Geri Dön

Yapay zekanın teorik temelleri

Theoretical fundemantals of artificial intelligence

  1. Tez No: 101002
  2. Yazar: ERCAN KAYAÖNÜ
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. A. COŞKUN SÖNMEZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

YAPAY ZEKANIN TEORİK TEMELLERİ ÖZET İnsan beyninin ve zihninin anlaşılması için yapılan çalışmalar çok eskilere dayanmasına rağmen, birçok bilim alanındaki birikimlerin son yüzyıllarda gözle görülür bir gelişmeye sebebiyet vermesi gibi, bu çalışmalar da özellikle 19. yy sonlarına doğru insan zihnine daha sistematik ve pratiğe yönelik yaklaşımlar getirilmesini sağlamıştır. Bu bağlamda; felsefe, matematik, psikoloji, biyoloji, bilgisayar, fizik gibi birçok bilim dalı zihnin ve beynin fonksiyonlarım kendi ilgi alanları perspektifinden açıklamaya çalışmışlardır. Birçok bilim dalı konuya teorik düzeyde, yani sadece insanın zihin ve beyin fâaliyetlerinin açıklanması noktasında yaklaşırken, bilgisayar bilimleri, bu fâaliyetlerin makinelerle taklit edilmesini sağlayacak pratik yaklaşımlar getirmiştir. Aslında insan beyninin fonksiyonlarının taklit edilmesi yapay zeka biliminin bir konusudur, ve bilgisayarlar, insan beynini taklit edebilecek sistem arayışları sonucunda geliştirilmiştir. İnsan beyninin ve zihninin çok farklı bilim alanı tarafından incelendiği günümüzde, yapay zekayı bilgisayar bilimleri ile sınırlamanın doğru olmayacağı görüşünden hareketle, konu, yukarıda sayılan bilim dallan açısından ele alınmaya çalışılmıştır. İnsan beyninin taklit edilmesi çalışmalarında merkez olan beynin anatomik ve nörolojik yapısı 2. bölümde ana hatlarıyla verilmiştir. Bu bölümde beynin biyolojik özellikleri, tez boyunca işlenen diğer konularla ilişkili bir biçimde verilmeye çalışılmıştır. Beynin dış ortamdaki nesneleri algılayıp, bunları işledikten sonra davranış olarak gözlenen çıktılar üreten çalışması bilgisayar modelli yaklaşımda bulunanların hareket noktası olmuştur. Sinir hücreleri düzeyindeki fâaliyeti ise yapay sinir ağlarının geliştirilmesinde temel alınmıştır. Tezin ana bölümünü oluşturan 3. bölümde insan beyninin ve zihninin taklit edilebilirliğine cevap aranmış ve bu konuda değişik bilim dallarının ortaya koyduğu farklı yaklaşımlar, bilgisayar modelli yaklaşım, sinir ağlan yaklaşımı, fiziksel yaklaşım ve psikolojik yaklaşım başlıklan altında incelenmiştir. Yapay zeka kavramının ortaya çıkışına zemin hazırlayan en başta gelen bilim dalı matematiktir. İnsan sezgisi kullanılarak yapılan matematiksel ispatların 1870'lardan itibaren sorgulanmaya başlanması matematiğin formelleştirilmesi çalışmalarını başlatmış ve bu çalışmalar, formel sistemlerin sistematik yapısından dolayı algoritma kavramım kesin temellere oturtmuştur. Bir algoritmayı çalıştırabilecek makinelerin üretilmesi, beynin algoritmik olduğu düşünülen yapısının taklit edilebileceği yaklaşımına sebep olmuştur. Bu yaklaşım bilgisayar modelli yaklaşım kısmında, insan beyninin algoritmik olan ve olmayan yönleri ile algoritmalar ve formel sistemler karşılaştınlarak incelenmiştir. viBeynin bilgisayar modelinin yetersizliği ve beynin yapısıyla uyumsuzluğu, alternatif arayışlarına sebep olmuştur. Bu arayışlar da, bilgisayarlardaki gibi bir merkezden kontrol edilen beyin modeli yerine, beynin bir merkeze bağlı olmayan, birbiriyle ilişkili çok sayıda sinir hücresinden oluşmuş ağ yapısı dikkate alınarak yapay sinir ağlan modelinin geliştirilmesini sağlamıştır. Bilgisayar modelli yaklaşıma alternatif olarak geliştirilen bu