Kablosuz Telepati >> Görme engellilere özel biyonik göz: iPhone kameralı gözlük Google Glass’ı andırıyor

Avustralyalı endüstriyel tasarımcılar ve bilim adamları, görme engelliler için geliştirilen dünyanın ilk “biyonik gözünü” tanıttı. Kafatasına yerleştirilen bir kontrol çipi ve gözlüğe takılan küçük bir kamerayla çalışan bu cihaz, görsel sinyalleri kablosuz bağlantı ile doğrudan beyne aktarıyor.

Biyonik göz başarılı olursa, dünyada yasal olarak “kör” kabul edilen insanların yüzde 85’inin çevresini görmesine imkan verecek. Avustralya Monash Üniversitesi’nden Profesör Mark Armstrong’a göre, iPhone kamerasına benzer bir sistem kullanan biyonik göz, insanların dünyayı bulanık olarak seçmesini sağlayacak.

 

 

Profesör Mark Armstrong, teknik özellikler açısından iPhone kamerasına benzeyen sistemin renkli çekim yapabildiğini belirtiyor. Gözlüğün sağladığı dış dünyaya ilişkin ham veriler, gözlük çerçevesindeki bir işlemci tarafından, insan beyninin anlayabileceği sinyallere dönüştürülüyor.

Ardından bu sinyaller, kullanıcının kafasının arkasına yerleştirilen bir kontrol çipi ile beyin kabuğuna gönderiliyor. Mikro seramik karolardan oluşan bu çipin alt yüzü doğrudan beyin kabuğuna temas ediyor ve çipteki elektrotlar, görme sinyallerini doğrudan beynin görme merkezine aktarıyor.

Görme engelliler, şimdilik dünyayı seksenlerin video konsol oyunlarında olduğu gibi büyük pikseller halinde görecek. Yine de bu tam körlükle karşılaştırıldığında önemli bir gelişme. Biyonik gözlük sayesinde, engelliler yakınlarını ve aile bireylerini basit birer siluet halinde seçebilecek (Engellilere yönelik kablosuz telepati çözümleri bununla sınırlı değil. Düşünce komutlarıyla yönetilen tekerlekli sandalyeler de geliştiriliyor).

 

 

İnsan beyni dünyayı nasıl görüyor?

İnsan beyni dünyayı video kamera gibi birebir pikseller halinde kaydetmiyor. Örneğin, insanlar önündeki bir manzarayı 50 gigapiksel çözünürlükte seçebiliyor ama bu sanal bir çözünürlük: Ne gözümüzdeki görme hücreleri ne de optik sinirlerimiz, beynimize 50 gigapiksellik veri aktarabilecek bant genişliğine sahip değil.

Bunun yerine; insan gözü beyne dış dünyanın ışık ve gölge haritasını, siyah-beyaz ve gri ölçeğini, renk tonlarını, desenlerin ve şekillerin ana hatları ile gölgeli ve aydınlık bölgeleri aktarıyor (yazının sonundaki video).

 

 

 

 

İnsan gözü, yorulmaz göz kasları sayesinde, saniyede 70 ila 100 kez hareket ediyor. Bu da bakış açısının değişmesiyle birlikte “sürekli tazelenen” görme hücrelerinin, ışığı meydana getiren fotonlara karşı hassaslığını yitirerek, görme kabiliyetini kaybetmesini önlüyor.

Kısacası, insan beyni gözlerimizden saniyede 70 ila 100 farklı desen ve ışık haritası alıyor. Beynin görme merkezi, her seferinde bu haritayı desen tanıma sistemleri ile bir mozaik gibi işliyor. Basitleştirecek olursak, görme merkezi, karşınızdaki insanın gözlerini optik sinirlerle iletilen 25. desen haritasından ve burnunun şeklini de 43. haritadan alarak; bu farklı kontrast ve parlaklık haritalarını bir tür kolaj çalışması gibi bir araya getirebilir. Halk arasındaki genel kanının aksine bilgisayarlar değil, asıl insanlar sanal gerçeklikte yaşıyor!

Buna en basit örnek, dış dünyanın görüntüsünün gözün ağtabakasına (retina) baş aşağı yansımasıdır. Oysa biz beynimizin analitik yetenekleri sayesinde görüntüyü gerçekte olduğu gibi görüyoruz.  Hatta 28 yaşındaki Sırp Bojana Danilovic nadir görülen bir bozukluk sebebiyle ağtabakasına yansıyan görüntüleri düzeltmeyi başaramıyor ve hakikaten dünyayı ters yüz görüyor!

