Üç boyutlu kağıt tasarım yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Teknolojinin, yalnızca kullanıcısı olmamızdan ve aşırı bir popülistlikle açıklama gayretinden olsa gerek, genellikle cep telefonu veya akıllı ev analojisi ile örneklendiği ülkemizde teknolojiyi doğru kavramlarla ve güncel boyutlarıyla ele almaya gereksinimimiz var. Bütün endüstri altyapısını kökten yenileme gücündeki bir dizi teknolojik gelişmeyi temsil eden Kilit Teknolojiler bu bağlamda bir örnek oluşturmaktadır.

Kilit Teknolojiler – KT (Key Enabling Technologies – KETs) günümüzde bütün ekonominin her alanında imalat yöntemleri, ürün ve hizmet yenilikleri yapılmasını sağlayan teknolojilerin genel tanımlamasıdır. Bu tanımın altına ileri malzemeler, mikro ve nano-elektronik, nano-teknoloji, fotonik (ışık bilimi), endüstriyel biyo-teknoloji ve ileri imalat teknolojileri girmektedir.

Bu teknolojilerin genel karakteristikleri bilgi yoğun ve yüksek Ar-Ge içerikli ve yenilik süreçlerinin hızlı olması, yüksek yatırım gerektirmeleri ve yüksek nitelikli işgücüne gerek duymalarıdır. Bu özellikleriyle Endüstri 4.0’ın altyapısını da oluşturan söz konusu teknoloji alanlarının yalnızca sanayi tabanını değil yaşamımızı sağlıktan çevreye, iletişimden ulaşıma, barınmadan beslenmeye kadar geniş bir alandaki etkileme gücüyle gelecekteki yaşamımızı da biçimlendirdiği söylenebilir.

KT’lerin başta uzay ve havacılık, otomotiv, mühendislik, kimya, tekstil, inşaat, sağlık ve tarım olmak üzere hemen bütün sektör ve sanayilerde uygulanma potansiyeli vardır. KT’ler 3D-yazıcılar, LED aydınlatma, ileri robotik uygulamalar, biyo-esaslı ürünler, akıllı telefonlar, nano-ilaçlar, akıllı tekstil gibi sayıları hızla artan çok geniş bir yenilikçi ürün yelpazesinin arkasındaki “teknoloji inşa blokları”dır.

KT’ler hem yeni sanayilerin gelişmesini hem de var olan sanayilerin dönüşmelerini sağlamaktadır. KT’ler imalat maliyetini, ham madde ve enerji tüketimini düşürerek rekabeti artırmakta, atık ve çevre kirliliğine de olumlu etkilemektedir. Bir bölgenin sahip olduğu endüstri tabanıyla ve üretim becerileriyle KT’ler arasında kurulacak ilişkilerle rekabet üstünlüğü ve bilgiye dayalı sürdürülebilir bir kalkınma sağlamak Akıllı Uzmanlaşma’ya (Smart Specialisation) dayalı bölgesel kalkınma modelinin önemli bir konusunu oluşturmaktadır. Şu anda KT’ler bölgesel araştırma ve yenilik önceliklerinin %22’sini oluşturmaktadır.

Büyük oranda KT girdileri içeren ürünler AB-28 ülkelerinin üretimlerinde %19’luk bir payı ve 3,3 milyon işlendirmeyi (istihdamı) temsil etmektedirler. KT’lerle ilgili dünyadaki patentlerin %27’sine sahip olan Avrupa Birliği Horizon 2020 programında 3,8 milyar €’su nano-teknoloji, ileri malzemeler, biyo-teknoloji ve ileri imalat işleme alanlarına olmak üzere toplam 6 milyar €, KT’lerin pazara yakın uygulamalarının yaygınlaştırılması çalışmalarına ayrılmıştır.