yaklaşım, beyin modellerinin incelendiği 3. bölümde sinir ağlan yaklaşımı başlığı altında ele alınmıştır. Özellikle kuantum mekaniğinin gelişmesiyle beyin ve zihindeki faaliyetlere farklı bir yaklaşım getiren fizik biliminin ortaya koyduğu yaklaşım fiziksel yaklaşım kısmında incelenmiştir. Bu kısımda, özellikle özgür istek, şuur gibi kavramların açıklanmasında ön plana çıkan hesaplanabilirlik ve belirlilik kavramlan klasik fizik ve kuantum fiziği açısından ele alınmıştır. Bu kavramların çok açık olmadığı klasik fizik üzerinde genel hatlanyla durulmuş, kuantum fiziğinin yoruma açık yapısı ise mümkün olduğu kadar çok kaynaktan incelenerek aktarılmıştır. Bu konunun bazı kısımlarında, beynin çalışmasının incelenmesinde gereksiz gibi görünen fiziksel kavramlara fazlaca yer verilse de, bu fiziksel kavramlar, bu kısmın özünü oluşturan beynin kuantum modeli ve klasik bilgisayarların insanı modellemedeki yetersizliğine alternatif olabilecek kuantum bilgisayan incelenirken kullanılmıştır. Psikolojik yaklaşım kısmında, psikolojinin bu konuyla en çok ilgilenen iki alanı olan davranışçılık ve bilişsel psikoloji açıklanmış, insan beyninin faaliyetleri bilişsel psikoloji açısından ele alınmıştır. Yapay zeka alanındaki pratiğe yönelik uygulamalar genellikle bilişsel psikolojinin ortaya koyduğu kavramlara dayanılarak geliştirilmektedir. Son yıllarda bilişsel psikologlar şuur gibi soyut kavramlan açıklamak için çalışmalar yapsalar da, bilişsel psikoloji genellikle beyni sembol işleyen bir işlemci olarak ele alır. Bu sembollerin oluşması aşamasında beyin alt düzeyde çalışır ve bu çalışma, sinyallerin algılanması ve kategorizasyonu şeklindedir. Oluşan bu yapıların nasıl kaydedildiği konusu bilişsel psikolojide hafıza adı altında incelenir. Daha sonra bu bilgilerin geri çağrılması, kullanılması, belli bir anda ilişkilendirerek yeni verilerin oluşması ise karar verme, akıl yürütme ve problem çözme konularını oluşturur. Tezde bu kavramlar beynin varsayılan işleyiş yapısı dikkate alınarak sırayla ele alınmıştır. Yapay zeka alanında yapılan en temel felsefi tartışma insan zihninin fonksiyonlarının tamamen taklit edilip edilemeyeceğidir. Bu konuda çok farklı görüşler bulunsa da genelde kuvvetli ve zayıf yapay zeka olarak ikiye ayrılmaktadır. Zayıf yapay zeka savunucularından bir kısmı insan zihninin fonksiyonlarının tam olarak anlaşüamayacağını ve kısmen taklit edilebileceğini savunmakta, bir kısmı da taklidin tam olarak gerçekleştirilebileceğini kabul etmektedirler. Genelde zayıf yapay zeka olarak kabul edilen görüş ikinci görüştür. Kuvvetli yapay zeka savunuculan ise zihnin fonksiyonlarını taklidin tam olarak mümkün olacağı ve bu taklidi gerçekleştiren sistemin gerçekten zihinsel durumlara (zeka, anlama, şuur gibi) sahip olabilecekleri görüşündedirler. Yani geliştirilen sistemin sadece anlıyor gibi görünmekle kalmayıp gerçekten anlayacağını, düşünmeyi taklit etmeyip gerçekten düşüneceğini savunmaktadırlar. Bu noktadan hareketle tezin 4. bölümü şekillenmiş, taklit edilen bir fonksiyonun gerçekle ilişkisi bu konuda birbirine iki zıt görüş olan Alan Turing ve John Searle'ün makaleleri çerçevesinde incelenmiştir. Aynca kuvvetli yapay zeka savunucularının zekaya delil olarak gösterdikleri bazı programlar da bu açıdan değerlendirilmiştir. vııSonuç bölümünde, yukarıda bahsedilen bölümlerde incelenen yaklaşımların eksiklikleri ve kuvvetli ve zayıf yapay zeka arasındaki ayırım, insanın kendini anlamada ve modellemedeki eksikliği açısından ele alınmıştır. vııı

