Boğaziçi Üniversitesi Davranışsal Sinirbilim Laboratuvarı makine öğrenmesinde çığır açmayı hedefleyen yeni bir model üzerinde çalışıyor.
Geliştirilen yeni yapay zeka modeliyle hayvan ve robotların birbirlerinden öğrenmesi mümkün hale gelecek.
Boğaziçi Üniversitesi Davranışsal Sinirbilim Laboratuvarı Direktörü ve projenin yürütücüsü Dr. Öğr. Üyesi Güneş Ünal, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden Dr. Öğr. Üyesi Emre Uğur ve Bilişsel Bilim Yüksek Lisans öğrencisi Oğuzcan Nas yeni yapay zeka modeliyle hayvan ve robotların bağımsız öğrenmesini proje proje için çalışıyorlar. Oluşturdukları disiplinli proje, edimsel koşullanma paradigmaları ile yapay zeka algoritmalarını birleştirerek robotlar ve hayvanlar arasında “birlikte öğrenmeyi” mümkün hale getirecek. Bu sayede robotlar tarafından eğitilen hayvanların arama-kurtarma ve mayın temizliği gibi görevlerde daha etkili şekilde görev almaları sağlanabilecek.Güneş Ünal, Emre Uğur ve Oğuzcan Nas ile yaptıkları çalışmayı ” Sıçanlar ve robotlar aynı anda hem öğretmen hem öğrenci olacak “ diyerek şöyle anlatıyor:
ROBOT İLE DENEY HAYVANI İLK DEFA ETKİLEŞİM İÇİNDE
Yaptığımız çalışma en genel tanımıyla bir robot-hayvan etkileşim çalışması. Yaklaşık iki yıl sürmesini koruyucu. Mevcut literatürde bu konuda çalışmalar var. Örneğin robotların laboratuvar hayvanlarına (sıçanlara) bir görevi üst öğrettiği ya da eylemlerin sosyalleştiği yazı mevcuttur; fakat bu klasik çalışmalar hep tek yönlü. Ya robotlar hayvanlara bir işi öğretiyor ya da robotlar yani okuyarak öğreniyor, “makine öğrenmesi” oluşuyor. Bu çalışmaların hiçbirinde robot ile deney hayvanı birbiriyle iletişimime geçerek aynı anda hem öğretmeni hem de öğrencisi olmuyor.
“SIÇAN VE ROBOTLAR HEM ÖĞRETMEN HEM DE ÖĞRENCİ OLACAK”
İlk varsayılan bir edimsel koşullanma düzeneğinde, sıçanlar ve robotların aynı anda hem “öğretmen” hem de “öğrenci” müzik bir ortam oluşturacağız. Bu çalışma, hem psikolojideki öğrenme literatürüne önemli bir katkı sunacak hem çeşitli makine öğrenme algoritmalarının yorum için yeni bir platform oluşturacak. Daha da önemlisi, tüm bu çabaların sonunda hayvan ve robot girişimlerde kullanan farklı uygulamalarda kullanılabilecek bir “öğrenme” geliştirilecek.
“ROBOT ARKADAŞ OLMAK İSTİYOR”
Deney düzeneğine bir robot ve bir sıçan aynı anda konuluyor. İkisinin dilini öğrenmek için farklı amaç var. Sıçanın motivasyonu sevdiği bir ödül olarak almak. Bu doğal bir “yemek arama davranışı” yaratıyor. Robotun amacı ise hayvanla arkadaş olmak. Robot için sıçanla arkadaş olmayı, sıçanı kullanılabilir su basit tutmak olarak belirliyoruz. Genel olarak, robotun iki sinyal var. Bunlardan biri “sinyal sinyali.” Robot bu sinyali verdiğinde -örünce sol kolunu çıktığında- eğer sıçan yaklaşırsa, deney düzeneğinin ödül köşesinde hayvanın sevdiği yiyecek beliriyor.Yani robot belirli bir sinyal verdiğinde ve sıçan bu sinyali anlayıp robota yaklaştığında, robotumuz deney kutusunun uzak bir noktasında sıçana ödül vermiş oluyor.
“ROBOT DA ÖĞRENİYOR”
Buraya kadar anlattık kendi başımıza basit bir edimsel koşullanma deneyidir. Ancak robot sadece ödül vermiyor, bazen de olumsuz bir sinyal ile bir çeşit ceza veriyor. Örneğin sol değil, sağ kolunu ödülde köşesinden yemiyor. Sıçanın bu olumsuz sinyali, olumlu sinyalden yapılması gerekiyor. Sıçan bunu da öğreniyor. İşin ilginç tarafı bu süreçte, robot da kendi sinyallerin ne işi öğreniyor. Robot deneye olumlu ve olumsuz sinyalleri seçme başlıyor. Ödül sinyalinin özelliği sıçanı robota yaklaştırması. Robot sadece bu sinyali verdiğinde sıçan, köşesinden sıçan yemi geliyor. Robot olumsuz sinyal verdiğinde robota yaklaşsa herhangi bir ödül alamıyor.Robotun motivasyonunun yerine yaklaşması (sıçanla arkadaş olmak) olarak tanımlandığı için, robot da zaman içinde sadece bir sinyalin sıçanı kılavuz yaklaştırdığını öğreniyor. Sonuçta, zaman içinde “mükemmel öğrenme” gerçekleşiyor. Kısacası deney iki taraf için de mutlu sonla bitiyor.
“ROBOTLARIN EĞİTTİĞİ HAYVANLAR HAYAT KURTARABİLİR”
Bueyle proj hayvan-robot girişimiminin artırılması hedefleniyor. Bu bilişsel ve davranışsal etkileşim daha üst bir düzeye taşındığında, robotların eğittiği cihazları arama-kurtarma çalışması mayın temizliği önemli görevlerde daha etkin olarak kullanmak mümkün hale gelebilecek.
Farklı modüller eklenerek, böylelikle özetlenen bu sisteme farklı modüller eklenerek farklı modellerin hayvanın ve robotun öğrenmesini nasıl etkilediğini araştırılacak. Robotlar verilen hayvanlara öğretilebilecek şeylerin sınırı, hayvanların nöronal kapasiteleri ile sınırlı. Uygun yöntemle bir robot, insan tılsımı herhangi bir hayvana birçok şeyebilir. Robot-hayvan-insan ilişkisi, genel anlamda makine-hayvan-insan ilişkisi göre önemli bir avantaja da sahip. Bu avantaj robotların bize veya sıçanlara yani etkileşim içinde fiziksel ve davranışsal olarak benzeyebilmeli etkileşim geliyor. Antropomorfik robotların bilimkurgu okumasını başarısını ve popülaritesini düşünen! Sıçana benzeyen bir robot, karmaşık bir labirentte sıçanlara kılavuzluk edebilir.Onlara kendi başlarına, hatta bir simülatör yardımı ile çok uzun sürede öğrenecekleri bir haritayı, çok daha kolay öğretebilir. Eğitilmiş hayvanlar hâlihazırda arama kurtarma ve mayın temizliği gibi çalışır durumda. Bu ipucu eğitim süreçlerinin robotların kolaylaştırılması ve hızlandırılması büyük önem taşıyor.