 

 

Noktaların arasını doldurmak

Oysa dijital kameralar, dijital fotoğraf makineleri ile akıllı telefon ve tablet kameraları dünyanın resmini birebir çekiyor. Nitekim 12 megapiksellik bir CCD kamera görüntüsü gerçekten 12 milyon piksel içeriyor.

İnsan beyninin görme merkezindeki desen tanıma sistemleri ise, ünlü İlk Çağ filozofu Platon’un dediği gibi “benzer benzeri bilir” ilkesinden hareket ediyor ve pencereden baktığımızda gördüğümüz manzarayı, gözümüzün yolladığı ışık haritalarını işleyerek ve yorumlayarak “yeniden üretiyor”. Aslında beynimizdeki görme merkezi, gazete sayfalarındaki “noktaların arasına çizgi çekin, bakalım ne resim çıkacak?” yöntemini kullanıyor ve dış dünyadan gelen veri noktalarının arasındaki boşlukları doldurarak sanal bir görüntü oluşturuyor.

 

 

Desen tanıma sistemi

Profesör Armstrong’u biyonik gözlüğün gerçekten işe yarayıp yaramayacağı konusunda temkinli olmaya iten nokta bu: İnsan beyninin, kontrol çipi takıldıktan sonra, bu gözlüğü kullanmayı öğrenmesi gerekiyor. Belki de insanlar gözlüğü o kadar iyi kullanacaklar ki biyonik göz, sadece eşyaların ana hatlarını değil, o insanlar için daha detaylı desenleri de gösterecek. Bunu insan beynindeki desen tanıma sistemiyle açıklayabiliriz.

 

 

 

İnsan beynini şifreli Lig TV yayınlarını gösteren bir Digikutu’ya, bir dekodere benzetebiliriz. Ancak her insanın Digikutu şifresi farklı. İnsanlar görme yetisiyle dünyaya geliyor ama gördüklerini anlamayı sonradan öğreniyor.

Kendimden örnek verebilirim: Doktorların dediğine göre, bende doğuştan gizli şaşılık varmış ama annem ve babam bunu bilmedikleri şaşılığı tedavi ettirememişler. Beynim dünyayı şaşı görmeye alıştığı için, yıllardır gözlük takmama rağmen etrafımı biraz bulanık görüyorum. Gözlük taktığımda herkes kadar uzağı görebiliyorum, ama yazıları ve işaretleri ancak çok yakından “seçebiliyorum”. Oysa miyop gözlüğü takan başka bir insan, gözlüğü çıkarmadığı sürece dünyayı net olarak görebiliyor. Hastalığımın adı ise göz tembelliği: Herkesin 14 metreden okuyabildiği bir tabelayı, ben ancak 4 metreden okuyabiliyorum.

 

 

İki insan dünyayı asla aynı gözle görmez, göremez

Bunun sebebi, insan beyninde her biri 100 nörondan oluşan 300 milyon “desen tanıma sisteminin” olmasıdır (Google’ın Mühendislik Direktörü Ray Kurzweil’in How to Create a Mind adlı kitabı). Bu desen tanıma sistemleri, dünyayı tanımayı Platon’un “benzer benzeri” bilir ilkesiyle öğreniyor.

Örneğin, kız arkadaşımı restoranda beklerken bıyıklı bir insan gördüğümde, onun kız arkadaşım olamayacağını anlıyorum. Çünkü bıyıklı insanlar kadınlara “benzemiyor”! Öte yandan bu kişinin duruşu, oturuşu, boyu posu, yüz hatları ve cildi kız arkadaşıma benzeseydi; sevgilimin bana şaka yapmak için kılık değiştirdiğini de düşünebilirdim :). Kılık değiştiren bir insanı veya yıllardır görmediğiniz ve aradan geçen zamanda yaşlanan bir akrabanızı, beyninizdeki desen tanıma birimleri sayesinde “tanıyorsunuz”.

 

 

100 nöronluk desen tanıma sistemleri bize doğuştan geliyor. Bu nöronların (beyin hücreleri) arasındaki sinaps ve dentrit bağlantıları, yani iletişim hatları da daha ana karnında oluşmuş bulunuyor. Ancak, her biri 100 nöronluk iki farklı desen tanıma sistemi arasındaki bağlantılar, insanların dünyayı öğrenme süreciyle birlikte, doğumdan sonra kuruluyor. O yüzden yeni doğmuş bir bebek, bir anahtarın ne olduğunu anlamıyor ama yetişkin bir erkek, eşini “anahtarı sen unuttun kapının üstünde!” diye paylayabiliyor :).

