Biyonik Ne Demek

Biyonik Ne Demek
  • 16.04.2013

Biyonik bilimi nedir, biyonik ne demek

Biyonik, canlıların kimi niteliklerini taşıyan yapay sistemler geliştirme bilimidir. Uzman­laşmış, bağımsız bir bilim dalından ziyade, bilimler arası bir dal olan biyonik ile sibernetik, bir bütünün iki yarısı olarak tanımlanabilir; çünkü her ikisi de canlı sistemleri model olarak alır. Biyonik, yapay makine ve sistemler geliştirebilmek için yeni düşünceler ararken, sibernetik, canlıla­rın davranışlarını açıklamaya çalışır. Bu yönüyle biyonik, çeşitli sanayi alanlarında canlılardan yararlanılmasını amaçlayan biyomühendislikten de ayrı bir daldır.

Biyonik Bilimi Hakkında Genel Bilgi

Doğayı taklit etme düşüncesinin kökeni çok eskilere uzanır. Yüzyıllar boyunca pek çok mucit, hayvanları model alarak makine tasarımları geliştirmiştir. Doğanın kopya edilmesinin belirgin bazı yararları vardır. Yeryüzündeki canlı yaratıkların çoğu iki milyar yıllık bir evrimin ürünüdür ve canlı­ların yaşadığı çevreye benzer bir ortamda çalışacak olan makinelerin yapımında bu köklü deneyimden yararlanılabilir. Doğayı olduğu gibi taklit etmek ilk bakışta en kolay yol gibi gözükebilir, ama, canlı yapıların karmaşıklığı ve çeşitliliği nedeniyle böyle bir taklit olanaksız değilse bile çok zordur. Biyonik araştırmacıları, ayrıntıları aynen kopya etmektense, doğada her şeyin nasıl olup bittiğini anlamanın daha yararlı olduğu sonucuna varmışlardır.

Bir sonraki adım, doğadaki hangi öğe ve süreçlerden yararlanılacağına yönelik genel araştırmadır. Canlı varlıklar birçok açıdan incelenebilir: Hayvan kası etkin bir meka­nik motordur; bitkiler Güneş enerjisini kimyasal bir süreçle yüzde 100’e yakın bir verimlilikle depo eder; sinir sistemi içindeki bilgi akışı, en gelişkin telefon ağından daha karmaşıktır; insan beyninin problem çözme yeteneği, en güçlü bilgisayarın yeteneğin­den de çok üstündür. Bütün bunlar, biyonik araştırmalarının iki temel alanı olan bilgi işlem ve enerji dönüştürümü ile depolanma­sı çalışmalarına örnek oluşturur.

Canlılardaki bilgi iletim ağının genel yapısı şöyledir: Çevreden gelen uyarılar duyu organlarınca alınır, sinyaller halinde kodla­nır ve bu sinyaller sinirler aracılığıyla beyin­deki işlem ve bellek merkezlerine iletilir. Örneğin, yılanlarda, burun delikleri ile gözler arasındaki birer oyukta bir ısı algılama organı yer alır. Bu organ, birkaç metre ötedeki bir fareyi bile algılayabilecek kadar duyarlıdır. İnsan eliyle yapılmış çok daha duyarlı kızılötesi alıcıların olması, biyoniğin bu yılanlardaki algılama mekanizmasından ya­rarlanmasını engellemez. Örneğin, çıngı­raklı yılanın kızılötesi organındaki enerji dönüşümü ilkesini ya da yükseltici bir mekanizma olmaksızın sinirlerin uyarıl­ması sürecini anlamak ilginç ve yararlı olacaktır. Bir başka çarpıcı örnek de, ipek böceğinin koku alma orga­nıdır. Erkek böcek, dişisinin salgıladığı birkaç moleküllük kimyasal bir maddeyi bile algılayabilir.

