İnsanlığın Geleceği : Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI)

Düşüncelerinizle bir bilgisayarı kontrol edebileceğinizi hayal edin. Sadece zihninizle bir metin yazabilir, robotik bir kolu hareket ettirebilir ya da sanal dünyalara adım atabilirsiniz. Bugüne kadar bilim kurgu eserlerinde karşılaştığımız bu vizyon, artık bilimsel bir gerçeklik haline geliyor. Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI) teknolojisi, insan zihni ile makineler arasındaki sınırları ortadan kaldırarak yeni bir çağ açıyor. Günümüzde beyin-bilgisayar arayüzü konusunda çok fazla araştırma yapılıyor. Bunlardan biri Elon Musk’a ait olan Neuralink Projesi. Elbette ki Neuralink bu alanda tek değil. Stanford Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı da bu konuda çok önemli mesafe kat etmiş durumda.

Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI) Hakkında Gerçekleştirilen Çalışmalar

Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar felç olmuş bir adamın beynine iki adet BCI yerleştiriyor. Ardından özel bir yazılım, kağıdın üzerine elle yazma düşüncesini bilgisayar ekranındaki harflere dönüştürüyor. Geliştirilen bu teknoloji, önceki çalışmaların 2 katından daha hızlı bir şekilde ekrana aktarım yapabiliyor. Dolayısıyla kullanıcılara çok daha hızlı iletişim kurma imkanı veriyor.

Araştırmacılar, katılımcının beyninin sol tarafına her biri aspirin büyüklüğünde 2 adet BCI çipi yerleştirdiler. Her çip, beynin el hareketlerini yöneten bölgesinden sinyalleri toplayan 100 elektrot içermektedir. Yapay zeka algoritmaları, kullanıcı tarafından hayal edilen el ve parmak hareketlerinden oluşan nöron sinyallerini çözerek bir bilgisayara gönderir. Vücut bu hareketleri gerçekleştirme yeteneğini kaybetse bile beyin 10 yıl boyunca hassas hareketleri uygulama yeteneğini koruyor.

Çalışmada yer alan katılımcı, 18 kelime/dk hızında bir metin üretmeyi başardı. Buna karşılık, aynı yaştaki sağlıklı bir kişi, bir akıllı telefona dakikada 23 kelime yazabilmektedir. Katılımcının yaşadığı omurilik yaralanması nedeniyle boyundan aşağısının hareket etmediğini ve 65 yaşında olduğunu da belirtelim.

2017’den önceki bir araştırma, katılımcının bilgisayar ekranında görüntülenen klavyede, imleci tuşlarla hareket ettirmek için hayali olarak elini ve kolunu kullanması, ardından bu tuşa hayali olarak tıklamasına odaklanması üzerineydi. Çalışmada, bir rekor olan 40 karakter/dk hızına ulaşıldı.

Yeni araştırmada, katılımcı el yazısıyla hayali bir not defterine hayali bir kalemle harf yazmaya çalıştı. Önce her harfi 10 kez tekrarladı. Bu şekilde yazılımın o harfi yazma çabasıyla ilişkili sinirsel sinyalleri tanımasına, yani öğrenmesine imkan verdi. Sonunda 90 karakter/dk hız ile yeni bir rekor geldi.

Tavsiye İçerik : ‘Makine Öğrenimi Nedir? Nasıl Çalışır?’

Çiplerin Uygulanabilirliği

Yoğun ve titiz çalışmalara rağmen, henüz ticari kullanım için onay alan bir teknoloji yok. Ancak üst uzuvlarını kullanamayan, omurilik yaralanması veya felç gibi nedenlerle konuşma becerilerini kaybetmiş milyonlarca insan için bu çalışmalar kesinlikle olumlu. Bu teknoloji sayesinde, felçli bir kişinin aynı yaştaki sağlıklı yetişkinlerle benzer hızda cümleler kurabilmesi sağlanıyor.

Sonuçlar umut verici olsa da sistemin sınırlamaları var. Öncelikle çiplerin beyne yerleştirilmesi cerrahi bir müdahale gerektiriyor. Ayrıca tek seferde geliştirilip her insan üzerinde aynı şekilde çalışması da mümkün değil. Yapay zeka algoritmalarının her kişiden öğrenmesi gereken durumlar (sinirsel sinyallerin tanınması gibi) mevcut. Ayrıca ara yüz ve yazılımın kurulması, kalibrasyonun sağlanması gibi durumlarla ilgilenecek teknisyen ihtiyacı da söz konusu.

Amaç, ulaşılması kolay ve kendi kendini kalibre eden kablosuz teknolojiyi elde etmek. Bunun için de şirketlerin ciddi yatırımlarına ihtiyaç duyuluyor. Buna rağmen beynin uzuvlardaki hareketleri nasıl koordine ettiğini ve beynin konuşmayı nasıl gerçekleştirdiğini anlamak üzere yapılan çalışmalar devam ediyor.