Gerçek Platformlar ve Simülasyon Ortamı İçin Yapay Zekâ Kullanımı

Yapay Zekâ Algoritmaları olarak yapay sinir ağları, birleştirici hafıza algoritmaları, dağıtık kodlama teknikleri ve derin öğrenme yöntemleri başlıca kullanılan yöntemlerdir. Bu alanda bilgi birikimi ve know-how sanayi şirketlerinin tekelinde olup en üst düzey algoritmalar devlet sırrı niteliğinde saklanmaktadır. Bununla birlikte derin öğrenme gibi son dönemde yoğun olarak kullanılan metotlar içinde oldukça fazla açık kaynak bulunmaktadır. Donanım kapasitesinin artışıyla, daha yüksek işlemci gücü gerektiren çok daha nitelikli algoritmalar kullanılmaya başlanmıştır.

İnsansız ve otonom sistemler, giderek karmaşıklaşan ve yüksek yaşam döngüsü maliyetine sahip konvansiyonel silah ve savunma platformlarının kuvvet çarpanı olacak teknolojik eğilimlerin en başında gelmektedir. Son dönemde yapay zekâ ve makine öğrenimi sayesinde bilgiyi çok hızlı işleyip karar verebilen akıllı sistemlerin ağ üzerinden birbirine bağlandığı, kognitif düşünme ve tepki verme kapasitesinin çok üstünde muazzam bir güce sahip ‘Savaşan Nesnelerin İnterneti’ ve özellikle Swarm (sürü) sistemleri, mevcut savaş stratejilerinin tekrar gözden geçirilmesine neden olmaktadır.

Sürü kavramı, 1980’li yıllardan itibaren üzerinde çalışılan eski bir konu olmakla birlikte muharebe alanındaki çalışabilir uygulamaları yenilik arz etmektedir. Yapay zekâ da aynı şekilde uzun yıllardan beri süregelen (1940’lardan beri aktif olarak algoritmaların üretildiği) bir kavramdır, bununla birlikte yapay zekâ konusunda sanayi çalışmaları hem gizlilik çerçevesinde yürütülmüş, hem de artan donanım kapasiteleri neticesinde yeni algoritmalarla üstün sistemler elde edilmeye başlanmıştır.

Gerek sürü teknolojisi gerekse de yapay zekâ günümüz İHA’larında son yıllarda kullanılmaya başlanmıştır. Teknik olarak değerlendirmek gerekirse, bu sistemlere İHA’larda kontrol ve görev planlama sistemleri başlığı altında yer vermek mümkündür. Bu başlık, görev planlayıcısı ve kararlılık sağlayıcı sistem olarak iki alt başlıktan oluşur. Kararlılık sağlayıcı sistem, her türlü harici (rüzgar, türbülans, vb.) ve dahili (sürtünme, boşluk, algılayıcı performans kayıpları, vb.) bozucu koşul altında dahi İHA’nın istenilen görevi icra edecek şekilde davranış göstermesini ve İHA dinamiklerinin kontrol altında tutulmasını sağlar. Görev planlayıcısı, seyrüsefer bilgileri ve manevra tipleri gibi referans içerikli bilgileri, kullanıcının tanımlamış olduğu görev alanı, nirengi noktaları, hız ve irtifa değerleri çerçevesinde sürekli bir biçimde oluşturur. Yapay zekâ ve sürü algoritmalarının, görev planlayıcısı faaliyetleri çerçevesinde irdelenmesi mümkündür. Karşısında yer alan düşman platformun davranışına göre, tam otonom, kendi kendine karar verebilen, yapay zekâya sahip bir İHA sistemi tasarlanabileceği gibi, kullanıcısının karar alma sürecine destek veren bir yapay zekâ sistem tasarımı da hedeflenen görev çerçevesinde tasarlanabilir. Görev planlayıcısının tasarımına (merkezi ve dağıtık olma durumu) göre kararlılık sağlayıcı sistemin yapısı da düzenlenmelidir.

Yapay zekâ terimini kendi başına kullanırken tekil İHA sistemlerini de düşünebiliriz ancak sürü konseptini de eklersek durumun çoklu İHA sistemlerini tanımladığı aşikârdır. Teknik olarak bakıldığında, çoklu sistemlerin ve tekil sistemlerin kontrolü arasındaki fark, İHA’ların görev planlamasının merkezi olarak yapılacağı durum için minimaldir. Merkezi olarak kontrolden kasıt, İHA’lara ait durum, konum vb. bilgilerin merkezden takip edilerek, orada yer alan karar destek sistemleriyle birlikte görev planlama faaliyetlerinin icra edilmesidir. Yapay zekâ ve sürü algoritmaları merkezde yer alan bilgisayarda koşuyor olacaktır. Merkezi kontrol yapısının zayıf noktası, merkezdeki bilgisayar ile İHA’lar arası iletişiminin kopması veya sekteye uğramasıdır.

İHA’ların merkezi olarak değil de dağıtık olarak kontrol edilmeleri durumunda, yani her bir İHA’nın kendi kendine karar alabiliyor olması veya tekil/çoğul lider belirlemeleri ve onu takip etmeleri gibi durumlarda, işler merkezi kontrol yöntemine göre oldukça karmaşıklaşır. Bu karmaşanın arkasındaki esas nedenin, İHA’lar arasındaki haberleşme sistemlerinin de devreye girmesi ile bilgi aktarımları esnasında oluşacak gecikmeler nedeniyle stabilite kayıpları olduğunu değerlendirebiliriz. Merkezi ve dağıtık yapı, kontrolcü yapısını da etkilemektedir. Dağıtık yapıda diğer İHA’lardan toplanan durum bilgileri de kararlılık döngüsünde değerlendirilmelidir. Dağıtık kontrolün, merkezi kontrol sistemine göre avantajı, dağıtık yapı neticesinde, karar verici mekanizmaların ve sayısının sürü seviyesinde otonom değiştirilebilir kılınmasıdır. Bu sayede sistemin daha gürbüz olacağı değerlendirilmiştir. Sürü denildiğinde dağıtık, çoklu robot (İHA) yapısının yanı sıra, bu İHA’ların birbirlerinin durumundan kısmi haberdar olmasını, bu kısmi haberdarlığın neticesinde ise küresel anlamda bütün koloninin yararına hareketlerin elde edilmesi anlaşılmalıdır. Dolayısıyla, merkezi yapı ile sürü kavramı aslında yan yana değildir ve aynı anda kullanılmamalıdır. Yine de, pratik olarak, merkezi yönetim ile sürü davranışını simüle etmek mümkündür. Merkezi yönetim, sürü hareketinden elde edilen ‘ortak aklı’ oluşturmaktadır.

Dr.Tacettin KÖPRÜLÜ
Dr. Barış YALÇIN

Devamı M5 Dergisi Şubat 2019 Sayısında…

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir