu. Bazı araştırmacılar, organik beynin performansının çalışma prensibini anlayarak, bunu nanoteknoloji de kullanmayı deniyorlar.

Dresden (Almanya). Bilgisayar teknolojisi bölümünden araştırmacıların belirttiği gibi, teknolojik aletler, minyatürleştirmeye doğru bir eğilim göstermektedir. Bunun yanısıra, aynı zamanda, yeni teknolojik aletler her zamankinden daha fazla bilgi işlem gücü kapasitesiyle piyasaya sürülmektedir.

Dolayısıyla bu konudaki en büyük problem, yeni teknolojik aletlerin küçük boyutundan dolayı yavaş olmasını önlemekti. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf'daki (HZDR) araştırmacıları, bu sorunu çözmek için çıtayı büyüterek, insan beynini model aldı.

Bu araştırmalar esnasında, bilim insanları, yarı iletken malzemeler kullanarak insan beyninin yapılarını ve performansını kopyalamayı başardılar. HZDR'den fizikçi Larysa Baraban, Nature elektronik bilim dergisinde, kimyasal ve biyolojik elektronik sensörlerle ilgili deneyler sayesinde bir tür yapay nörotransistör geliştirdiklerini söyledi.

Aynı zamanda araştırmalar neticesinde, insan beyninin mimari biçiminde olduğu gibi bilginin tek bir yerde kaydedilmesi, işlenmesi ve aynı anda depolanmasının avantajlı olduğu kanıtlandı. İnsan beyni de bu şekilde çalıştığı halde önceki teknolojilerde insan beyni baz alınmamış olduğu için, tüm bu işlemler birbirinden ayrı gerçekleştiriliyordu.

İşte bu sebeple önceki teknolojilerde, aşırı işlem süresi ve performansın düşmesi en büyük sorun olarak görülüyordu.

Araştırmacılar, bundan önceki çalışmalar da, bir Petri kabında tek tek sinir hücrelerini elektronik olarak birbirine bağlamayı denemişlerdi. Ancak, TU Dresden'den Gianaurelio Cuniberti'nin öne sürdüğü gibi, elektronik beynin bu formu hala çok ilkeldi ve deneyi, tatmin edici bir sonuca ulaştırmamıştı.

Şimdi ise araştırmacılar teorik fikirlerini uygulamaya geçirmek istiyorlar. Bu amaçla, devreleri barındıran silikon bir plakaya gözenekli seramiği anımsatan bir polimer uyguladilar. Yapıdaki çatlaklar arasına ise iyonlar yerleştirdiler. Elektron yerine iyonları kullanmalarının sebebi ise, elektronlardan daha yavaş olması. Çünkü iyotlar, bir dürtü etkisiyle hareket etmelerinden sonra orijinal konumlarına elektronlardan çok daha yavaş geri dönerler. Bu eylem bir tür hafıza etkisi yaratır. Ayrıca bireysel transistörün daha güçlü uyarılması, daha erken açılmasına ve akımı serbest bırakmasına da yol açar.

Bu karmaşık sürecin teknolojiye uygulanması sayesinde, yeni teknolojik sistem bir insanınkine benzer öğrenme etkisi elde edebilir. Örneğin, bu sistemle çalışan robotlar, hassas nesneleri çok daha nazik bir şekilde tutmayı kendilerine öğretebilirler.

Bu çip ile daha hedefli veya hassas bir çalışma şekli henüz olası değil. Fakat araştırma ekibi çalışmalarında her şeyden önce, insan beyniyle güçlü benzerlikleri olan yapay öğrenme etkisini hayata geçirmeye öncelik veriyor. Bu da sorunun yakın bir gelecekte çözülebileceği anlamına geliyor.


