Yapay Zeka / Temel kavramlar / Beyin ve Bilgisyar

YAPAY ZEKA

Teknolojide son yıllarda ve hatta son günlerde yaşanan hızlı gelişim, kendisini yönetim bilimleri alanında da hissettirmektedir. Bu teknolojik gelişime paralel bir şekilde yönetim bilimi teknikleri de gelişme göstermekte ve yönetim açısından değişik alanlarda kolaylıklar sağlanmaktadır. Özellikle bilgisayar bilimleri alanında yaşanmakta olan baş döndürücü gelişme ister istemez bilgisayar tabanlı sistemlerle çalışan kişi ve kuruluşları da etkilemekte ve gelişime ayak uydurmayı zorunlu kılmaktadır. Haberleşme ve iletişim alanındaki gelişmeler, ülkeler arası kurulan iletişim ağları (İnternet) dünyayı büyük bir köy haline getirmiştir. Dünyanın herhangi bir yerinde üretilen bilginin sayısal hale getirilerek bilgisayar ortamında saklanması, o bilgiye dünyanın herhangi bir yerinden çok kısa sürede erişimi olanaklı kılmaktadır. “Bilgi Çağı” ve “Bilgi Toplumu” gibi terimlerin sıklıkla kullanıldığı günümüzde bilginin önemi daha açık bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Bilginin önemi arttığı oranda o bilgiye ulaşabilmeyi sağlayan sistemlerin de önemi artmaktadır.

İşletmeler de kendileri için gerekli olan bilgileri temin etmek durumundadır ve yaşanılan ortamdaki hızlı değişim ve hareketlilik doğru bilgiye en kısa sürede ulaşmayı zorunlu kılmaktadır. Çünkü yöneticiler işletmenin faaliyetlerini devam ettirebilmesi için karar almak zorundadırlar ve karar almak için bilgi gereklidir. Bu yüzden işletmelerde, teknolojik gelişmelere paralel olarak bilgisayarlar kullanılmaya başlanmıştır ve her türlü gerekli bilgi bilgisayar ortamında saklanarak istenildiğinde yöneticilere sunulmaktadır. Burada önemli olan bilgilerin toplanması, organize edilmesi ve dağıtılmasıdır. Bir çok organizasyon bilgiyi toplamak, organize etmek ve dağıtmak için bilgisayar destekli bilgi sistemlerini kullanmaktadır. Yönetim bilimleri tabiriyle işletmelerde “Yönetim Bilgi sistemi” kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bunun yanı sıra işletmeler “Karar Destek Sistemi” ve “Uzman Sistem” gibi farklı yönetim bilimi tekniklerini kullanmaktadırlar. Şimdi kısaca bu tekniklerden bahsedeceğiz.

1. Tanım
   YBS’nin kesin bir tanımı olmamasına rağmen, karar vermeyi doğrudan etkileyecek özellikte ve şekilde yönetim bilgisi, yani yöneticinin planlama, örgütleme, istihdam ve kontrol işlevlerini icra etmesine yardımcı olan bilgiyi üreten sistem olarak düşünülebilir. YBS, bilgisayarlardan çok daha önce, insanların ortak amaçlarını gerçekleştirmek amacı ile biraraya geldikleri andan itibaren geçerli olan bir kavramdır. Günümüzde YBS’i bilgisayarlar ve bilgisayarların olanakları ile bütünleştirmek alışılagelmiş bir durumdur.
2. Özellikleri

YBS bir organizasyon içinde bulunan çok fazla sayıda bilgiyi düzenlemek ve dağıtımını sağlamak için özel olarak tasarlanmış bir sistemdir. Bu sistemde bilgi toplanır, organize edilir, işlenir ve yöneticiye günlük işlemlerinde yardımcı olacak şekle getirilir. Bu bilgilerin çoğu önceden belirlenmiş değerlere bağlı olarak oluşmuş raporlar şeklindedir. Örneğin haftalık veya aylık bordro ve satış raporları veya aylık stok raporlarını içerir. İşletmede yönetimsel faaliyetler müşterek yapıldığı için raporlar bir haberleşme sistemi ile değişik birimlere sunulabilir.

Veri tabanı, bilgisayar sistemi ve veri dağıtım şekli bir YBS için zorunlu bileşenlerdir. Veri tabanı sayısal bilgilerin organize edilmiş toplamıdır. Fiyatlar, üretim çıktı ve oranları, sipariş sayıları ve kapasiteler veri tabanını oluşturan bilgi örnekleri olarak verilebilir. YBS’nin uzman ve etkili olması için, uygun miktarda ve tipte yüksek kaliteli bilgi içermesi gerekmektedir. Ancak bu şekilde yöneticilere sağlanan raporların içeriği doğru olabilir.