KT’lerin en önemli karakteristiği birden çok teknolojinin (bilim alanının) arakesitinde olmasıdır. Bu nedenle KT’lerin yaygınlaştırılmasında ağ yapıların ve teknoloji altyapısının önemi büyüktür. KT alanında yapılacak ARGE, teknoloji ve ürün geliştirme çalışmaları farklı disiplinlerin bir araya getirilmesini ve yüksek bir proje yönetimi becerisini gerektirmektedir. İnsan kaynağının ise teknik ve teknik olmayan özellikleri çok disiplinlilik, bilişim, girişimcilik, yaratıcılık, proje yönetimi becerileri olarak özetlenebilir. Ar-Ge içeriği için ise lisansüstü eğitime ve özellikle doktora derecesine sahip olanlara fazlasıyla gerek olacaktır.

ABD, Avrupa ve Uzak Doğu’da rekabetçi yapıların korunması ve kalkınma bu çerçevedeki siyasa ve stratejilerle sürdürülürken ülkemizde örneğin iktidar bir heves elektrikli otomobil peşinde koşmaktadır. Oysaki KT’lerde yetkinliğe sahip olmadan dünyada rekabetçi olabilecek bir ürünü ortaya koymak olası mıdır?

Üniversiteleri teslim alınmış, bilim-teknoloji siyasasını oluşturacak kurumları “papaz eriğini imam eriğine çevirme projelerini” desteklemekle uğraşan, barış isteyen aydınlık beyinli akademisyenleri öç alırcasına tutuklanıp mahkemelerde süründürülen bir ülkede KT’ler gündeme gelir mi sizce?

Müfit Akyos

Kilit teknolojilerde yetkinleşmek yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Önceki yazı; “eninde sonunda mevcut her akıllı medeniyet yeteri kadar ilerlediğinde, evrende tamamen organik yapıdan oluşan bir türün kalmaması gerektiği” sonucu ile bitiyordu.

Yazıyı yazdıktan sonra karşılaştığım başka bilimsel gelişmeler de gittiğimiz yolun bu olduğunu gerçekler seviyede.

Örneğin elektronik devre yapımında kullanılabilecek akışkan metallerin günlük hayatımıza girmeye başlaması:

Size de Terminator filmindeki T1000 robotunu hatırlatmıyor mu?!

Ya da nano-robotların artık kemoterapiyi doğrudan kanserli hücrelere gidip uyguladığı günleri görmemiz:

Yakında bu teknolojinin bir çok hastalığın (ve hatta doğuştan olanların dahil) tedavisinde kullanılabileceğini müjdelemiyor mu sizce?

Biyoloji ile teknolojiyi; organik ile silikonu bir araya getiren ve sonuçta iç içe geçirecek olan bu gelişmeler git gide ilk yazıda bahsettiğim farklı bir türün ilk ip uçları.

Şimdi bunun sonuçları ne olabilir, düşünelim…

Evreni açıklayan kuramlar içinde elimizdeki en iyi model String Theory adı verilen Sicim Kuramıdır. Sicim kuramı kısaca; doğadaki 4 temel kuvvet ve bunları açıklayan 3 kuramı;

Kütle çekimi – Newton Kanunları

Elektromanyetik Etkileşim – Maxwell Yasaları ve Elektromanyetik Teori

Zayıf ve Kuvvetli Nükleer Kuvvet – Kuantum Kuramı

tek bir kuramda birleştirmeyi hedefleyen ve matematiksel olarak bunu gerçekleştiren bir kuramdır. Einstein Relativitesini de doğal olarak içerir. Matematiksel olarak dememin sebebi; tüm bu kuramların birleşmesi için evrenin boyutunun 4 değil 10 olması gerektiği; bu ekstra boyutların da şu anki teknolojimizle ulaşmamızın zor olduğu, çok yüksek enerji seviyelerine çıkıldığında fark edileceği sonucu ortaya çıkar.

Günümüzün önemli kuramsal fizikçilerinden ve Obama’nın da bilim danışmanlarından Prof. Dr. James Gates, Sicim Kuramı’nı oluşturan denklemlerde önemli bir özellik keşfetmiştir: Bu denklemlerin yapısı matematiksel olarak “hata düzeltici kod” yapısındadır.