Hatırlatma

Nanoelektronik, nanoteknolojisinin elektronik alanlarda uygulanmasıdır. Bu teknoloji sayesinde küçük bir atom topluluğu boyutlarında cihazlar yapmak mümkün olabilecek. Belçika Nanoelektronik Araştırma Merkezi`nden Profesör Jo De Boeck Nanoelektronik bilimdalını şu şekilde tanımlıyor. “ Boyutu 100 nanometreden küçük cihazlar yapabilmektir. 100 nanometre 1 milimetrenin 10 binde biridir.” Bu kadar küçük ölçeklerde kuantum etkisi hissedildigi için malzemenin çok farklı özellikleri görünür. Bu kadar detay görülebildiği içinde malzemeye farklı ve çok hassas ayarlar verilebilinir.



Çeviri : İnanç Kaya

Kaynak : https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/technik/nanoelektronik-lernt-wie-ein-organisches-gehirn-13374130?fbclid=IwAR3O1wG3Q8F9MydMf6_n1i3wLMfQLW6sNI0iFwLcuQn5ZhRv0RHtqbfctFU

Saniyede 70 Trilyon Kare Çekebilen Kamera Geliştirildi.

Bilim ve Teknolojide Yeni Bir Dünya Rekoru

Saniyede 70 Trilyon Kare Çekebilen Kamera Geliştirildi.

ABD'de patentli olan bu inanilmaz hızdaki kameranın öncelikle biyokimya ve temel fizikte kullanılacak olduğunu söyleyebiliriz.

ABD de üretilen bu son teknolojiyle donanımlı kameraya göz kırpacak olsaydınız, bu inanılmaz kısa süre içinde bile kamera bir trilyondan fazla fotoğrafınızı çekecebilecekti.

Bu örnek, California Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) geliştirilen kameranın ne kadar hızlı olduğunu çok iyi göstermektedir .

Elektrik ve tıbbi teknoloji profesörü Lihong Wang ve ekibi, saniyede 70 trilyon görüntü alabilen ultra hızlı bir kamerazı geliştiren bilim insanları. Gururla sundukları bu kamera o kadar hızlı ki,ışık dalgalarını seyahat esnalarında veya molekülleri tam bozulma anlarında bile kaydedebilir.

Bir femtosaniye için lazer darbeleri

Wang ve ekibinin kamera arkasında geliştirdiği teknoloji sıkıştırılmış ultra hızlı spektral fotoğrafçılık (CUSP) olarak tanımlanıyor. Nature Communications dergisinde yapılan ayrıntılı açıklamada , yeni kameranın birçok yönden aslında eski kameralara benzer olduğu farklı olanın ise, sıkıştırılmış ultra hızlı fotoğrafçılık (pCUP) da denilen teknık ile, saniyede trilyonlarca şeffaf nesne çekebilen faza duyarlı bir cihazı içeriyor olmasının, onu özel kıldığı ifade ediliyor.

Meraklıları için daha da detay verecek olursak, bu yeni CUSP işleminde, sadece saniyenin milyarda biri (bir femtosaniye) süresinde ultra kısa ışık darbeleri yayan bir lazer, bir optik sistem ve çok özel bir kamera birleştirilir. Optikler, çok kısa olan lazer darbelerini daha kısa darbelere böler, böylece bu daha kısa darbelerin her biri kamerada bir görüntü oluşturur.

Kamera biyokimya ve temel fizikte kullanılacak

Kendi ifadelerine göre Wang, yaşam bilimlerinde minyatürleştirmek istedikleri, daha detayli işleyişleri görmek için temel fizik gibi alanlarda yeni ultra hızlı kamerayı kullanmayı istiyorlar.

Wang, "Ultra kısa ışık yayılımı, dalga yayılımı, nükleer füzyon, bulutlarda ve biyolojik dokularda foton taşınması ve biyomoleküllerin floresan çürümesi gibi son derece hızlı çeşitli fenomenleri açıklamada detayli çalışmak için bu kameranın çok ideal bir çözüm olduğunu vurguladı.”


