BİLİM ve TEKNİK-3 MATELEMATİK VE BİLGİ ÇAĞI

Prof. Dr. A. Nejat İNCE*
Yazımızın geçen sayıda yer alan birinci bölümünde, son yüzyılda gerçekleştirilen maddi gelişmelerden söz ettik. Bu bölümde ise hepsinden daha önemli ve bunları teşvik eden, insanoğlunun gıda gereksinimi kadar vazgeçilmez nitelikte olan, diğer maddesel zenginlikler gibi, bugüne kadar üstel olarak artan; fakat onlar kadar doğa tarafından sınırlanmayan, belki de mutluluğun yegâne ve tükenmez kaynağını oluşturan “bilgi” üzerinde duracağız.
|_l aberleşme insanın bilgiye olan ihtiyacından yani insan olmadan doğar; haberleşme hayati bir işlevdir.
Canlı hiçbir organizma bilgisiz yaşamadığı gibi “anlaklı” hiçbir makinada komut ve veri için lüzumlu “bilgi” den mahrum olarak tasarımlana-maz. Anlaklı varlıklardan ve hatta hayvanlardan teşekkül etmiş hiçbir topluluk da haberleşmeden yaşamalarını devam ettiremezler. Aslında canlı toplulukları ve hatta bütün dünyayı bir sibernetik sistem; yarıl çok sayıda geri besleme yolları bulunan bir kontrol sistemi olarak görmek mümkündür.
Bu sebepledir ki biz, uygarlığı, çevresi ve kendisi hakkında azami bilgi toplayan, bunu analiz eden ve sonuçları kendi yaşamını sürdürmek ve büyüme için lüzumlu tepkileri oluşturmada kullanan bir sistem olarak tanımlıyebiliriz.
Bu tanımlamayı tam olarak kabul etmesek bile, insanlığın gelişmesinin, devamlı bilgi toplamaya, biriktirmeye, iletime ve kullanmaya bağlı olduğu kuşkusuzdur.
Eğer bu süreç, geçici bile olsa, yavaşlarsa, uygarlığın çöküntüye uğrayacağı kesindir. Fakat milyonlarca yıl yaşamak için pek sert savaşlar vermeye mecbur kalmış olan insanoğlu, yeniye ve bilinmeyene doğru ilerlemeyi, araçlarını ve kendini geliştirmeyi öğrenmiştir. Bu nedenledir ki, bilgi birikimi durmaz ve durdurulamaz. Bu birikim gittikçe artan bir hızla büyür; diğer bir deyimle, artış eksponansiyeldir. Eğer bu büyümeye müsade edersek, önümüzdeki yıllarda bilgi birikimi bir çığ halini alacaktır ki, buna bazıları “bilgi patlaması” adını vermektedir.
Bu durumun olasılığı nedir? Gerçeklere bakalım:
Bilgi Üretimi
— Bilimde buluşlar her 10 yılda 2 kat artmaktadır ve bu bilgide 8-10 kat artış yaratmak-
* TÜBİTAK Genel Sekreteri
tadır; yani 2000 yılına kadar bilgi 20 misli artacak demektir.
— Dünyada bugün 100.000 dergi yılda 4 milyon makale veya tebliğ içermektedir. Ayrıca yılda 300.000 kadar kitap basılmakta ve yüzbin-lerce patent elde edilmektedir; toplam buluş adedi 13 x 10^ dır.
— Bütün bunları biibirine eklersek, bulacağımız sonuç; Bir mühendis/bilim adamına haftada düşen sahife adedi 1.600 olur.
Diğer bir deyişle; zavallı bu bilim adamı başka hiçbir şey yapmayıp bütün zamanını okumaya hasretse bile, başkalarının ileri sürdüğü fikirlerin ancak onda birini öğrenecek ve kendisi iş yapmaya veya fikir üretmeye zaman bulamayacaktır.
Bu durum halihazırda, bilimde gereksiz tekrarlara ve muazzam para ve zaman kaybına neden olmaktadır. Bu eksponansiyel artış, eğer devam ederse, müthiş bilgi kaybına yol açacaktır; buna bazıları “bilgi doyması” demekte ve bunun uygarlığımızı, bilimin ilerlemesini yavaşlatacağına inanmaktadırlar.
İnsanın Öğrenme Yeteneği
Acaba, bir insan potansiyel olarak ne kadar bilgiyi hafızasında depolayabilir? 10’2-10’5 bit olduğu tahmin edilen bu miktar ne kadar büyüktür?
— Encyclopedia Britannica’da 200 milyon (2×108) bit’lik bilgi vardır.
— 107 kitabı olan bir kütüphanede ise 1013 bit’lik bilgi vardır.
Yani bütün bunlar bir insan beynine sığacak kadar azdır; fakat kuşkusuz hiç birimiz böyle
Ekim 1984,
5
canlı bir kütüphaneyi görmüş değilizdir. Neden?