Basit olarak açıklamak gerekirse Radyo-TV yayınlarını düşünebiliriz:

Her TV yayın sinyalinin çıktığı bir verici ve sinyalin ulaştığı bir de alıcı vardır. Vericiden yayınlanan sinyal, alıcıya ulaşana kadar kat ettiği mesafede bozulabilir; bunu ekrandaki karlı , cızırtılı görüntü olarak algılarız. İşte “hata düzeltici kod” olarak tanımlanan bu kod, sinyal alıcıya ulaştığında ilk halinden farklıysa, alıcının, gürültü etkilerini ayırıp sinyalin orijinal halini algılamasını sağlar. Bu sayede TV’deki görüntü pürüzlü değil, pırıl pırıl çıkar!..

İşte James Gates’in Sicim Kuramı denklemlerinde bulduğu yapı da aynen bu “hata düzeltici kod” yapısıdır.

Detaylar için bkz.: https://cangurses.wordpress.com/2013/04/11/matrix-filmi-gercek-olabilir-mi/

Tabii bu konu büyük yankı uyandırmış ve Matrix filminin de teması olan, “Evrende bir yayın var ve biz bu yayının alıcıları mıyız?” sorularını doğurmuştur.

İşte ilk yazıda bahsettiğim teknoloji ile evrilmiş yeni insan ırkının, evreni algılayışının çok farklı olacağını düşünüyorum.

Örneğin biz insanların, yazılımcıların deyişiyle, “default ayarı” evreni belirli bir şekilde algılamak üzerine kurulmuş ise, bunun bahsettiğim yeni nesil türler için çok farklı olacağı açık bence.

Hatta Dünya’da şu an SpaceX, Tesla, Hyperloop ve daha nice yenilikçi bir çok girişime imza atan Elon Musk’ın bu konuda da bir girişime yatırımı mevcuttur. Aşağıdaki videoda da açıkça evrenin aslında bir simülasyon olabileceği olasılığının gerçek olmasını dilemektedir:

İşte yapay zeka kavramının en sonunda bizi getireceği noktanın “evreni tamamen farklı algılayabilmek” olacağını, sonucunda oluşacak yeni türlerin evreni algılayışının bizimki gibi “default ayarı” belli olan türlerden çok farklı olacağını düşünüyorum.

Ve evet tabii ki yok olacağız, daha doğrusu evrileceğiz!..Aynı ilk insanların şu an aramızda olmadığı gibi o zamanlarda da biz, bahsettiğimiz bu yeni türlerin arasında olmayacağız.

Artık buna yok olmak denirse…

Unutmayın;

Gözlemlediklerimiz, doğanın kendisi değil; doğanın bizim sorgulama metotlarımıza göre kendini ifşa ettiği kadarıdır.

Can Gürses / @canitti / www.sinavuzmani.net / https://cangurses.wordpress.com/

Yapay zeka gerçekten sonumuzu getirecek mi? (2) yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Bilinen en ince malzeme olmasına rağmen çelikten 300 kez daha güçlü, elmastan daha sert, plastik kadar esnek, suya dayanıklı ve günümüzde kullanılan bakır gibi iletken maddelerin hepsinden üstün bir materyal olarak tanımlanıyor grafen.

İlk kez 2004 yılında sentezlenmesinden bu yana bilim insanları ve teknoloji uzmanlarının ilgi odağı olan grafen’in temel özelliklerine ilişkin yeni bulgular ortaya çıktı. Metalin içindeki elektronların sıvı gibi davranması heyecan yarattı. Bu gözlemi gerçekleştirmek için bilim insanları grafeni en saf haline getirecek ve ısı iletkenliğini ölçümleyecek yöntemler geliştirdi.

Bu araştırma hem yeni termodinamik aygıtlar geliştirilmesinde hem de kara delikler ve yüksek enerjili plazmalar gibi ilginç olayların aydınlatılmasında bir model sistem sağlayabilir.

Saniyede 10 trilyon çarpışma

Ancak grafenin seri üretimde kullanılmasından önce aşılması gereken zorluklar var. Normalde, 3 boyutlu metaller ve elektronlar birbirleriyle etkileşim haline geçer. Ancak grafen 2 boyutlu bir malzeme olduğu için bal peteği yapısındaki tüm parçacıklar aynı şeritte seyahat etmek zorunda olan bir elektron otoyolu gibi davranıyor. Grafen içindeki elektronlar sıfır etkin kütleli göreli parçacıklara benziyor.