Telefon teli gibi bir iletkende, tel boyunca giderek zayıflayan sinyalleri güçlendirmek için belirli aralıklarla yükselteçlerin yerleşti­rilmesi gerekir. Canlıların sinirlerinde ise böyle bir sorun yoktur; duyu organlarının gönderdiği sinirsel uyarılar sinir lifleri bo­yunca taşınırken zayıflamaz. Bu uyanlar yalnızca tek bir yöne doğru hareket edebi­lir. Bu özellikler, sinir sistemine, mantık işlemleri yapabilme yeteneğini kazandırır. 1960’ta, gücünde herhangi bir azalma ol­maksızın bir sinyali tek yönde gönderebilen, aynı zamanda matematik ve mantık işlemleri de yapabilen, “nöristor” adlı yarı ­iletken bir aygıt geliştirildi. Doğadaki mo­delden esinlenerek yapılan nöristorlu bilgi­sayar, canlıların sinir sisteminin bilgi iletme ağındaki dinamik davranışı taklit eder. Sinir sistemindekine benzer biçimde, her devre, birbirini izleyen farklı işlemleri yürütebilir. Biyoniği ilgilendiren sorunlardan biri de, canlı bir sistemin bilgiden nasıl yararlandığı­dır. İnsanlar, koşullar değiştikçe hareket yollarını da buna göre değiştirirler. Her durum, bir biçimde daha önce yaşanmış olan bir başka duruma benzer. İnsan davra­nışlarının önemli bir öğesi olan “örüntü tanıma”, biyonikte de kullanılır. Örüntü tanıma yeteneği olan yapay bir makine tasarlamanın bir yolu, öğrenme süreçlerini kullanmaktır. Deneme amacıyla çeşitli tür­leri geliştirilmiş olan bu makinelerin öğren­me süreçleri, yaygın bir ağ içinde çok sayıda olası yol arasında bağıntılar kurarak ve bu bağıntıları değiştirerek işler. Ama böyle bir öğrenme, henüz çok ilkeldir ve insanın öğrenmesinden çok farklıdır. Günümüzde kullanılmakta olan elektronik bilgisayarlar ile insan beyni arasındaki en önemli fark, belleklerinin örgütlenme biçi­minde yatar. Gerek canlıların, gerek makinelerin belleğiyle ilgili temel sorun, bir kez depo edilen bilginin daha sonra yeniden anımsanabilmesidir. Bilgisayarların bu iş için kullandığı yönteme “adresleme” denir. Bilgisayar belleği, her birinin belli bir numarası ya da adresi (yeri) olan çok sayıda gözden oluşmuş bir kafese benzetilebilir. Eğer adres, yani gözün numarası biliniyorsa istenen bilgiyi bulmak olanaklıdır, insan belleği ise, bilginin çağrışımına dayanan ayrı bir yöntemle çalışır. Bilgi, dışardan verilen yapay bir adrese göre değil, içeriği­ne göre anımsanır. Aradaki fark nicel olduğu kadar niteldir. İnsan yapımı bellek aygıtlarında da artık çağrışım ilkelerinden yararlanılmaktadır ve bu alanda büyük bir gelişme olasılığı vardır. Elektronik bilgisayarlar ile insan beyni arasındaki ikinci temel fark, bilgiyi kullan­ma biçimine ilişkindir. Bilgisayar kesin verileri işler; insan ise, belirsiz verileri de kabul eder ve her zaman çok kesin olması gerekmeyen işlemler de yapabilir. Ayrıca bilgisayar yalnızca çok basit temel işlemleri yürütebilir, ama bu basit işlemleri çok hızlı bir biçimde ve defalarca yaparak karmaşık sonuçlara varabilir. İnsan beyni daha yavaş işler; ama buna karşılık, arka arkaya değil, birbirine paralel işlemler yaparak, aynı anda birbiriyle karşılaştırılabilecek çok sayıda sonuç üretir.

Canlıların dünyasında enerji, kimyasal bi­leşikler halinde depolanır ve her zaman kimyasal tepkimelerin eşliğinde kullanılır. Güneş enerjisi,bitkilerde, karmaşık kimya­sal işlemler yoluyla depolanır. Kasların hareket enerjisi de kimyasal değişimlerden türer. Ateş böcekleri ve bazı balıklar kimya­sal kökenli ışık üretirler. Bu ya da benzeri her durumda ortaya çıkan enerji dönüşümü, ısı motorlarına oranla çok daha verim­lidir.

Canlı maddelerdeki bu dönüşümlerin nasıl gerçekleştiğinin ve canlılardaki zarların oy­nadığı karmaşık rollerin anlaşılması doğrul­tusunda bir ilk adım atılmıştır. Belki de moleküllerin son derece karmaşık yapılarda olmalarından ve kolay zedelenmelerinden kaynaklanan kimi sınırlamalar insan tara­fından yapılan yapay enerji makinelerinde giderilebilecek ve doğal zarlardakinden da­ha iyi sonuçlar elde edilebilecektir.Biyonik Bilimi Bedir, Biyonik Biliminin Araştırma Konuları Hakkında Bilgiler Aktardık.

 

 

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

YORUM YAZ