ÖĞRENME

Dil konusuna değindiğim önceki yazımda “Köpek “otur” komutu duyunca oturursa veya “gel” komutu duyunca gelirse ödül alacağını “öğreniyor”. Köpek kullandığımız dili “anlamıyor”, bazı davranışların ona ödül getirdiğini “öğreniyor”. Sanırım bu “öğrenme” konusunu ayrıca ele almamız gerekecek” demiştim. Bugün “öğrenmeyi” ele alalım. Temel kaynağım Max Bennett olacak (*). Öğrenmenin her adımda önceki kazanımlardan yararlandığını ve somut gereksinime dayandığını görüyoruz. Baştan başlayalım. Hayvanların sinir sisteminin ve beyninin gelişiminin temelinde çeşitli biçimlerde “öğrenme” kavramı var.

Güneş enerjisini ve atmosferdeki karbon dioksitten yararlanıp yapraklarındaki klorofili kullanarak (fotosentez ile) kendi besinini üreten bitkilerin, doğal olarak, dolaşmaya hiç ihtiyacı yoktu.

Fotosentez ile kendi besinini üretemeyen canlıların (hayvanların) ise yaşamak için bitki ve diğer hayvanları yiyerek enerji almaları gerekliydi. Mercan resiflerdeki deniz şakayıklarında gördüğümüz gibi sabit bir yere tutunup suda yüzen ve yakına gelen besinleri yemeleri, bunun için de çok basit birkaç sinirle ağızlarını açıp kapatmaları yetiyordu.  İlk Dönüm Noktasında yaklaşık 600 Milyon yıl önce, nematode benzeri suda yaşayan kurtçuk tipi hayvanlar besinlerini dolaşarak aramaya başladılar. Bunların “kötüden” kaçıp; “iyiye” yönelmeleri hareket etmeleri (mobil) gerekiyordu. Bu amaçla hem seziciler (sensor) hem de solucanların ilerlemesinde gördüğümüz hareketi yapabilen sinirler gelişti.

500 Milyon yıl önce omurga, göz, solungaç ve yürekleri ile günümüzün balıklarına benzer ilk omurgalılar gelişti. Balıklar herhalde en çok hakkını yediğimiz, birkaç saniyelik hafızası olduğunu sandığımız bir canlı. Oysa E. Thorndike 19. Yüzyıl sonunda bunun hiç de öyle olmadığını göstermiş. Saydam bir duvarla bölünmüş havuzun bir bölümü bol ışıkla aydınlatılmış; diğer bölüm ise loş bırakılmış. Bölümleri ayıran saydam duvarda da zor görülen bir geçit açılmış. Aydınlık bölüme konan balık, aydınlığı sevmediği, loş bölümü tercih ettiği için buraya geçmeğe çalışmış. Birçok başarısız çabadan sonra balık, geçidi bulmuş ve sonraki deneylerde yerini “öğrendiği” bu geçitten kolaylıkla geçmeğe başlamış. İşte güçlendirilmiş (reinforced) öğrenme denen İkinci Dönüm Noktası bu.

Üçüncü Dönüm Noktası yaklaşık 10 cm boyundaki ilk memelilerde 100 Milyon yıl önce gözlendi.  Beyinde korteks oluştu ve hayvanlar, benzetim (simulation) veya zihinde canlandırma ile öğrenme başladı. Labirentlerde koşan günümüzün farelerinde bu tür öğrenmenin koşullarını, sınırlarını inceliyoruz.

10-30 Milyon yıl önce Dördüncü Dönüm Noktasında (beyinde neokorteks oluşumu ile) hayvanlar zihinselleştime (mentalizing) ve kendi zihinlerini modelleme (modeling) yeteneğine kavuştular. Böylece erken primatlar, hem kendilerinin gelecekteki durumlarını öngörmeye; hem de başkalarının duygu ve davranışlarını anlamaya başladılar. Bu da öğrenme açısından büyük olanaklara yol açtı.  