Elektronlar, ışık hızının 1/300’ü kadar inanılmaz bir hızla hareket ederek oda sıcaklığında birbirlerine saniyede 10 trilyon kez çarpıyor. Bu tip reaksiyonlar daha önce hiç bir metalde gözlenmemişti. Bu sefer araştırmacılar tek atom kalınlığında grafen levhayı grafenin atom yapısıyla benzerlik gösteren ve elektriği çok iyi yalıtan şeffaf kristal tabakalar arasında ezerek ultra temiz numune elde etmeyi başardı.

Harvard Üniversitesi ve Raytheon BBN Technology’den araştırmacıların bulguları Science Dergisi’nde yayınlandı. Araştırma John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan Fizik Profesörü Philip Kim önderliğinde gerçekleştirildi.

Mucize malzeme

Grafen hakkında bu kadar araştırma ve çalışma maddenin gerçek hayattaki uygulama alanlarını ve üretim metotlarını geliştirmek için yapılıyor. Grafenin şu an için yüksek kalitede seri üretimi oldukça zor, bu nedenle gerçek hayattaki uygulamaları henüz çok yavaş. Ancak elektronik aletlerde silikonun yerine geçebilecek, pillerin etkinliğini arttırabilecek, dokunmatik ekranların devamlılığını ve iletkenliğini sağlayabilecek, bükülebilir ekranlar yapılabilecek ve ucuz termal elektrik enerjisinin önünü açabilecek bu eşsiz malzemenin potansiyel uygulama alanları oldukça geniş.

Grafen vücut içerisinde bulunan iyonik sıvılarda yapısı bozulmadan kalabildiğinden dolayı biyolojik uygulamalar için de umut vaat eden bir malzeme. Biyonik kulaklar, biyonik gözler grafen teknolojilerinin geliştirilmesi ile mümkün olabilecek. Bilim insanları halen bu eşsiz malzemenin fiziğini anlamaya çalışıyor, ancak bunu anlamak tahmin edildiğinden çok daha fazla zaman gerektirebilir. Bu malzemenin uygulamada ne kadar başarılı olacağını ya da en sık kullanıldığı alanın ne olacağını bizlere zaman gösterecek…

İki Türk bilim kadını

Öte yandan grafen üzerinde, vadettiği olanakları ortaya çıkarmak için büyük hacimli araştırmalar yapılıyor. Örneğin; Avrupa Komisyonu Grafen Projesi 2013 yılında başladı ve projede Türkiye’den Sabancı Üniversitesi araştırmacıları yer alıyor. Proje yürütücülüğünü Doç. Dr. Selmiye Alkan Gürsel’in yaptığı ve Dr. Burcu Saner Okan’ın yer aldığı ekip, TÜBİTAK desteği ile grafenin enerji uygulamaları, özellikle de grafenin yakıt pillerindeki kullanımları konusunda yapacağı araştırma çalışmaları ile grafen hakkında yeni bulguların elde edilmesine katkı sağlayacak.

BİLGİ:

NOBEL ÖDÜLÜ ALAN MADDE

Grafen, Prof. Andre Geim ve Prof. Kostya Novoselov’a, 2010 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı. Benzersiz ve üstün özelliklere sahip olan grafen, inceliği, elektriği bakırdan daha iyi iletmesi ve çelikten 300 kat daha güçlü yapısı ile dikkat çekiyor. Elektronik kağıt ve bükülebilir kişisel iletişim cihazları gibi hızlı, esnek ve sağlam tüketici elektroniği ürünleri ve enerji verimliliği yüksek uçaklarda kullanılabilecek. Grafenin uzun vadede yeni bilgisayar paradigmalarını ve yapay retina gibi çığır açan tıbbi uygulamaları doğurması da bekleniyor.

Kapak illüstrasyonu: Peter Allen/Harvard SEAS)

Derleyen: Burcu Boylu Yücel

Su gibi davranan metal! yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.