Teknik Üniversite - Sofya'da (TÜ-Sofya) araştırmacılar, yapay zekayı (YZ) daha çevre dostu hale getirmek için çalışıyor. Proje kapsamında, enerji verimli, bulut altyapısına ihtiyaç duymayan ve yalnızca en temel içeriği ileten bir yapay zeka sistemi geliştirilmesi hedefleniyor. Ayrıca, yarı iletken çipler için daha etkili korumalar ve hasar görmüş geçmişi algoritmalarla okuyabilme yeteneği üzerinde çalışmalar yapılıyor.
Kolombiya Ulusal Üniversitesi'nden Dr. Neil Guerrero Gonzalez, fotonik alanında (bilginin ışık yoluyla iletilmesi bilimi) çalışan bir araştırmacı. Geçtiğimiz yıl, "TÜ-Sofya'nın Araştırma Kapasitesi ve Kalitesinin Uluslararası Tanınırlık ve Sürdürülebilirlik İçin İyileştirilmesi" projesi kapsamında Bulgaristan'da misafir araştırmacı olarak bulundu. Projenin ana hedefi, yapay zekanın doğrudan elektronik cihazlarda çalışmasını sağlamak ve buluta olan bağımlılığı azaltmak.
Teknoloji, hızlı bir internet bağlantısı olduğu sürece sorunsuz çalışıyor. Bir-iki saniyelik gecikmeler genellikle sorun yaratmaz. Ancak otonom araçlar, tıbbi cihazlar, ameliyathaneler, endüstriyel robotlar veya askeri sistemler söz konusu olduğunda risk çok büyük. Bu alanlarda saniyenin çok küçük bir kısmındaki gecikme bile felakete veya insan hayatının kaybına yol açabilir.
Dr. Neil Guerrero Gonzalez Fotoğraf: VASİL PETKOVDr. Gonzalez, "Yapay zekayı gerçekten kontrol etmek ve kendi cihazınızda tutmak istiyorsanız, büyük bir zorlukla karşılaşacaksınız" diyor.
Günümüzdeki YZ algoritmaları son derece karmaşık ve gömülü elektroniğin diline çevrilmesi zor. Binlerce işlemciye sahip sunucu kümeleriyle çalışan bir modeli, tırnak boyutundaki bir çipe indirmek mümkün değil. Prof. Gonzalez ve Bulgar ekibin araştırdığı çözüm ise paralelleştirme: karmaşık işlemleri akıllıca parçalara ayırarak daha basit bir donanım mimarisinde aynı anda yürütmek. Bu, karmaşıklığı ve enerji tüketimini azaltıyor.
"Aynı yapay zekayı daha az enerjiyle kullanmanın bir yolunu bulabilirsek, bu sadece toplum için değil, dünya için de çok daha iyi bir seçenek olabilir" diye belirtiyor Dr. Gonzalez.
Sorun devasa boyutlarda. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) verilerine göre 2025 yılında veri merkezlerinin elektrik talebi %17 arttı. 2024'te küresel veri merkezi tüketimi 415 TWh idi - bu, Fransa'nın yıllık tüketimine (449 TWh) neredeyse eşit ve Kozloduy NGS'deki yaklaşık 52 reaktörün üreteceği kadardı. IEA, bu rakamın 2030 yılına kadar ikiye katlanarak yaklaşık 945 TWh'ye ulaşacağını ve küresel talebin neredeyse %3'ünü oluşturacağını tahmin ediyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, 945 TWh tüm Japonya'nın yıllık tüketimine eşit ve bunun için 120 reaktör gerekiyor.
Başka bir deyişle, TÜ-Sofya'daki araştırmacılar ve misafir araştırmacı, gezegen için hayati öneme sahip bir sorunla ilgileniyor. YZ veri işlemesi cihazların içine taşındığında, her işlem için enerji tüketimi katbekat düşecek. Bu da küresel tüketim üzerinde önemli bir kümülatif etki yaratacak.
Misafir araştırmacı ve TÜ-Sofya'daki Bulgar meslektaşları, muazzam bir potansiyele sahip başka bir fikir üzerinde daha çalışıyor: anlamsal iletişim (semantik iletişim) adı verilen bir sonraki seviye yapay zeka. Fikir basit görünüyor ancak radikal sonuçları olacak: tüm bilgiyi bit bit taşımak yerine, yalnızca anlamı ve bağlamı iletilecek. Bugünün iletişim sistemleri farklı çalışıyor: gönderici mesajı bit dizisine kodluyor, verici gönderiyor, alıcı kodu çözüyor. Ne verici ne de alıcı bu bitlerin ne anlama geldiğini bilmiyor, sadece taşıyorlar. Sonuçta, bağlamdan tahmin edilebilecek büyük bir kısım olsa bile her kelime, her cümle, her video karesi tamamen iletildiği için büyük miktarda gereksiz veri ortaya çıkıyor.