Özet (Çeviri)

THEORETICAL FUNDAMENTALS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE SUMMARY Although the studies on the understanding of human mind and brain goes fer beyond the ancient times, these studies provide systematic and practical approaches to the human mind particularly around the 19th century, as the experiences in most sciences show development in last centuries. From this context; lots of sciences like philosophy, mathematics, psychology, biology and physics strive to explain mind's and brain's functions from the perspective of their field. While many of them approach this subject from theoretical aspect, i.e. the aspect of only explaining the activities of human mind and brain, computer science puts forward the view that as to make it possible to simulate these activities by machines. In fact the subject of the simulation of functions of brain is the subject of artificial intelligence and computers were developed as a result of researches on systems which are able to simulate human brain. From the viewpoint that it is not suitable to restrict the artificial intelligence with computer sciences, especially while lots of sciences deal with it, the subject is taken from the viewpoint of sciences mentioned above. The main aspects of anatomical and neurological structure of brain, which is at the centre of these works, is given in part 2. In this part, the biological properties of the brain is given in relation with other subjects which form other parts of the thesis. The working style of brain, which perceives the entities in the environment and produces output that can be observed as behaviour after processing them, would have been the starting point of those who believe in the computational model. The activities of brain at the level of neurons is taken into consideration while developing artificial neural networks. In the 3. part, which forms the main part of the thesis, the answer to the question of the simulatibility of brain and mind is searched, and the different approaches which are put forward by various sciences are examined under the topics of computational approach, neural networks approach, physical approach, and psychological approach. The leading science which cause the emergence of artificial intelligence concept is mathematics. The interrogation of mathematical proofs which based on human intuition from 1870s, initiates the studies on the formalization of mathematics and these studies ground the concept of algorithm on the definite bases because of the systematic structure of formal systems. The development of machines which is able to run an algorithm, cause to think the possibility of the simulation of putative algorithmic structure of brain. This approach is examined in the section of computational approach by comparing the algorithmic and non-algorithmic structure of brain to algorithms and formal systems. IXThe deficiency of computational model and its improper structure, cause to search its alternatives. These researches provide the development of artificial neural networks model which based on the structure of brain which is formed by lots of neurons related each other that are not connected to central unit in place of the brain model which is controlled from a central unit like computers. This approach, which is developed as an alternative of computational approach, is examined under the topic of neural network approach in part 3 which examines brain models. The approach which is put forward by physics, which makes different comments on the activities of brain and mind, particularly after the emergence of quantum mechanics, is examined in the section of physical approach. In this section, the concepts of determinism and computability are examined from the viewpoint of classical and quantum physics, which have special importance while explaining the concepts like free-will and consciousness. Not dwelt upon classical physics so much in which the concepts of determinism and computability are vague, but the controversial structure of quantum physics is quoted by examining various sources as much as possible. In some sections of this subject, the very physical concepts are dealt with which seems unnecessary while examining brain's functions, but these physical concepts are used while the essence of this section, the quantum model of the brain and the quantum computer which might be the alternative of the deficiency of classical computers, is examined. In the section of psychological approach, the behaviourism and cognitive psychology which are two field in psychology that deal with this subject mostly are described, and the activities of human brain are explained from the cognitive psychological aspect. The applications in artificial intelligence are developed generally by basing on the concepts that have been put forward by cognitive psychology. Although cognitive psychologists have been studying on the explanation of abstract concepts like consciousness in recent years, cognitive psychology generally takes brain up as a symbolic processor. In the formation phase of these symbols brain works at low level and this working is the perception and the categorization of signals. The subject of how these structures are recorded is examined under the topic of memory in cognitive psychology. The retrieving process, using of information, and formation of new data by associating them each other constitute the subjects of decision making, reasoning and problem solving. In the thesis these concepts are explained respectively by taking into consideration the putative working of brain. The fundamental discussion in the field of artificial intelligence is that if it is possible to simulate the functions of human mind and brain fully. Although there are various views on this subject it could be possible to separate it into two categories, named strong and weak AI. While some of the weak AI defenders maintain the view that it wouldn't be possible to understand and simulate the functions of mind fully, others accept the possibility of it. Generally the second view is accepted as weak AI. On the other hand the strong AI defenders have the opinion that it would be possible to simulate human mind fully, and also that simulation would have mental states like consciousness, intelligence and understanding. They defend that the developed system would have genuine understanding and genuine intelligence. The 4. part of the thesis formed according to these distinctions. The relation between the simulated function and its actual form examined from the perspective of the articles of Alan Turing andJohn Searle, which reflect two contrary views. In addition some programs, which strong AI defenders point as the proof of intelligence, are examined. In the conclusion section, the deficiencies of the approaches which are examined in the sections that mentioned above, and the distinction between the weak and strong AI are handled from the aspect of the insufficiency of human in understanding and modelling himself. XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    823179