Zihin gelişiminde Beşinci Dönüm Noktası ise konuşma oldu. İnsan beyninde konuşma (Broca) ve duyduğunu konuşulanı anlama (Wericke) bölgeleri var. Ama “dil” için özel bir bölge yok. Bilim insanları, içgüdüye (instict) temel almakla birlikte, beynin dış katmanının (neocortex) bütününün dil becerisi kazanmak için kullanıldığını düşünüyor. Yapay zeka terimlerini kullanırsak bu içgüdüsel davranışlar (hard coded), bunun üzerine sistem “öğreniyor”. Bu yöntem birçok karmaşık görevleri “öğrenme” sürecinde diğer hayvanlarda da görülüyor. Örneğin çok karmaşık bir görev olan uçmayın ele alalım. Kuş yavruları doğduklarında uçmayı bilmiyorlar. İçgüdüsel olarak zıplıyorlar, kanatlarını açıp çırpıyorlar, uçan diğer kuşları gözlüyorlar, zamanı gelince de kendilerini boşluğa bırakıp süzülüyorlar.

Benzer biçimde, insan bebeğinde gözlenen bazı davranışlar da diğer hiçbir hayvanda gözlenmiyor. Örneğin bebek yaklaşık 4 aylıkken annesi (veya onu büyüten kişi) ile konuşma taklidi yapmaya başlıyor, sesler çıkarıp ardından susup annesini bekliyor. Annesi konuştuktan sonra yine konuşma benzeri sesler çıkartıyor.

Bir başka örnek olarak yaklaşık 9 aylık bebeğe bakalım. Yine diğer hayvanlarda görmediğimiz bir davranışı insan bebeğinde görüyoruz. Bebek bir cisme (object) bakıp onu işaret ediyor, annesinin de o cisme dikkat etmesini istiyor. Onu yemek, eline almak dışında yalnızca annesinin dikkatini o cisme yöneltmesini istiyor. Tabii bu da anneye o cismin ana dildeki adını (declarative label) “öğretmek” için olanak veriyor. Bebek dil bilmiyor, ama öğrenmesi için bir altyapı var ve tür ön-iletişim (proto-conversation ) başlıyor.

Yukarıda anılanların yanında deneme-yanılma (trial and error) gibi pek çok öğrenme yöntemi geliştirmişiz. Deneme-yanılma yönteminde başarıya ulaşınca bunun hemen anlaşılması gerekir. Oysa birçok durumda başarı bir dizi adım sonra kesinleşir. Örneğin dama, satranç veya go gibi oyunlarda başlangıç hamlelerinden çok sonra oyunu kazanan belli olur. Ara adımlarda bundan sonraki bütün olası hamlelerin hesaplanması (veya öngörülmesi) de çok büyük bir hesaplama gücü gerektirir.

Pavlov’un Şartlı Refleks deneyini çoğumuz biliriz. Hani bir köpeği beslerken zil çalıyorlar, sonra zil çalınca, yiyecek vermeseler de, köpeğin ağzı sulanıyor. Buna bir refleks olarak bakılabilir, ki öyledir. Ama Pavlov’un bir tür bellek ve “öğrenme”, çağrışımsal öğrenme (associative learning) gözlediği de söylenebilir.  Daha sonra yapılan deneylerde, bu tür refleksin bütün memelilerde olduğu, hatta bu yetenek için beyine bile ihtiyaç olmadığı (beyinlerinin çalışması önlenen farelerde) gözlenmiş.

Bilim insanları, evrenin bundan 13-14 Milyar yıl önce Büyük Patlama ile oluştuğunu, yeryüzünün 4-5 Milyar yıl yaşında olduğunu, üzerinde ilk canlı organizmaların 3,5-3,8 Milyar yıl önce, ilk homo sapiens’in (anatomik olarak modern insan) 300 Bin yıl önce geliştiğini düşünüyorlar. Kültürel ve Zihinsel Evrim, “Bilişsel Devrim” (sembolik düşünce, sanat, dil, mit ve inanç sistemleri) ise yaklaşık 70 Bin yıl önce olmuş

Çevre/iklim sorunları, savaşlar, nükleer patlama gibi nedenlerle kendi yok oluşumuza yol açmazsak, enerji kaynağımız Güneşin 7 Milyar yıl sonra söneceğine göre, insan beyninin ve zekasının gelişmeye devam edeceğini, daha birçok şey “öğrenebileceğimizi” öngörebiliriz. Belki doğal zekamızla, yapay zekayı bizim için olumlu olan bir yöne yönelteceğiz; belki de besin zincirinin en tepesinde yer aldığımız karbon temelli canlılar dünyasının soyu tükenen bir türü olarak yerimizi silikon temelli “yaratıklara” bırakacağız.

 

(*) Max S. Bennett, A Brief History of Intelligence, HarperCollins Publishers, 2023.