Yapay zekâ son derece hızlı bir şekilde gelişim göstermiştir. Ancak, makineler fiziksel yetenekleriyle, insanlar için sezgisel bir yetenek olan mekânsal farkındalığı ilişkilendirmekte hâlâ sıkıntı yaşamaktadır. Fiziksel yapay zekâ dönemine geçerken, çevreyi doğru bir şekilde, makul maliyetle ve ölçeklenebilir biçimde algılama yeteneği, hangi sistemlerin başarılı olup hangilerinin başarısız olacağını belirleyecektir.
Otomotiv köklerinden küresel otonomiye
Makinelerin derinlik, şekil ve hareketi algılamasına olanak tanıyan LiDAR adlı lazer tabanlı algılama teknolojisi üzerinde on yılı aşkın süredir çalışmaktayım. Valeo’da uluslararası LiDAR projelerine liderlik ettiğim dönem boyunca, bu teknolojinin araştırma aşamasından büyük ölçekli otomotiv üretimine geçişine tanık oldum. Bu önemli bir gelişmeydi, aynı zamanda bir farkındalık yaratıyordu.
LiDAR mevcut formunda yaygın olarak kullanılacak şekilde tasarlanmamıştı. Yüksek maliyetli, karmaşık ve enerji tüketimi açısından zengin bir sistemdi. Otonom araçların güvenli hareket etmelerini destekleyen sistemler, yeni otomasyon dalgasını temsil eden daha küçük ve maliyet açısından daha uygun cihazlara (robotlar, dronlar, AGV’ler, teslimat sistemleri ve akıllı alt yapılar) kolayca adapte olamadı.
Şu an bir dönüm noktasına ulaşmış durumdayız. Mekânsal zeka için ihtiyaç, otomotiv sektörünün çok ötesine uzanmaktadır. Gelecek büyük fırsat, farklı alanlardaki makinelerin güvenli, etkili ve bağımsız bir şekilde çalıştığı “her şeyin özerk olması” anlayışındadır.
Algılama darboğazı
Yapay zeka sistemleri oldukça karmaşık bir yapı kazandı. Anlık planlama, tahmin yapma ve akıl yürütme yetenekleri bulunuyor. Ancak bu beceriler, kullanılan verilere bağlı olarak değişkenlik gösteriyor. Gerçek zamanlı ve doğru algılama (mesafe, hareket ve mekânsal bağlamı anlama becerisi) sağlanmadığı takdirde, en gelişmiş algoritmalar bile sınırlı kalmış sayılabilir.
Zeka ile algı arasındaki bu uyumsuzluk, otomasyonun yeni dönemindeki en büyük engel olarak öne çıkıyor. Kameralar çokça mevcut, ancak derinlik ve hız bilgisi sunmaktalar. Radar mesafe ölçümü sağlıyor, fakat detaylı mekânsal veriler sunmuyor. Geleneksel LiDAR, bu açığı kapatıyor fakat yaygın kullanım için hala çok maliyetli, ağır ve kırılgan olmaya devam etmektedir.
Her depoda çalışan robotlar, her alanı gözlemleyen dronlar ve her kavşağı yönlendiren akıllı altyapılar istiyorsak, yüksek hassasiyetli optikler gibi zor bir şekilde ölçeklenebilen sistemlerden ziyade, yarı iletkenler gibi daha ölçeklenebilir bir temele ihtiyaç duyuyoruz. Bu robotların insanlar ile sorunsuz bir şekilde birlikte çalışabilmesi için, yalnızca hareket ve niyetleri algılamayı, izlemeyi ve sınıflandırmayı değil, aynı zamanda yorum yapabilen bir algılama sistemine ihtiyacımız var.
Ölçeklenebilir LiDAR’ı yeniden tasarlamak
Bu noktada yeni nesil LiDAR teknolojisi devreye giriyor. Algılamanın geleceği, iletişim ve bilgi işlemde devrim yaratan silikon fotonikte bulunuyor. Işın yönlendirme, vericiler ve alıcıları tek bir çipe entegre ederek, sektörü geride bırakan eski engelleri aşmak mümkün olacak.
Bu “çip üzerindeki” mimari, hareketli parça bulundurmayan katı hal tasarımlarını mümkün kılarak maliyetleri, gücü ve boyutu önemli ölçüde düşürürken dayanıklılığı artırıyor. Daha da önemlisi, üreticilerin yarı iletken tedarik zincirinden yararlanarak, kamera düzeyinde seri üretim yapabilmesine olanak tanıyor.
Frekans modülasyonlu sürekli dalga algılama ile birleştirildiğinde, bu mimari hem mesafeyi hem de hızı eş zamanlı olarak ölçebilir ve statik ile dinamik nesneler arasında hızlı bir şekilde ayrım yapma imkanı sunar. Makineler, zorlu hava koşulları ve düşük ışıkta dahi tek bir görüntüde hem hareketi hem de derinliği görüntüleyerek, “insanüstü bir algı” elde ederler.
