Yapay sinir ağları uygulamaları (YSA) artık ismini dünyanın dört bir yanında duyuruyor. YSA aslında son derece yeni bir teknoloji. Tahmin edildiği gibi bu teknolojinin ortaya çıkması onlarca yıl önce olmadı. Fakat geçmiş yıllarda bu teknolojinin daha ilkel temelleri ortaya atılmıştı. Ama hiçbir zaman günümüzdeki gibi ileri düzeyde bir çalışma ortaya çıkmamıştı. Bunun nedeni ise 1970’li yılların ortasında başlayan yapay zeka karşıtlığı olarak gözüküyor

Yapay zeka sanılanın aksine tozpembe bir süreç yaşamadı. YSA’nın temelini oluşturduğu yapay zeka 70’li yıllarda duraklama dönemine girdi. Yapay zekaya karşı olan kişilerin makaleleri ve haberleri zamanla hem devletleri hem de insanları bu teknolojiden uzaklaştırdı. Fakat kısa bir süre sonra insanlar tekrardan bu teknolojiye yöneldi. İngilizlerin 1980’li yıllarda Japonya’ya karşı açtığı teknoloji savaşı ile yapay zeka ve YSA tekrar gündeme gelmeyi başardı. Bugün baktığımız zaman YSA yapay zekadan başlayarak sırasıyla makine öğrenmesi ve derin öğrenmenin temellerini oluşturuyor.

YSA olmadan insanların bu üç teknoloji ile alakalı somut adımlar atması adeta imkansız. Bununla birlikte bu üç teknolojinin uzantılı alanları ile de çalışmalar yapmak sinir ağları olmadan imkansız gözüküyor. Bugün insanlar elindeki her teknolojiye bir alternatif çıkarıyor. Ayrıca teknolojinin temel bileşenleri için de alternatif arayışları sürüyor. Fakat henüz yapay olan bu sinir ağları için bir alternatif bulunamadı. Bu da bizlere aslında YSA teknolojisinin ne kadar özel ve eşsiz olduğunu gösteriyor.

Yapay Sinir Ağları Nedir ve Nasıl Çalışır?

İsminden de anlaşılacağı üzere YSA insan sinirlerinin teknolojik halidir. Tam randımanlı olarak insan sinirleri ile aynı tepkiyi vermese de gün geçtikçe bir ileri seviyeye kendini taşıyor. YSA ilk olarak robotların öğrenebilmesi için ortaya çıkan bir çalışmaydı. Yapay zeka içerisinde bu sinir ağları bilgileri analiz ediyor ve ortaya bir sonuç çıkarıyordu. Fakat YSA ilk başlarda yapay zeka içerisinde insan desteğine ihtiyaç duyuyordu. Yapay zeka YSA ile güçlenmesine rağmen zaman zaman hatalı sonuçlar çıkarabiliyordu.

Bu hatalı sonuçların da insanlar tarafından sisteme yanlış olduğu giriliyor ve doğrusu ekleniyordu. Ama zaman ilerledikçe YSA çok daha büyük bir güce ulaştı. Yapay sinir ağları katmanları günümüzde ortaya çıkardığı çözümün doğru ya da yanlış olduğunu bile anlayabiliyor. Ayrıca ellerindeki tüm verileri analiz ederek bu çözümü ortaya çıkarıyor. Tüm bunlara ek olarak haznesinde olmamasına rağmen doğru sonucu bulan YSA elde ettiği bilgileri de hafızasına ekliyor. Kısacası YSA robotların ya da bilgisayarların kendi kendilerine öğrenebilmesini sağlıyor.

Yapay Sinir Ağları ve Modelleri

YSA ilk ortaya çıktığında sadece tek aşamalı olarak işlem görüyordu. Fakat zaman içerisinde uzmanlar ve bilim adamları YSA’ya farklı çalışma alanları ve çalışma modelleri de ekledi. Bugün YSA 4 farklı model olarak kullanılabilen bir teknolojiye dönüşü. Yapay zeka, makine öğrenmesi ve derin öğrenme içerisinde de bu 4 modelden bir tanesi kendine yer bulur. Çalışma prensipleri genel olarak benzese de 4 model farklı özellikleri ile dikkat çekiyor.

  1. Tek Katmanlı Algılayıcı: Bu katmanlar aynı zamanda YSA’nın ilk kullanımıdır. Bu modelde ağlar sadece girdi ve çıktıdan oluşur. Tüm fonksiyonlar bu modelde doğrusal kabul edilir. Eğer çıktı 1 ise birinci sınıfa -1 ise ikinci sınıfa kabul edilecek şekilde ayarlanmıştır.
  2. Çok Katmanlı Algılayıcı: Bu modelde ise fonksiyon İlk olarak Girdi daha sonra Ara Katman daha sonra ise Çıktı olarak elde edilir. Yani fonksiyonun değerlendirildiği bir ara katman bu modelde vardır.
  3. İleri Beslemeli YSA: Bu model içerisinde girdiler, gizli katman ve çıktılar vardır. Gelen bilgiler değişime uğramadan gizli katmana buradan da çıktı katmanına gönderilmektedir.
  4. Geri Beslemeli YSA: Yapay sinir ağları nasıl çalışır sorusunun belki de en zor modeli budur. Ayrıca bu modeli elde etmek de oldukça zorludur. Çünkü bu sinir ağında tüm aşamalardan geçerek çıkan çıktılar daha sonra tekrar değerlendirilmek için saklanır. Yani bilgilerden ders çıkaran ve öğrenen bir YSA sistemi olur.

Doç. Dr. Gamze Sart Youtube kanalından ve web sitesinden yapay sinir ağları özellikleri hakkında bilgiler alabilirsiniz. İnovasyon İçin Eğitim Vakfı internet sitesini de ziyaret ederek derin öğrenme ve yapay zeka hakkında detaylı bilgiler bulabilirsiniz.