Yapay Sinir Ağları

Yapay Sinir Ağları, Tabiatın muhteşem tasarımından esinlenerek ortaya çıkarılmış bir kavramdır. Yapay sinir ağları, insan beyninin özelliklerinden olan öğrenme yolu ile yeni bilgiler türetebilme, yeni bilgiler oluşturabilme ve keşfedilme gibi yetenekleri herhangi bir yardım almadan otomatik olarak gerçekleştirmek amacı ile geliştirilen bilgisayar sistemleridir. Bu yetenekleri geleneksel programlama yöntemleri ile gerçekleştirmek oldukça zordur veya mümkün değildir. O nedenle, yapay sinir ağları bilim dalının, programlanması çok zor veya mümkün olmayan olaylar için geliştirilmiş adaptif bilgi işleme ile ilgilenen bir bilgisayar bilim dalı olduğu söylenebilir.

Yapay sinir ağları, olayların örneklerine bakmakta, onlardan ilgili olay hakkında genellemeler yapmakta, bilgiler toplamakta ve daha sonra hiç görmediği örnekler ile karşılaşınca öğrendiği bilgileri kullanarak o örnekler hakkında karar verebilmektedir. 1990'lı yıllardan beri bilgisayarların öğrenmesini sağlayan Yapay Sinir Ağları teknolojisinde oldukça hızlı bir gelişme görüldü. Yapay sinir ağları, insan beyninin özelliklerinden olan öğrenme yolu ile yeni bilgiler türetebilme, yeni bilgiler oluşturabilme ve keşfedilme gibi yetenekleri herhangi bir yardım almadan otomotik olarak gerçekleştirmek amacı ile geliştirilen bilgisayar sistemleri olduklarından hem yeni gelişmelere neden oldular hem de nasıl çalıştığı bilinmeyen insan beyni hakkında yapılan araştırmalara da önemli katkılar sağladılar ve sağlamaktadırlar. Başka bir bakış açısıyla Yapay Sinir Ağları teknolojisi insanlığın doğayı araştırma ve taklit etme çabalarının en son ürünlerinden bir tanesi olarak da yorumlanabilir.

İnsanlığın doğayı araştırma ve taklit etme çabalarının en son ürünlerinden bir tanesi Yapay Sinir Ağları (YSA) teknolojisidir. Yapay Sinir Ağları, basit biyolojik sinir sisteminin çalışma şeklini simüle etmek için tasarlanan programlardır. Simüle edilen hücreleri (Nöronlar) içerirler ve bu nöronlar çeşitli şekillerde birbirlerine bağlanarak ağı oluştururlar. Bu ağlar öğrenme, hafızaya alma ve veriler arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarma kapasitesini sahiptirler. Diğer bir ifadeyle, YSA'lar, normalde bir insanın düşünme ve gözlemlemeye yönelik doğal yeteneklerini gerektiren problemlere çözüm üretmektedir. Bir insanın, düşünme ve gözlemleme yeteneklerini gerektiren problemlere yönelik çözümler üretebilmesinin temel sebebi ise insan beyninin ve dolayısıyla insanın sahip olduğu yaşayarak veya deneyerek öğrenme yeteneğidir.

Bir yapay sinir ağı belirli bir amaç için oluşturulur ve insanlar gibi örnekler sayesinde öğrenir. Nasıl insanın öğrenmesi sinaptik boşluklardaki (2 sinir hücresi arasındaki boşluklar) bazı elektriksel ayarlamalar sayesinde oluyorsa, aynı şekilde, yapay sinir ağları da tekrarlanan girdiler sayesinde kendi yapısını ve ağırlığını değiştirir. Yapay sinir ağları aynen canlıların sinir sistemi gibi adapte olabilen bir yapıya sahiptir. Yani içsel ve dışsal uyaranlara göre yapısı değişebilmekte ve bu sayede öğrenebilmektedir. Karar verme aşamasında bağlantı ağırlıkları da devreye girer. İşlem birimleri her ne kadar tek başlarına çalışıyor gibi gözükse de aslında birçok yapay sinir ağı aynı anda çalışır ve dağınık, paralel hesaplama (Distributed and parallel computing) örneği gösterir.