Dr. Gonzalez, "Size 'YZ' dersem, bir insan olarak yapay zekadan bahsettiğimi hemen anlarsınız. Bu sadece iki harf, ancak 'yapay zeka' dersek çok daha fazla harf kullanırız. Yani 15-20 karakter yerine sadece iki karakter kullanarak anlamlı bir konuşma yapabiliriz" diyor. İnsanlar bunu sürekli ve sezgisel olarak yapar. Daha az konuşur, daha çok anlarız çünkü hafızayı ve bağlamı paylaşırız. İletişim cihazları da aynı yeteneklere sahip olursa, verici ve alıcı bir dünya modeline sahip olur ve anlam çıkarırsa, tam iletişim için gerekli veri hacmi önemli ölçüde azalır. Yani daha az bit ve çok daha az enerji gerekir.
Bu nedenle Dr. Gonzalez ve TÜ-Sofya'daki meslektaşları yapay zekayı optimize etmeye çalışıyor. Dr. Gonzalez, "Eskiden çok enerjimiz vardı ve çok daha fazla bit ile fazlalık iletiyor muyuz diye umursamazdık. Artık durum böyle değil. Teoriye geri dönmeli ve onu mevcut teknoloji çerçevesinde uygulamalıyız" diyor. Bir sonraki soru ise makinelerin bilgiyi işlemeyi bırakıp kendi başlarına yeni bilgi üretmeye başladıklarında ne olacağı. Milyarlarca parametreyle eğitilmiş bir model, desenleri tanıyabilir, metin çevirebilir ve bir cümledeki bir sonraki kelimeyi tahmin edebilir - bunların hepsi mevcut bilginin işlenmesine dayanır. Ancak kimsenin tanımlamadığı yeni hipotezler üretebilmek, senaryolar sunabilmek niteliksel olarak farklı bir aşamadır. YZ'nin bilimsel kullanımına bir örnek, Proteinlerin üç boyutlu yapılarını tahmin eden ve araştırmacıların yeni hipotezler formüle etmesine ve test etmesine yardımcı olan DeepMind'ın AlphaFold'udur.
Dr. Gonzalez, "Bu karşı karşıya olduğumuz gelecek. Bence bu artık gelecek değil, şimdiki zaman. Ve biz gerçekten bu tür yeni işlevselliğe hazır değiliz" diye düşünüyor. Amaç, YZ'nin gelişimindeki bu yeni aşamanın insanlığın yararına, zararına değil, çalışmasıdır.
Yarı İletken Çipler İçin Daha Etkili Korumalar Geliştiriliyor
Araştırmadan Sorumlu Rektör Yardımcısı Prof. Elitsa Gieva, Uluslararası İlişkilerden Sorumlu Rektör Yardımcısı Prof. Lidiya Galabova ve Prof. Juin Jey Liu. Fotoğraf: TU-SOFYAYarı iletken çiplerin elektromanyetik girişime karşı korunması alanında dünyanın en saygın isimlerinden biri olan Prof. Juin Jey Liou, 30 yılı aşkın bir süre Central Florida Üniversitesi'nde çalıştıktan sonra şimdi Çin'in Zhengzhou kentindeki üniversitede görev yapıyor. Kendisi, Teknik Üniversite - Sofya'da "Mikroelektronikte Güvenilirlik Modellemesi ve Araştırması" konulu son derece önemli bir projeye liderlik ediyor.
Prof. Liou, Bulgar meslektaşlarıyla birlikte modern mikroelektroniğin en büyük zorluklarından biri olan elektromanyetik girişime dayanıklılık üzerinde çalışıyor. Araştırmalar, girişimin ana nedenlerinden biri olan elektrostatik boşalmaya (ESD) odaklanıyor. Çiplerdeki bu olay, halı üzerinde yürüdükten sonra metal bir şeye dokunduğumuzda hissettiğimiz o "çarpılmaya" benziyor. Mekanizma şu şekilde işliyor: farklı elektriksel özelliklere sahip malzemelerin (örneğin kauçuk ve tekstil veya deri ve sentetik) sürtünmesiyle yüzeylerde elektrostatik yük birikir. Yüklü bir cisim bir iletkene dokunduğunda, yük anında boşalır. Bu boşalma binlerce volta ulaşabilir ve akım son derece kısa bir sürede, bir darbe olarak akar. İnsanlar için bu tür bir boşalma genellikle tehlikeli değildir, ancak mikroelektronik yapılar için yıkıcı olabilir. Elektrostatik boşalma, özellikle hassas bileşenlerin üretimi, testi, montajı ve kullanımı sırasında mikroelektronikteki arızaların önemli nedenlerinden biridir. Elektrostatik boşalmanın tüm arızaların %75'inden fazlasına neden olduğu ortaya çıktı.