— Bir insan bir saniyede 25 bit; yani I kelime hafızasına atabilir.
— Bu hızla, bir insan günde 10 saat devamlı okursa 70 yılda, öğrendiğini hiç unutmamak kav-dıyla, 3 x 109 bit’lik bilgi alabilir.
Bu ise insan bellek kapasitesinin nerdeyse milyonda biri kadar küçüktür.
Doğal gelişme; insan hafızası için bu kadar büyük bir marja neden lüzum görmüştür? Bu soruya kesin olarak cevap vermek güç olmakla birlikte; önümüzdeki yıllarda bu kapasite fazlalığını insanoğlunun kullanmaya çalışacağı muhakkaktır. Gerçekte bu başlamıştır bile, şöyleki;
— Okuma hızını 5-10 kere arttırmak mümkündür.
— Çizgi, diyagram ve fotoğraflardan yararlanma işi hızı 10-100 defa artırabilir.
— Öğrenileni hafızada tutabilme yeteneğinin geliştirilmesi, örneğin, uykuda öğrenme (hypno-paedia) ile mümkün olabilir.
Buna benzer yöntemlerle, insan hafızası ile bilgi kaynağı arasındaki uyumsuzluğu önümüzdeki yıllarda gidersek bile, gene de eksponansiyel bilgi patlamasının önüne geçtiğimizi söyleyemeyiz.
Öyle görünüyor ki, bilgi patlamasının kontrol edilmesinden başka çaremiz yoktur. Aslında, bilgideki artışın eksponansiyel olması da uygarlık için lüzumlu değildir; bu lineer de olsa olur. Nitekim, eksponansiyel büyüyen bir süreci iten faktörler değiştiğinde, bu tip büyüme de değişir.
Lineer büyüme için lüzumlu hususlar :
a) Lüzumsuz fazla bilginin atılması (tekrar ve yeni düzenlemeler gibi).
b) Birbirleri arasında ilgi kurulmamış dağınık bilgilerin, kuram ve kanunları bulununca atılmaları (negatif bilgi veya negoentropy). Örneğin: Newton’un yerçekimi kanununun bulunuşu gibi.
c) Elektriksel gürültüye dayanıklı geniş bandlı iletişim sistemleriyle yüksek hızlı bilgisayarların kullanılması ve bu şeklide elektronik olarak depolanan bilgiye, uzaktan ve hızlı olarak erişimin sağlanması ve hatta istenilen tebliğin basımı, eğer lüzumu varsa hatta bir dilden diğerine tercüme edilmesi. Makina ile tercüme bugün sınırlı yapılmakta; fakat ilerideki yıllarda bunun daha iyileşeceği muhakkak (Automatic Speech Recognition: Otomatik Konuşma Tanımı).
d) Dünyanın neresinde olursa olsun, istenen bilgiyi bulup ona erişebilmek için global uydu sistemlerinin kullanılması.
e) Bilgideki artış, eğitimde köklü değişimlere yol açacaktır. Yukarıda anılan bilişim sistem-
YIL
Çeşitli Büyüme Eğrileri
leri, bireylere kendi kendilerini ve kendilerine uygun bir şekilde (hızda) (adaptif eğitim) herhangi bir konuda eğitme olanağını verecektir Bireyler istedikleri dershaneleri veya tanınmış bilim adamlarının elektronik olarak kaydedilmiş derslerini, istedikleri kütüphaneden istedikleri kitap ve makaleyi, odalarındaki geniş, renkli ve belki üç-boyutlu (holografik metotla) ve tabii stereofonik olarak görüp dinleyebileceklerdir.
f) Bilimde doyumu ve uygarlığımızın yavaşlayıp sönmesine yol açabilecek bilimsel patlamayı kontrol altına alabilmek için, yukarıda saydığımız önlemlere ek olarak, sesle ve yazılı İletilerin (mesaj) bilgi içeriğinin artırılması lazımdır; diğer bir deyişle, aynı bilgiyi daha az kelime ile ifade etmemiz lazımdır. Muhabere kuramından biliyoruz ki; kelimenin seçildiği “en semble” (topluluk) ne kadar büyükse, kelimenir taşıdığı bilgi de o kadar büyüktür. 0 halde birey lerin sözlüklerini artırmaları lazımdır. BÜYÜMENİN ANATOMİSİ Yazımızın başından beri pek çok kez bilgi nin, buluşlar, teknoloji ve sistemlerin hepsini
6
BİLİM ve TEKSİ
eksponansiyel olarak büyümekte olduklarını söyledik. Bu büyüm« tarzının bilgi için bile, geçerli ve sıhhatli bir tarz olmadığını da savunduk. Acaba durum genelde nasıldır?