Modern organizasyonlar için, çok sayı ve türde bilgiye ulaşıldığından beri bilgisayar kullanımı gerekli olmaya başlamıştır. Buna bağlı olarak, işletmelerde kullanılan YBS genelde bilgisayar tabanlı olarak çalışmaktadır. YBS’nin bir bileşeni olan bilgisayarlar da farklı donanım ve yazılımlardan oluşturulmuş elektronik cihazlardır. Bilgisayarlar, merkezi işlem birimi, bellek ve diğer yardımcı elektronik devrelerin üzerinde bulunduğu ana kart ve dış çevre ile bilgi alış verişinin sağlandığı klavye, monitör,mouse ve yazıcı gibi donanımlardan ve sayısal işaretler şeklinde bellekte tutulan bilginin nasıl,ne şekilde ve nerede kullanılacağının planlandığı yazılımlardan oluşmaktadır. Bilgisayarlara donanım ve yazılım eklenerek çok kullanıcılı bilgisayar sistemleri oluşturulabilmektedir. Ayrıca bu sistemler internet veya intranet gibi sanal ağlara da bağlanarak çok geniş bir alanda bilgi alış-veriş kapasitesine sahip olabilmektedir. Sistemde farklı yazılımlar kullanılarak işletmenin özel ihtiyaçlarına cevap verilebilmektedir.

YBS’de bilgisayarlar organizasyonun farklı birimlerinde kullanılmak üzere verileri işler ve bilgi oluşturur. Oluşturulan bu bilgiler farklı birimlere değişik raporlar şeklinde gönderilebilir. Raporlar sipariş, işgücü, stok seviyesi, kaynak seviyesi, pazar durumu, üretim çıkış raporları şeklinde olabilir. Bu raporlar şimdi veya gelecek için alınacak kararlara ilişkin, yakın veya uzak geçmişe ait bilgiler içerir. Raporlar herhangi bir yönetim bilimleri analizini yansıtmaz, fakat faydalı ve kolayca yorumlanabilecek şekilde düzenlenmiş verilerin basit bir bileşimidir. Normalde raporlar yönetimin isteği üzerine hazırlanır. Fakat YBS bulunan bir işletmede, örneğin, üretim alan yöneticisi istemeksizin veya istediği her hangi bir zamanda üretim çıktı raporları düzenli olarak sağlanabilecektir.

Yönetime sunulan bilgi, yönetim bilimi model çözümleri ve sonuçları şeklinde olabilir. Raporlarda olduğu gibi bu bilgi de düzenli bir yapı üzerinde veya isteğe göre oluşturulabilir. Bu bilgiler çoğunlukla yönetici özel bir problemi çözmek istediğinde derlenir. Bu olay bize YBS’nin kendi kendine yönetim bilimleri modelini biçimlendiremediğini gösterdiği için önemlidir. Model, bir yönetici,yönetim bilimci veya yönetim bilimi tekniklerinde uzman bir kişi tarafından kurulur. Bilgisayar sistemi sadece problemin ortaya konduğu modelin çözümünü sağlar.

     2. Karar Destek Sistemi (KDS)

      3. Uzman Sistemleri

1. Tanım
   
   KDS yapılandırılmamış karmaşık problemlerin analizine imkan sağlayarak yönetim biliminin sınırlarını genişletmiştir. Uzman sistemler ise ancak bir uzman insanın çözebileceği karmaşık problemlerin çözümüne olanak sağlamaktadır. Uzman sistemler sembolik işlemler kullanarak yönetim bilimlerine yeni bir boyut kazandırmıştır. Uzman sistemler diğer yönetim bilimi teknikleri gibi bilgisayar temelli sistemlerdir. Belirli bir alanda sadece o alan ile ilgili bilgilerle donatılmış ve problemlere o alanda uzman bir kişinin getirdiği şekilde çözümler getirebilen bilgisayar programlarıdır. İyi tasarlanmış sistemler belirli problemlerin çözümünde uzman insanların düşünme işlemlerini taklit ederler. Burada uzman sistem tabiri kullanılmasının sebebi, sistemin bir veya daha fazla uzmanın bilgilerine sahip olarak onun veya onların yerini almaya yönelmesinden dolayıdır. Amaç bir insan uzman gibi veya ondan daha iyi bir uzman sistem geliştirebilmektir. Böyle bir sisteme sahip olmak kişiyi uzman yapmaz, fakat bir uzmanın yapacağı işin bir kısmını veya tamamını yapmasını sağlar. Dolayısıyla sistemin bu özelliği organizasyonlar ve yönetim üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
   