Çeviri : İnanç Kaya

Kaynak : https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/technik/kamera-macht-70-billionen-bilder-pro-sekunde-13373848

YARI ROBOT INSANLAR

Daha Az İnsan Olmaktan Korkmanıza Gerek Yok 

Bu iddialı sözlerin sahibi renk körü olan sanatçı Neil Harbisson`a ait. Kendisi dünyanın ilk yarı robot
insanı. Önce, renkleri duyabilmek için beynini kalıcı olarak yapay sensörlere bağladı:
Şimdi sadece renkleri değil, aynı zamanda titreşim şeklinde kızılötesi ve UV ışığı da duyabiliyor.
Bu durumun kendisini çok özel yaptigini ve pozitif bir etki olduğunu dile getiriyor.
Şimdi de zaman algısını bir implant ile değiştirmek istiyor. 

Harbisson, tamamen renk körü kılan nadir bir retina hastalığı olan, akromatopsi ile doğdu:
Dünyayı sadece siyah beyaz görüyordu. “Çocukken renklerin varlığını görmezden gelmeye çalıştım
çünkü benim için hiçbir anlamı yoktu fakat bu durum gün geçtikçe hayatımı zorlaştırdı.
Musluğun hangi tarafının sıcak veya soğuk su ile işaretlendiğini göremedim.
Ulusal bayrakların çoğu bana aynı görünüyordu. Ve büyük şehirlerde yolumu bulamadım,
çünkü metro haritaları benim için ayrılmaz bir gri tonlar karışıklığındaydi. ”İngiltere'deki Dartington
Sanat Koleji'nde çalışırken, ışık dalgalarının frekansını alan bir anten yapildi. 2004'te doktorum,
ses frekanslarını kafamda titreşimler olarak hissede bilmem için sistemi kafama yerleştirmeye beni
ikna etmeyi başardı” diyor. 

----Dünyada böyle bir operasyona giren ilk kişi sizsiniz. Ne içine girdiğinizi biliyor muydunuz?

Bu sanat projesine 19 yaşında başladığımda, tehlikelerin olduğu açıktı. Bedenim implantı reddedebilir
ya da beynim yapay duyu uyaranlarını göz ardı edebilirdi. Ancak dağcılar da Everest'e tırmanmanın
tehlikeli olduğunu biliyorlar ama bu onları durdurmaya yetmiyor. Sonunda her şey yolunda gitti.
Sadece zaman zaman anten ağrısından muzdaripim, işte o zaman bir antenim olduğunu
hissediyorum. Ağrı kesiciler ile idare ediyorum.

----Projeye bilim adamları eşlik etti mi?

İspanyol nörologlar beynimin yeni girdiye nasıl uyum sağladığını görmek için beyin taramaları
yaptılar. "Normal" insanlarınki gibi görünmüyor: görme ve duyma sırasındaki beyin aktivitem
karıştı.

----Seminerinizde söylediğin gibi, beyninizin antene kalıcı olarak bağlanması iki ay sürdü.
İnce titreşim farklılıklarını gölgelere çevire bilmeniz ise üç yılınızı aldı. Neden sadece görme
yeteneğinizi başka yollarla geliştirmeye çalışmadınız?

Antenin avantajı, sıradan insan gözünden bile daha fazlasını algılaya bilmemdir. Aldığım birçok renk
sizin için görünmez. Kızılötesi ve ultraviyole ışığı düşünün. Bu şekilde güneşte çok zaman geçirmenin
güvenli olup olmadığını biliyorum. Gelecekte, X-ışınları ve radyo dalgaları da cihaza eklenecek.
Ayrıca, anten gözlerime bağlı değil. Gözler genellikle yaşla birlikte kötüleşirken, teknolojik ilerleme
ekstra duyu organımın her zaman daha iyi çalışmasını sağlar. Tamamen kör olsam bile hala renkleri
görebilirim.

-----Dünyanızda ten rengi olmadığını söylediğinizde, her zaman çok alkış aldınız.

