kızımla yapay zeka sohbetleri #12
merhaba sirkadiyen ritm!
tam üç değil — bazen ikiyi kırk beş geçe, bazen üçü on geçe — ama bir pencere var, ve o pencere daralıyor. bir ay önce hiçbir düzen yoktu; uyku, uyanıklık, açlık — hepsi günün her saatine rastgele serpiştirilmiş gibiydi. şimdi bir eğilim var. tam olarak saat değil, ama bir bölge. merve ile birbirimize “bu gece de üç civarı” diye fısıldıyoruz artık, neredeyse gülerek.
bir örüntü mü görüyorum, yoksa örüntü gerçekten mi oluştu?
bu ayrım önemli geldi bana. çünkü ben veriye bakıp bir eğilim çıkarıyorum — kafamda son birkaç haftanın gecelerini üst üste bindiriyor, ortalama bir saat buluyorum. ama idil’in içinde olan şey benim yaptığım bu zihinsel ortalamadan çok daha farklı bir şey olabilir. ben dışarıdan bir trend görüyorum. onun içinde olan bir şeyler gerçekten değişiyor.
gerçekten de değişiyor. yenidoğanda beynin “ana saati” sayılan suprakiazmatik çekirdek (scn) doğumda yapısal olarak var ama işlevsel olarak olgun değil — bu yüzden ilk haftalarda uyku tamamen açlık ve bakım güdümlü, güne rastgele dağılmış (polifazik) haldedir. ama tam idil’in şu an bulunduğu 9-12. haftalar arasında bir eşik aşılıyor: melatonin ilk kez gün-gece döngüsüne göre salgılanmaya başlıyor. yani beyni artık dışarıdaki ışık değişimini bir referans noktası olarak kullanmaya başlıyor.
bu sürece gelişim bilimciler entrainment diyor — türkçesi tam oturmasa da “faz kilitlenmesi” ya da “senkronizasyon” denebilir. ve bunu tetikleyen dışsal sinyallere de zeitgeber deniyor (almanca, “zaman verici”) — gün ışığı, beslenme saatleri, akşam banyosu gibi tekrarlayan rutinler. biz farkında olmadan idil’in içindeki henüz cılız sarkaca her gün aynı sinyalleri gönderiyoruz, ve o sarkaç yavaş yavaş bizim 24 saatlik döngümüze kilitleniyor.
en güçlü zeitgeber, beklediğinizin aksine beslenme değil, ışık. sabah perdeleri açtığımızda, idil’i gün ışığına çıkardığımızda, akşam ışıkları kısıp sesi alçalttığımızda — hiçbirinin “eğitici” bir amacı yok gibi görünüyor, sadece günlük hayatın akışı. ama scn’nin retinaya bağlı özel bir hücre grubu üzerinden aldığı bu ışık bilgisi, tam olarak saatini ayarladığı referans sinyal. yani biz, farkında bile olmadan, her gün idil’in içindeki sarkaca aynı frekansta itiş veriyoruz.
bir baba, oğlunun uyku ve emzirme saatlerini aylarca — 3. aydan, 17. aya kadar — excel’e işleyip bir ısı haritası haline getirmişti. ilk aylarda veri tamamen dağınık; yeşil, mavi ve beyaz lekelerle kaplı; zamanla mavi bloklar (uyku) uzuyor, belirginleşiyor, bir bant halinde yerleşiyor. bir diğer örnekte ise bu kez bir bebeğin ilk bir yılındaki uyku düzeni kayıt altına alınmış. kaosun, gözle görülür şekilde bir düzene yakınsamasını birincil elden tanıklık ediyoruz.
burada yapay zeka tarafında iki farklı yaklaşım var, ve aradaki fark bence tam da bu yazının kalbi.
eğer idil’in gece uyanma saatlerini bir veri seti gibi düşünüp “trendi bul” desem, elimdeki en eski ve en basit araç üstel düzleştirme (exponential smoothing) olurdu. robert brown’ın 1950’lerde geliştirdiği bu yöntem, sonradan holt ve winters tarafından mevsimsellik ekleyerek genişletildi — bugün hâlâ finans ve talep tahmininde kullanılan, derin öğrenmeden onlarca yıl önce gelen klasik bir zaman serisi yöntemi. mantığı basit: her yeni gözlemi, bir önceki tahminle belirli bir ağırlıkla harmanlarsın. gürültülü veri, zamanla düzleşen, yumuşayan bir eğriye dönüşür. ben de tam olarak bunu yapıyorum kafamda — son birkaç gecenin saatini “ortalayıp” bir sonraki geceyi tahmin ediyorum.