    Unleashing the power of AI in storytelling: A comparative study of human and AI-generated narratives

    Hikâye anlatmada yapay zekanın gücünü ortaya çıkarma: İnsan ve yapay zekâ tarafından üretilen anlatıların karşılaştırmalı bir çalışması

    JÜLİDE NEŞE ERDÖL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    ReklamcılıkİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ

    Reklamcılık ve Marka İletişimi Bilim Dalı

    PROF. DR. BERİL DURMUŞ

  2. Tez No

    867019

    Artificial intelligence 'Arms dynamics': The case of the uUnited States and China rivalry

    Yapay zeka 'Silah dinamikleri': Amerika Birleşik Devletleri ve Çin rekabeti örneği

    GLORİA ÖZDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Uluslararası İlişkilerAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CHRİSTİAN WİLHELM LEKON

  3. Tez No

    847458

    Yapay zeka modelleri ve Borsa İstanbul endeks verileriyle uygulama

    Artificial intelligence models and application to Borsa Istanbul index data

    BAHARE BAGHDADI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BankacılıkMarmara Üniversitesi

    Sermaye Piyasası ve Borsa Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP DİNA ÇAKMUR YILDIRTAN

  4. Tez No

    901307

    Gödel makinelerinde öğrenme sorunu

    Learning problem in Gödel machines

    ABDULLAH HANZALE KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Felsefeİstanbul Üniversitesi

    Sistematik Felsefe ve Mantık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜÇ GÜVEN

  5. Tez No

    840619

    An exploration into human-machine relationships: Can robots be our virtue friends?

    İnsan-makine ilişkilerine dair bir araştırma: Robotlarla erdeme dayalı bir dostluğun imkanları

    SİNAN REFİK AKGÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilim, Teknoloji ve Toplum Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDAN TURANLI

Geri Dön