2. Gelişim Süreci

   Uzman sistem alanındaki öncü proje DENDRAL’dir. Bu proje 1965 te E.Feigenbaum ve meslektaşları tarafından Birleşik Devletler Standford Üniversitesinde bir kimyagere, organik bir bileşiğin yapısını, kitle spektrogramının ve ham kimyasal formülünün verileriyle bulması için, yardımcı olmak üzere başlatılmıştır. Fizik-kimya alanına özgü bilgiler usa vurma mekanizmalarına sıkı sıkıya bağlıydı. Dolayısıyla projeden, bir alanın özgül bilgilerini, yorumlama mekanizmalarında açık bir şekilde ayırmanın gerekli olduğu düşüncesi çıktı. Bilgi tabanlı sistemlerin ve uzman sistemlerin asıl temeli zamanla, verili bir problemi çözmek için bir bilgiler ve olgular bütününü kullanan çıkarım mekanizması kavramıyla birlikte tedricen doğmuştur. Daha sonra tıp alanında yeni programlar geliştirilmiştir.

   1976 yılında Standford üniversitesinde Edward Feingbaum başkanlığında bir grup uzman hekim tarafından MYCIN olarak adlandırılan uzman sistem geliştirilmiştir. Bakteriyolojik ve Menenjitik hastalıkların tedavisine yönelik bir sistemdir. Sistem girdi olarak aşağıdaki bilgileri almaktadır:

• Hastanın geçmiş bilgileri (hasta kayıt dosyasından)
• Laboratuvar sonuçları
• Semptomların sorgulanması

• Teşhis koyma
• Reçete yazımı
• Tedavi süreçlerinin belirlenmesi

• Sistemden çıktı olarak alınmaktadır.

MYCIN’e veri girme ve diğer işlemler sırasında, niçin ve nasıl soruları sistem tarafından cevaplanmakta, sistem kullanıcı ile etkileşimli olarak çalışmaktadır.

3. Temel Bileşenleri

Bir uzman sistem iki ana parçanın birleşiminden oluşur. Geliştirme çevresi ve görüşme çevresi. Gelişme çevresi sistemin bileşenlerini kurmak ve uzman insan bilgilerini bilgi tabanına girmek için uzman sistemi kuranlar tarafından kullanılır. Görüşme çevresi ise uzman bilgi ve nasihatlerine ulaşabilmek için uzman olmayanlar tarafından kullanılır. Farklı bir gösterim ise şekil de verilmiştir.

Bir uzman sistemde aşağıdaki bileşenler mevcuttur.

•  
  • Bilgi kazanma
  • Bilgi tabanı
  • Çıkarım mekanizması
  • Çalışma alanı
  • Kullanıcı arabirimi
  • Açıklama
  • Düşünme kapasitesini iyileştirme

• Bilgi kazanma
•  
  •  
  • Bazı bilgi kaynaklarından bir bilgisayar programına problem çözümü için bilgi aktarma ve dönüştürme işlemleri yapılır. Potansiyel bilgi kaynakları uzman insanlar, kitaplar, veri tabanları, özel araştırma raporları ve kullanıcının kendi deneyimleri olabilir.

• Bilgi tabanı
•  
  •  
  • Bilgi tabanı problemlerin anlaşılması, formülasyonu ve çözümü için gerekli olan tüm bilgileri içerir. Örneğin olaylar ve durumlar hakkında bilgi ve bunlar arasındaki mantıksal ilişki yapılarını ihtiva eder. Ayrıca standart çözüm ve karar alma modellerini de içerir.

• Çıkarım mekanizması
•  
  •  
  • Uzman sistemin beynidir. Bilgi tabanı ve çalışma alanında bulunan bilgiler üzerine düşünmek için bir metodoloji sunan ve sonuçları biçimlendiren bir bilgisayar programıdır. Bir başka deyişle problemlere çözümler üreten bir mekanizmadır. Burada sistem bilgisinin nasıl kullanılacağı hakkında karar alınır.

• Çalışma alanı
•  
  •  
  • Giriş verileri tarafından belirlenmiş problem tanımları için hafızanın bir köşesinde bulunan çalışma alanıdır. Bu alan işlemlerin ara seviyelerindeki sonuçları kaydetmek için de kullanılır.