Yakın zamanlara kadar, nüfus büyümesi, ekonomik gelişme ve diğer sosyal parametreler ile ilgili modellere ıhep eksponansiyel şekle göre tanımlanmışlardır. Üstel artış, geometrik prog-resyon veya mürekkep faiz’deki gibi artış demektir. Buna biz “Toplumsal patlama” teorisi de diyebiliriz. Bu endüstriyel ve bilim devrimleri ile ilgili istatistiklerin iki yüz yılındaki seyrine oldukça iyi uyarı bir modeldir. Bu, doğru olduğu kadar, insanı hayrete düşürücü sonuçlara da götürür. Örneğin, dünya başlıyalıdan beri yaşayan bütün bilim adamlarının 90’ı bugün hâlâ yaşamaktalar. Veya, Home Sapiens’den bugüne kadar yaşamış bütün insanların yarısı son 150 sene içinde yaşamıştır. Bununla beraber, eksponan-slyel büyümeleri istikbal içinde geçeri] saymak biraz saflık olur. Eksponansiyel modeller, sadece gelişmenin erken dönemleri için geçerli olduğu için, genelde daha sofistike (mükemmel) modellere ihtiyaç vardır. İki jenerik büyüme süreci bugün revaçtadır.
i) Lojistik veya sigmoidal eğri ki, bu birçok endüstriyel ve teknolojik faaliyet ölçülerinin büyümesine uyar. Başlangıcı eksponansiyel olup sonradan sabit değer olan bu büyüme şeklinin, doğada bitkilerin büyümesine ve aynı zamanda öğrenimin doğal gelişmesine uygun olduğu saptanmıştır; buna örnek üniversitelerin artışıdır.
i i) Bazı bilim adamlarınca tercih edilen gelişme eğrisi ise Gauss eğrisidir ki, bunu kabul edenlerin gelişmeden beklentileri sigmoldden çok farklıdır. Bu bir “çöküntü modeli” dir. Bu, ekonomi alanında bir sürü şeylere uyan bir modeldir.
Bu modelin insan toplumuna uygulanması insanın adaptif (uyum) kabiliyetini kaybetmesi demektir ki, optimist olanlar bunu kabul edemezler. O halde aynen eksponansiyel büyüme gibi, Gauss büyümesini de biz uzun vadede az olasılıklı kabul edeceğiz.
Bununla beraber, toplumun ve teknolojinin bugün bulunduğu durumdan çöküntüye doğru gitmemesi için ne gibi önlemler alınması lazımdır gibi bir soruyu da sormak herhalde lazımdır. Çöküntüye gitmememiz için hangi yönlerde hareket etmemiz ve ne gibi amaçlar/yöntemler kullanmamız lazımdır; bu zor sorulara yanıt vermeye hiç olmamış gayret göstermemiz lazımdır.
Sigmoid eğrisinin teknolojik büyümeleri iyi temsil ettiğini gördük; aynı eğri, örneğin dünya
Hammadde İhtiyaç Değişimi
düzeyinde hammaddeye olan ihtiyacın gelişmesini de iyi bir şekilde modeller. Uygarlığın gelişmesinin gidişatını da veren bu eğriler, iki önemli hususu daha göstermektedir:
a) Eğrilerin en yüksek eğilim noktaları yani, eksponansiyel büyümenin daha yavaş büyüme rejimine girdiği bölge 20’nci aşıra isabet etmektedir. Bu, enerji, nüfus büyümesi gibi sosyal parametreler içinde geçerlidir. İşte bu rejim deği-şiklidlr ki, asrımıza “bir geçicilik çağı” hissini vermektedir ve bu da geleceğin geçmişten çok farklı olacağı inancını bazı düşünürlerde yaratmaktadır. Çok uzaklarda, “steady-state” yani büyümenin çok ender olduğu bir ekonomik düzeninin olasılığını bugün bile sezebilmekteyiz. Binler herhalde bunu görmeyeceğiz; fakat bu düzene geçiş çağının problemleri ile bizim neslimizin uğraşması lazımdır.