Özerkliğin demokratikleştirilmesi
Otonomi açısından bir sonraki aşama, sadece yüksek fiyatlı platformlardaki birkaç otonom araçla sınırlandırılmayacak. Milyonlarca akıllı, bağlantılı sistem, evlerde, fabrikalarda, şehirlerde ve havada faaliyet göstererek tanımlanacak.
Bunun gerçekleşmesi için algılamanın, hesaplama kadar uygun fiyatlı ve erişilebilir hale gelmesi şarttır. Bu, yalnızca yüksek performans sergileyen değil, aynı zamanda düşük maliyetli, küçük boyutlu ve kolayca entegre edilebilen sensörler anlamına gelir. Örneğin, endüstriyel robotikte bir LiDAR ünitesi, mevcut modellerden çok daha uygun fiyatlı olmasına rağmen santimetre altı hassasiyet sunmak zorundadır. Tüketici cihazları açısından ise, avuç içinde taşınabilir olmalı ve minimum enerjiyle çalışabilmelidir.
Bu durum, özerkliğin yaygınlaşması demektir: Mekansal farkındalığı bir ayrıcalık olmaktan çıkarıp, temel bir yetenek haline getirmek.
Fiziksel AI: Çevresini anlayabilen zeka
Yapay Zeka, makineleri düşünmeye teşvik etti ve veri akışı üzerinde yoğunlaştı. Fiziksel yapay zeka devrimi, bu makinelere atomları düşünme ve yönetme yetisi kazandıracak.
Bu yeni çerçevede, etkili olacak sistemler, en yüksek miktarda veriyi işleyenlerden ziyade doğru bilgileri algılayabilen, anlık filtre uygulayabilen ve minimum gecikme ile yanıt verebilme yeteneğine sahip olanlar olacaktır. Otonom forkliftlerden, uçuşta engellerden kaçınmayı başaran teslimat dronlarına kadar yeni nesil yapay zeka, makinelerin etraflarındaki dünyayı ne denli iyi algılayıp tepki verdiklerine bağlı olacaktır.
Ekiplerime sık sık ifade ettiğim gibi, fiziksel yapay zekanın kısıtlayıcı yönü artık zeka seviyesinde değil, farkındalıkta yatmaktadır.
Farkındalığın geleceğini şekillendirmek
Karşılaştığımız zorluk, hem teknolojik hem de felsefi bir boyut taşımaktadır. Dijital kavrayış ile fiziksel etkileşim arasındaki boşluğu doldurmalıyız. Bu, sensörleri sadece bir ekipman olarak değil, algılama, akıl yürütme ve eylemin mükemmel bir şekilde birleştiği akıllı bir ekosistemin bir parçası olarak tasarlamak demektir.
Bu durum yalnızca LiDAR’ı geliştirmekle ilgili değildir. Makinelerin gerçeklik algısını yeniden tanımlamakla ilgilidir. Bu hedefe ulaşmak için yeniliklerin yalnızca menzil ve çözünürlükle değil, aynı zamanda ölçeklenebilirlik, entegrasyon ve güvenilirlik ile de öncelikli hale gelmesi gerekmektedir.
Atılımlar şimdiden başladı: tamamen katı hal silikon fotonik, ölçeklenebilir üretim ve insan algısını aşan hızla ilgili duyusal algılama. Sırada, bu yeteneklerin fiziksel dünya ile etkileşimde bulunan her cihaza entegre edilmesiyle ilgili ölçeklendirilebilir dağıtım var.
Otonom sistemlerde yeni bir sınırlama
Teknolojik açıdan muazzam bir döneme adım atıyoruz. LiDAR’ın ilk aşaması, araçların otomatik olarak hareket etmesini sağladı. Çip tabanlı yapılar ve algılama ile yapay zekanın birleştiği ikinci aşama, diğer tüm yenilikleri mümkün kılacak.
Lojistikten üretime, akıllı şehirlerden kişisel robotlara kadar, fiziksel yapay zeka devri, algılama ve zekânın birleşimi anlamına geliyor. Makineler artık dünyayı yalnızca işlemekle kalmayacak, aynı zamanda anlayacak, tahminlerde bulunacak ve güvenli bir şekilde faaliyet gösterecekler.
Düşünebilen makineler geliştirdik. Şimdi onlara hissetme yeteneği kazandırmanın zamanı geldi.
—Clément Nouvel, silikon fotonik alanında LiDAR konusunda uzman olan Voyant Photonics'in CEO'sudur. Voyant’a katılmadan önce, Valeo’da yaklaşık on yıl global LiDAR projelerine yön vermiş ve dünyanın ilk otomotiv sınıfı LiDAR sistemlerinden bazılarının seri üretimine geçişine liderlik etmiştir. Fiziksel Yapay Zeka devrimini mümkün kılmak amacıyla ölçeklenebilir algılama teknolojilerinin geliştirilmesine büyük bir tutku beslemektedir.