• Kullanıcı arabirimi
•  
  •  
  • Uzman sistemler, kullanıcı ile bilgisayar arasında probleme yönelik iletişimin sağlanması için bir dil işleyici içerir. Bu iletişim, en sağlıklı doğal dil ile yapılır. Kısaca kullanıcı ara birimi kullanıcı ile bilgisayar arasında bir çevirmen rolünü üstlenmiştir.

• Açıklama
•  
  • Uzman sistemleri diğer sistemlerden farklı yapan bir özelliği de açıklama modülünün olmasıdır. Açıklama modülünden kasıt, kullanıcıya çeşitli yardımların verilmesi ve soruların açıklanması olduğu kadar, uzman sistemin çıkardığı sonucu nasıl ve neden çıkardığını açıklayabilmesidir. Burada uzman sistem karşılıklı soru cevap şeklinde davranışlarını açıklar.

• Düşünme kapasitesini iyileştirme
•  
  •  
  • Bir uzman insan kendi performansını analiz edebilir, öğrenebilir ve gelecekteki kullanım için onu iyileştirebilir. Sistemlerin de bu tip davranışlar göstermeye ihtiyacı vardır. Sistemin kendini iyileştirmesi öğrenme ile ilgili bir konudur. Sistemlerin bir uzman insan gibi öğrenebilmelerine yönelik çalışmalar sinirsel ağlar üzerinde sürdürülen araştırmalarla devam etmektedir. Amaç bir insan beyni gibi çalışan yapay zekayı geliştirebilmektir.

Son zamanlarda uzman sistemlerin geliştirilmesinde uzman sistem kabukları (Şekil 2) denilen sistemlerden de istifade edilmektedir. Bunlar hazır hale getirilmiş, çıkarım mekanizması ve bilgi saklama özellikleri ile donatılmış sistemler olup sadece alan bilgisi olmayan içi boş uzman sistemlerdir. Ayrıca kullanıcının kendisinin özel çıkarım mekanizması geliştirmesine imkan veren daha gelişmiş sistemler de vardır.

Uzman Sistemin Faydaları

1.  
   • Maliyet azalması : Uzman sistem kullanımı ile karşılaştırıldığında insanların incelemeleri daha pahalı görülmektedir.
   • Verimlilik artışı : Uzman sistemler insanlardan daha hızlı çalışır. Artan çıktının anlamı, daha az sayıda insan ve daha düşük maliyettir.
   • Kalite iyileştirmesi : Uzman sistemler tutarlı ve uygun nasihatler vererek ve hata oranını düşürerek kalitenin iyileştirilmesini temin ederler.
   • İşleyiş hatalarını azaltma : Bir çok uzman sistem hatalı işlemleri tespit etmek ve onarım için tavsiyelerde bulunması için kullanılır. Uzman sistem ile bozulma sürelerinde önemli bir azalmanın sağlanması mümkündür.
   • Esneklik : Uzman sistemlerin kullanımı üretim aşaması ve servis sunulması sırasında esneklik sağlar.
   • Daha ucuz cihaz kullanımı : İzleme ve kontrol için insanların pahalı cihazlara bağlı kaldığı durumlar vardır. Fakat uzman sistemler ile aynı görevler daha ucuz cihazlarla yerine getirilebilir.
   • Tehlikeli çevrelerde işlem : Bazı insanlar tehlikeli çevrelerde çalışırlar. Uzman sistemler ise insanların tehlikeli çevrelerin dışında kalmasına imkan sağlar.
   • Güvenilirlik : Uzman sistem güvenilirdir. Uzman sistem bilgilere ve potansiyel çözümlere üstün körü bakmaz, tüm detayları yorulmadan ve sıkılmadan dikkatlice gözden geçirir.
   • Cevap verme süresi : Uzman sistemler, özellikle verilerin büyük bir kısmının gözden geçirilmesi gerektiğinde bir insandan çok daha hızlı cevap verecektir.
   • Tam ve kesin olmayan bilgi ile çalışma : Basma kalıp bilgisayarlar ile karşılaştırıldığında, uzman sistemlerin insanlar gibi tam olmayan bilgi ile çalışabildiği görülmektedir. Bir görüşme sırasında sistemin bir sorusuna kullanıcı “bilmiyorum” veya “emin değilim” şeklinde bir cevap verdiğinde, uzman sistem kesin olmasa bile bir cevap üretebilecektir.
   • Eğitim : Uzman sistemin açıklayabilme özelliği bir öğretim cihazı gibi kullanılarak eğitim sağlanabilir.
   • Problem çözme kabiliyeti : Uzman sistemler, uzmanların yargılarını bütünlemeye imkan sağlayarak problem çözme kabiliyetlerini yükseltirler. Bu sistemler bilgileri nümerikten ziyade sembolik olarak işledikleri için bir çok yöneticinin karar alma stilleri ile uyumludur.
   • Sınırlı bir sahada karışık problemlerin çözümü : Uzman sistemler insan yeteneklerini aşan karışık problemlerin çözümünde kullanılabilir.