Ekim 1984
7
b) Eğrilerin “Steady-state” halinin ortalaması sabit olsa bile, bunun alt ve üstünde büyük genli değişmeler görülmektedir. Bu rejim ile düzgün ve pürüzsüz eksponansiyel büyüme fazları arasındaki fark çok göze çarpıcı olmakla beraber bunu, bssit kontrol teorisi kullanarak izah etmek mümkündür. Eksponansiyel gelişmede en önemli olan ¡husus pozitif geri-beslemedir; bir ekonomik büyüme daha fazla büyümeye sebep olur. Steady-state, negatif geri-besleme etkenlerinin belirmesiyle başlar ve bunun tam hakim olduğu fazda da tamamlanır. Böyle bir rejimde bir büyüme, daha fazla büyümeye mani olur; örneğin ekonomik ilk büyüme için kullanılan ve kıt olan işçi, enerji, materyal ve kapital, gelecek büyüme teşebbüsleri için yeter kaynak bırakmaz. Her iki durumda da önemli olan, değişmenin stimüle edici veya bastırıcı (depressing) etkilerinin belirme zamanıdır ki, biz buna kontrol teorisinde “dönge gecikme zamanı” diyoruz. Pozitif geri-beslemede, yani eksponansiyel büyümede, bu zaman sadece büyümenin hızını tayin ettiği halde, ne<gatif geri-beslemede daha radikal bir rol oynar. Bilindiği gibi, negatif geri-beslemede zaman gecikmesi ortalama değerin alt ve üstüne çıkan ossilasyonlara neden olur. Bu ossilasyonlar, yavaş büyüyen rejimlerde (gösterdiğimiz sigmoidal eğrilerin üst kısmında) kendilerini gösterdikleri gibi, bugün olgunluğa erişmekte olan birçok sosyal büyüme olaylarında da gözlemlenebilirler.
Steady-state’in ossilasyonunu kontrol etmek çok kolay olmayabilir. Bugün dünya ekonomilerinde gözlediğimiz ekonomik durgunluk (recession), belki böyle bir ossilasyonun bir parçası olabilir. Bu tür ossilasyonları söndürmek için yegâne önlem, ekonomik ve sosyal değişimlere çabuk reaksiyon göstermektir. Bunun için de hükümetlerin değişimlere çabuk ve hızlı olarak ve fakat az dozda tepki göstermeleri icap eder; bunun aksi: yani çok geç ve fazla doz ossilasyonlara neden olur.
Bütün bunların yanında şunu gözden kaçırmamak lazımdır ki, ekonomik ve teknolojik büyüme ne duracak ne de geriye tornistan yapacaktır; fakat gittikçe azalan bir hızla devam edecektir. İşte yeni teknolojilerin böyle bir dünyada geçerli olacak şekilde tasarımlanmaları lazımdır.
Sigmoid eğrisinin düz döneminde; yani bu asrın sonu ve aolecek asrın başında yaşayan mühendis/bilim adamlarının çok uzun ömürlü problemlere, ossilasyonlu ekonomik şart altında bile geçerli cevaplar ve tasarımlar getirmeleri
1 * MUHABERE KAPASİTESİNİN ARTI-
RİLMASI (Uydular, Optik Kablo)
2 * SERVİSLERİN YAYILMASI VE TÜM-
LEŞMESİ (TN-Veri-TV-Gazete-Kitap)
3 * DİJİTALİZASYON
4 * ENDÜSTRİDEN HİZMET EKONOMİ-
SİNE GEÇİŞ (Bilgiye Dayalı Ekono-
mi)
5 * İMALATTA OTOMASYON (Robot,
Esnek İmalat, CAD/CAM)
6 * OFİS OTOMASYONU (Bürotik) (Yeni
Organizasyon ve İlişkiler)
7 * EVDE DEĞİŞİKLER
(Telemetre, telekormıt, eğlence,
eğitim)
8 * TOPLUMSAL DEĞİŞİMLER
(Politika, eğitim, Merkezi/Dağıtımlı
Yönetim, Yeni Kanunlar)
9 * BİYOLOJİK DÜZEYDE KARMAŞIKLIK
(Nihai Limit)
10 * EĞİTİM – ELEKTRONİK – MUHABE-
RE – BİLİŞİM.
OUO VADIS
icap edecektir.
Yenilenemeyen (non-replenishable) kaynakların fiyatları daima artma eğilimini göstereceğinden, ilerideki yıllarda kullanacağımız sistemlerin mümkün olduğu kadar az enerji ve materyal kullanması lazım gelecektir. Bu durum, kendi kendini besleyebilen ve büyük bir olasılıkla güneş enerjisi ve biolojikman indirgenebilen organik maddelere dayalı ekonomilerin, belki 21’nci asrın ortalarına doğru, gelişmesine kadar devam edecektir. Bu ekonomilerin tabanını mikroelektro-nik ve bioteknolojinin oluşturacağından kuşku duyulmamalıdır.
Muhabere ve Bilişimde, yani Telematikte, son birkaç on yılda, elektroniğin neden olduğu gelişmeler bugün, hiç olmamış endüstriyel ülkeleri “bilgi çağına” sokmakta ve hiç abartmasız hayatın her veçhesine etki etmektedir. Bu etkinin gittikçe artacağından hiç şüphe edilmemekte ve bunu bilen ülkeler, kendilerini bu yeni teknolojiden azami yararlanacak şekilde organize etmektedirler. ABD’de gayri safi milli gelirin yarısından fazlasını bugün “bilgi sektörü” oluşturmaktadır. İngiltere ve Fransa hem muhabere ve hem de bilişimde son yıllarda büyük gayret etmektedirler.