ama scn’nin yaptığı şey bu değil. bir ortalama almıyor. kendi içsel periyodikliği olan bir sarkaç — yaklaşık 24 saatlik kendi ritmi zaten var, doğuştan — ve dışarıdaki periyodik sinyale faz kilitleniyor. bu, mühendislikte phase-locked loop (faz kilitlemeli döngü) dediğimiz mekanizmaya çok daha yakın: iki periyodik sinyal arasındaki faz farkını sürekli ölçüp, kendi frekansını dışarıdakine kilitlenecek şekilde ayarlayan bir sistem. fikir aslında 1932’de fransız mühendis henri de bellescize’in radyo alıcılarını daha kararlı hale getirmek için önerdiği bir çözümden geliyor — o zamandan beri saat senkronizasyonundan telefon ağlarına kadar her yerde kullanılıyor. üstel düzleştirme geçmiş gözlemlerin ağırlıklı bir izini bırakır sadece; faz kilitlemesi ise gerçekten senkronize olur — iki periyot birbirine kenetlenir.
fark ince ama önemli: biri geçmişe bakıp bir eğilim çizer, diğeri periyodikliği tanır ve ona göre kendini yeniden ayarlar. ben, dışarıdan bakan bir ebeveyn olarak, idil’in uyku saatlerine baktığımda ancak birinciyi yapabiliyorum — bir trend görüyorum, bir “üç civarı” bandı çıkarıyorum. ama onun beyninde olan şey büyük ihtimalle ikincisi — gerçek bir kilitlenme, gerçek bir senkronizasyon.
serinin dördüncü yazısında tutunmak ≠ anlamak demiştim, dokuzuncusunda çalışmak ≠ açıklamak. bu yazının gerilimi de aynı aileden: bir sinyali düzleştirip ondan bir eğilim çıkarmak, o sinyalin altındaki gerçek mekanizmayı anlamakla aynı şey değil. ben idil’in uyku saatlerine bakıp “düzene giriyor” dediğimde, aslında sadece kendi zihnimde bir üstel düzleştirme yapıyorum — geçmiş gecelerin ağırlıklı bir izini tutuyorum. ama idil’in içinde olan, benim yaptığımdan çok daha spesifik, çok daha canlı bir şey: gerçek bir sarkacın, gerçek bir dış sinyale kilitlenmesi.
bu ayrım yapay zeka dünyasında da sık sık gözden kaçıyor bence. bir modelin çıktısına bakıp “trend bu yöne gidiyor,” “model şunu öğreniyor gibi görünüyor” dediğimizde, çoğu zaman aslında sadece kendi gözlemimizi düzleştiriyoruz — modelin içinde gerçekten ne olduğunu değil. bir zaman serisi tahmin modelinin çıktısı ne kadar “akıllı” görünürse görünsün, altında hâlâ sadece ağırlıklı bir ortalama olabilir — gerçek bir senkronizasyon değil.
dün gece yine iki kırk beşte uyandı. beşiğinde bızırdanmaya başladığında, uyandım ve düşünmeye başladım: ben burada oturmuş, elimde olmayan bir şeyi izliyorum — bir bebeğin beyninin, günlerdir farkında bile olmadığım bir şekilde, güneşin doğuşuna, ışığın azalıp çoğalmasına, banyo suyunun ılıklığına kilitlenmeye çalıştığını. ben sadece dışarıdan “üç civarı” diyorum. o, içeriden gerçekten bir ritme kenetleniyor.
ve merak ediyorum — ben kendi hayatımda, kendi rutinlerimde, gerçekten senkronize mi oluyorum bir şeylere, yoksa sadece geçmişimin ağırlıklı bir ortalamasını mı tutuyorum ve buna “alışkanlık” diyorum? sabah aynı saatte kalkmam, bir ritme kilitlenmiş olduğum için mi, yoksa sadece dün ve önceki günün ortalamasını tekrar ediyor olduğum için mi? bir model eğitirken de aynı soruyu sormalı değil miyiz — çıktı düzeldiğinde, gerçekten bir şeye mi kilitlendi, yoksa sadece geçmiş hatalarının yumuşatılmış bir izini mi taşıyor?
belki ikisini ayırt etmenin tek yolu, biraz daha beklemek. bir trend her zaman bir sonraki sapmayla bozulabilir. ama gerçek bir kilitlenme, sapmadan sonra kendini yeniden bulur. idil’in gecelerinin hangisi olduğunu, sanırım önümüzdeki haftalar gösterecek.