 

 

Sonuç olarak, öğrendiğimiz her şey nöronlarımız arasında kurulan yeni sinir ağlarından, sinir bağlantılarından oluşmaktadır. Her insan aynı hayatı yaşamıyor, aynı şeyleri öğrenmiyor ve öğrendiği şeyleri de başka insanlarla aynı sırada öğrenmiyor. Örneğin, ben İtalyan Lisesi’nde hem İngilizce hem İtalyanca okudum ve tencere kelimesinin İtalyancasını (pentola), İngilizcesinden önce öğrendim (cooking pot). Bir başka öğrenci, önce tencerenin İngilizcesini öğrenebilirdi. Dolayısıyla her insanın beyninde farklı nöron bağlantıları var.

İşte bu yüzden, bir gün telepatik bilgisayarlar geliştirdiğimizde, başkalarının aklından geçenleri düşünce yoluyla okumamız kolay olmayacak. Çünkü benim aklımdan neler geçtiğini öğrenmek için, önce benim beynimin desen tanıma şifresini bilmeniz gerekiyor (sinyali çözmek için benim Digikutumu kullanmalısınız). Ne de olsa beynimdeki bana özel desen tanıma sistemi basit bir yazılım değil. Bu tersine, beyin hücrelerimin arasındaki sinir bağlarına kazınmış olan bir donanım şifresi.

 

 

Biyonik gözlük de sahibini tanımalı

Evcil hayvan besleyenler bilirler, yavru köpeklerin ve kedilerin önce yeni sahiplerine alışması, onları tanıması gerekir. Biyonik gözlük de doğru çalışabilmek için kendisini kullanan görme engelli kişinin kafa yapısını ve örneklerini öğrenmek zorunda. Biyonik gözlük ancak bundan sonra düzgün çalışabilir. Başka bir deyişle, iki görme engellinin gözlüklerini değiştiremezsiniz. Bir görme engellinin gözlüğü, diğerinin gözünde gerektiği gibi çalışmayacaktır.

Profesör Armstrong ve ekibi, görme engellilerin gözlüğe kolay alışması için biyonik göze çeşitli ayarlar ekledi. Bunlardan biri, odadaki eşyaları seçmeyi kolaylaştıran ve kişinin tanımadığı bir odada duvara çarpmasını önleyen özel ayar. Diğeri ise, kişinin yolda yürürken kaldırıma bakmasını kolaylaştırıyor ve çukura takılıp düşmesini engelliyor.

 

 

Hem sanat hem teknoloji

Endüstriyel ürün tasarımcıları bu noktada devreye girdi. Profesyonel tasarımcılar, engellilerin bu gözlüğü Google Glass veya Bluetooth telefon kulaklığı gibi rahatça kullanabilmesini istiyor. Son derece fütüristik ve şık bir tasarıma sahip olan biyonik gözlük ter yapmayan, hafif ve dayanıklı malzemelerden üretildi.

Biyonik gözlükler 2008 yılında yapılan “2020 Teknoloji Zirvesi”nin ana hedeflerinden biriydi ve bilim adamları daha şimdiden çalışan bir prototip yapmayı başardılar. Biyonik gözlerin insanlar üzerinde test edilmesi için gereken klinik deneyler 2014’te başlayacak.

 

 

İnsan beyni gözden gelen sinyalleri nasıl görüyor? Beynin kendi desen tanıma şifresini kullanmazsak ve sadece ham ışık haritasına bakarsak, aşağıdaki videoda görülen bulanık karelerle karşılaşıyoruz. Sağdaki görüntü ham veri, soldaki görüntü ise ham verinin beyin tarafından işlenmiş hali… Biyonik gözlüğün düzgün çalışması için sahibinin beynini öğrenmesi lazım. Sağdaki görüntü fMRİ tekniğiyle doğrudan insan beyninden kaydedilmiş ham veridir. Bilim adamları bu veriyi kullanarak, gelecekte telepatik bilgisayarlara insan beynini tanımayı öğretecek.

 

İnsan beyninin görsel aktivite rekonstrüksiyonu