Cilt renklerinin frekansları bana turuncu görünüyor: çok koyu ciltler için koyu ve çok açık ciltler için
açık turuncu bir ton. Farklılıkları neredeyse hiç fark etmiyorum.

-----Anteniniz İnternet aracılığıyla Uluslararası Uzay İstasyonunun kamerasına bağlanabiliyor.
Uzayda ışık dalgalarını bu şekilde algılayabiliyorsunuz. Orası karanlık değil mi?

Hiç de değil. Uzayi devasa bir renk patlaması olarak deneyimliyorum. Esas olarak ultraviyole ve
kızılötesi spektrumda hareket ederler, bu yüzden sıradan insanlar tarafından görülmezler. Renk
miktarı o kadar ezici ki, başım dönmüş ve hasta hissetmeden ona iki saatten fazla "bakamıyorum".
İzlenimler kitlesine alıştığımda, uzaya kalıcı bir bağ kurmak istiyorum. O zaman onu keşfetmek için bir
astronot olarak uzaya gitmem gerekmiyor, ancak Dünya'dan gözlemleyebiliyorum. 

Son zamanlarda akıllı dünya dışı yaşam arayan organizasyon SETI ile temas kurdum. Projeleriniz
uzaydan toplanan tüm verileri analiz edecek insanlardan yoksundur. İnsanlar karşılık gelen sensörleri
implante ederse, alanı duyusal astronotlar olarak keşfedebilirler. Örneğin, cyborg (yarı robot)
meslektaşım Moon Ribas, ayağındaki bir sensörden aydaki depremleri algılayabiliyor. Kendimizi bir
tür olarak yeniden tasarlamak aynı zamanda çevre için bir nimettir.

----Yapay zeka ile olan algınızı geliştirmek yerine neden yapay anlamda bir organ istediniz? Ne fark
var ki?

Yapay zeka bana sadece çevremdeki renkleri verirdi. Yapay bir organ ise beynimi zekamla kendim
geliştirmeme teşvik eder. Anten bana renklere ait titreşimler veriyor ve bu titreşimleri yorumlamak
beynime kalıyor. Teknolojiyi bedenime entegre ettiğimden itibaren daha zeki oldum. Antenin sanal
veya artırılmış gerçeklikle ilgisi yoktur; Ben buna "açıklanmış gerçeklik" diyorum. Aslında sürekli
etrafımızda olan, ancak sıradan duyularımızla algılayamadığımız bir gerçeği ortaya çıkarıyor.
Kızılötesi ve ultraviyole ışınları zaten var, ancak sadece teknoloji tarafından tanınabilirler. Gelecekte
daha da fazla yapay duyu organlarının olacağına ve çevremizin daha gizli yönlerini bize
göstereceğine inanıyorum.

----Zaten başka yapay duyularınız var. Dizinizdeki bir implant ile Dünyanın manyetik kuzey kutbunun
nerede olduğunu görebilirsiniz. İçinde Bluetooth teknolojisine sahip bir dişle, konuşarak Mors kodları
gönderebilirsiniz. Programlarınızda başka neler var?

Şu anda 24 saat boyunca sıcaklığı başımda hissedebilecek bir güneş saati olan bir tür kafa bandı
üzerinde çalışıyorum. Beynim bu tür bir zaman algısına alıştığında ise dönme hızını ve dolayısıyla
zaman algımı değiştirmek istiyorum. Bir durumda istediğimde, ısı noktasının daha yavaş dönmesine
izin verir ve zamanın daha yavaş geçtiği yanılsamasını hissederim. Aynı zamanda denge duygumu
geliştirmek için sırtımda bir kuyruk yerleştirmeyi de düşünüyorum. Bir gün mizah anlayışımı kontrol
edebileceğim bir organ oluşturmayı umuyorum. Sonra hayattaki her şeyi komik bulabilir ve gülerek
ölebilirim.