5. Uzman Sistemin Sınırları
   
   Uzman sistemlerin ticari olarak yayılmasının önündeki bazı problemler şunlardır :

• Bilgi her zaman okunabilir uygunlukta değildir.
• İnsanlardan bilgi almak zordur.
• Uzman sistemler ancak sınırlı sahalarda, bazı durumlarda ise çok sınırlı sahalarda iyi çalışabilirler.
• Yardım için bilgi mühendisine ihtiyaç gösterir. Bilgi mühendisi az bulunur ve pahalı olduğu için sistemin maliyetini yükseltir.
• Sistemin maliyeti ve geliştirme süresi engelleyici bir faktördür.
• Her hangi bir uzmanın durum değerlendirmesi için yaklaşımı farklı bile olsa doğru olmalı.
• Çok tecrübeli bir uzman bile olsa, zaman baskısı altında olduğu zaman iyi bir durumsal değerlendirme yapması zordur.

Bu sınırlamaların üstesinden gelebilmek için yaygın araştırmalar yapılmakta, böylelikle uzman sistem kullanımı hızla artmaktadır.

6. Uzman Sistemler ve Yönetim Bilimleri

Günümüzde hemen her alanda US’ler kullanılmaktadır. Yabancı para değerlerinin takibi ve tahmini, yatırım danışmanlığı, kredi yönetimi ve müşteri değerlendirme, faiz karşılığında ödünç para alma işlemlerini onaylama, sigorta risklerini değerlendirme ve yatırım fırsatlarını değerlendirme gibi alanlarda US kullanımı yaygınlaşmaktadır.

US’ler, modern bilgi sistemleri olmasına rağmen, ancak karar verme kurallarının çok açık ve bilginin güvenilir olduğu problemlerde başarı ile uygulanabilmektedir. Oysa bir çok alanda böyle değildir ve aşağıdaki iki durum gözlenir;

1. Karar verme kuralları ya çok açık değildir veya bir kural yoktur,
2. Bilgi kısmen yanlıştır.

Son yıllarda bu iki durumdan birinin veya her ikisinin görüldüğü problemlerin çözümünde Bulanık kümeler (Fuzzy Sets) ve Yapay sinir ağları (Artificial neural network) gibi yapay zeka teknikleri kullanılmaktadır.

Mayıs 1984 yılında San Francisco’da Yönetim Bilimleri Enstitüsü Ulusal Toplantısı’nın değişik oturumlarından birisinin konusu “ Yapay zeka, yönetim bilimlerinin yeniden canlanmasına imkan sağlayacak mı?” sorusuna ilişkindi. Oturumda Karl M.Wiig tarafından aşağıdaki görüşler dile getirildi.

• Yönetim bilimlerinin canlanmaya ihtiyacı vardır.
• Uzman sistemler ve doğal dil işleyiciler yönetimsel karar almayı etkileyecek yapay zeka teknolojisinin temel parçalarıdır.
• Yönetim bilimleri, karar destek sistemlerini otomatikleştirmek için uzman sistem ve yapay zekaya ihtiyaç duyarlar.
• Yönetim bilimleri, uzun dönemli planlama, sosyo-ekonomik modeller ve karmaşık işlemsel destek gibi başlıca karar alanlarında uzman sistemler ile birleşecektir.
• Özet olarak Wiig, uzman sistemler ve diğer yapay zeka teknolojilerinin yönetim bilimlerinde yeniden bir canlanma sağlayabildiğini ve sağlayacağını belirtmiştir.
• Yapay zeka teknolojisinde gelişmeler sürerken buna paralel olarak nörolojik bilimlerde de beynin işleyişi ve fonksiyonlarının tam olarak anlaşılabilmesi için araştırmalar devam etmektedir. Çünkü beyin ne kadar iyi anlaşılabilirse yapay zeka teknolojileri de o oranda daha işlevsel olarak insan için istenilen faydayı sağlayabilecektir.