.

Bu arada birkaç yıl önce, bugünün ve gelecekteki cyborgs (yari robot) hakları için kampanya yürüten
bir kuruluş olan Cyborg (yari robot) Vakfı'nı kurduk. 

----İnsanlar neden teknolojiyi, vücutlarına implant etmeyi düşünmeli?

Yıllarca hiç kimsenin aynı duyu organlarından aynı bilgileri almayı sıkıcı bulmaması beni her zaman
çok şaşırtıyor. Vücudunuza basit bir sensör eklediğinizde, fark edilmeyen ama her zaman orada olan
yeni bir anlam ve böylece bir gerçeklik elde edersiniz. Kendimizi yeni bir tür olarak yeniden
tasarlamak çevre içinde bir nimet olabilir. Gezegeni binlerce yıldır ihtiyaçlarımıza uyarlıyoruz. 

Örneğin, dışarısı karanlıkken bile aktif olmak istediğimiz için, çok sayıda diğer hayvan türü için yıkıcı
olan yapay ışığı icat ettik. Yaz günlerinde serin ve soğuk kış akşamlarında kendimizi sıcak tutmak için
klima ve ısıtma cihazları geliştirdik. Karanlıkta görmemize ve vücut sıcaklığımızı kendimiz kontrol
etmemize izin veren yapay organlar tasarlarsak, dünyayı rahat bırakabilir ve çok fazla enerji tasarrufu
sağlayabiliriz. 

İnsan olmayan duyularım ve organlarım var. Bu yüzden yüzde 100 insan hissetmiyorum. Daha az
insan olmak korkacak bir şey değildir. Normal bir insanın yapamayacağı şeyleri yapabilirim. Ve bunu
muazzam bir zenginlik olarak görüyorum.

Meraklılarına Neil Harbisson biyografisi : 1982 doğumlu İngiliz sanatçı, 2004 yılında kafasına bir
anten yerleştirdi: kafatasının arkasına tutturulmuş ve alnın üzerine doğru eğilen bir tür metal hissedici.
Işık dalgalarını yakalayan ve frekansları beyne titreşim şeklinde ileten, eyeborg olarak da bilinen
küçük bir kamerası var. Harbisson, farklı dalga boyları ile 360 ​​gölgeyi tanıyabilir ve renklerin
doygunluklarını yoğunluğuna göre okuyabilir.

2012'deki bir TED konuşmasında, duyusal deneyiminin implantla nasıl değiştiğini anlattı. İlk başta
frekansların renk adlarını ezberlemek zorunda kalmış ancak zamanla her şey şimdi hayallerindeki
gibi algıya ve duygulara dönüşmüş. Tonları renklerle ilişkilendirdiğini, örneğin telefon zillerinin ona
yeşil renk verdiğini anlatıyor.

Harbisson, İngiliz pasaportunda "Eyeborg" ile resmedildiğinden, Harbisson hükümet tarafından
tanınan ilk cyborg (yarı robot) oldu. Cyborg Vakfı ve Transspecies Society'nin kurucu ortağı olarak,
2010'dan beri cyborg haklarını temsil ediyor ve insan dışı kimlikleri ve yeni duyu ve organların
gelişimini teşvik etmek istiyor. 

İngiliz sibernetikçi Kevin Warwick'e göre, bir kişi biyolojileri, özellikle sinir sistemi teknoloji ile
birleştiğinde bir cyborg (yarı robot) olur. Bununla birlikte, tanım tartışmalıdır çünkü sınırlar modern
tıbbın olanaklarıyla giderek bulanıklaşmaktadır.

Çeviri : İ.Kaya

Kaynak: https://www.spektrum.de/news/man-muss-keine-angst-haben-weniger-
mensch-zu-werden/1622562?fbclid=IwAR0brYzqAZdLytbW0u27RJaitMuoJ1vYAvCh9k_
fE-n1iHkYtFjpfvnDYrs