In my early days as a graduate student, I went on a snorkeling trip off the coast of the Bahamas. I'd actually never swum in the ocean before, so it was a bit terrifying. What I remember the most is, as I put my head in the water and I was trying really hard to breathe through the snorkel, this huge group of striped yellow and black fish came straight at me ... and I just froze. And then, as if it had suddenly changed its mind, came towards me and then swerved to the right and went right around me. It was absolutely mesmerizing. Maybe many of you have had this experience. Of course, there's the color and the beauty of it, but there was also just the sheer oneness of it, as if it wasn't hundreds of fish but a single entity with a single collective mind that was making decisions. When I look back, I think that experience really ended up determining what I've worked on for most of my career.
Yüksek lisans öğrencisi olduğum ilk günlerde, Bahama sahili açıklarında bir dalış gezisine gittim. Doğrusu daha önce hiç okyanusta yüzmemiştim. Bu yüzden biraz korkutucuydu. En çok hatırladığım şey, kafamı suya soktuğumda şnorkelle nefes almak için gerçekten çok çabalıyordum, sarı ve siyah çizgili balıklardan oluşan kocaman bir balık sürüsü dosdoğru bana geldi... ve ben öylece donakaldım. Sonra, sanki birden fikrini değiştirmiş gibi, bana doğru geldi ve ardından ani bir dönüş yaparak sağ tarafımdan geçip gitti. Bu şey kesinlikle büyüleyiciydi. Belki birçoğunuz bunu yaşamışsınızdır. Tabii ki o şeyin rengi ve güzelliği var, ama ayrıca onun katıksız bir bütünlüğü var, sanki yüzlerce balık değil de karar veren tek bir kolektif akıl, tek bir varlık. Geçmişi düşündüğümde, bu tecrübenin, gerçekten kariyerimin büyük kısmında yapmış olduğum çalışmaları belirleyecek şekilde neticelendiğini düşünüyorum.
I'm a computer scientist, and the field that I work in is artificial intelligence. And a key theme in AI is being able to understand intelligence by creating our own computational systems that display intelligence the way we see it in nature. Now, most popular views of AI, of course, come from science fiction and the movies, and I'm personally a big Star Wars fan. But that tends to be a very human-centric view of intelligence. When you think of a fish school, or when I think of a flock of starlings, that feels like a really different kind of intelligence. For starters, any one fish is just so tiny compared to the sheer size of the collective, so it seems that any one individual would have a really limited and myopic view of what's going on, and intelligence isn't really about the individual but somehow a property of the group itself.
Ben bir bilgisayar uzmanıyım ve çalıştığım alan yapay zekâ. Yapay zekâyla ilgili anahtar konulardan biri doğada gördüğümüz hâliyle zekâ sergileyen bilgisayarsal sistemler yaratarak zekâyı anlayabilmektir. Yapay zekânın yaygın görüntüleri tabii ki hâlen bilim kurgu ve filmlerden geliyor, ve şahsen büyük bir Yıldız Savaşları hayranıyım. Fakat bu zekâya çok insan merkezli bir bakış açısı olmaya meyillidir. Bir balık sürüsü düşündüğünüzde veya bir sığırcık sürüsü düşündüğünüzde bu gerçekten değişik bir zekâ türü gibi geliyor. Başlangıç için, herhangi bir balık, balık sürüsünün ortak bütünlüğü ile karşılaştırıldığında çok küçüktür, yani bu balık, neler olduğunu görmek için gerçekten kısıtlı ve miyopik bir görüşe sahip olacaktır gibi gözüküyor, ve zekâ aslında birey ile ilgili değil bir şekilde grubun kendi özelliğidir.
Secondly, and the thing that I still find most remarkable, is that we know that there are no leaders supervising this fish school. Instead, this incredible collective mind behavior is emerging purely from the interactions of one fish and another. Somehow, there are these interactions or rules of engagement between neighboring fish that make it all work out.
İkinci olarak, benim en dikkat çekici bulduğum düşünce şudur; bildiğimiz üzere bu balık sürüsünü kontrol eden liderler yoktur. Bunun yerine, bu inanılmaz ortak akıl davranışı tamamen balıkların birbirleri ile olan etkileşiminden ortaya çıkmaktadır. Bir şekilde, balıklar arasındaki sistemi yürüten etkileşimler veya angajman kuralları bulunmaktadır.
So the question for AI then becomes, what are those rules of engagement that lead to this kind of intelligence, and of course, can we create our own?
Bu nedenle yapay zekâ için soru şudur; bu tür bir zekâya önderlik eden angajman kuralları nelerdir ve takibi ki biz kendimizinkini yaratabilir miyiz?
And that's the primary thing that I work on with my team in my lab. We work on it through theory, looking at abstract rule systems and thinking about the mathematics behind it. We also do it through biology, working closely with experimentalists. But mostly, we do it through robotics, where we try to create our own collective systems that can do the kinds of things that we see in nature, or at least try to.
Bu laboratuvarda takımım ile birlikte üzerinde çalıştığım en önemli şeydir. Bu konuda teoriye dayalı çalışmalar yapıyoruz, soyut kural sistemlerine bakıyoruz ve bunun arkasındaki matematik hakkında düşünüyoruz. Uzmanlarla yakın olarak çalışarak bunu aynı zamanda biyolojiyle de yapıyoruz. Fakat çoğunlukla bunu, doğada gördüğümüz veya en azından görmeye çalıştığımız türde şeyleri yapabilen kendi kolektif sistemimizi yaratmaya çalıştığımız yerde robotikler vasıtası ile yapıyoruz.
One of our first robotic quests along this line was to create our very own colony of a thousand robots. So very simple robots, but they could be programmed to exhibit collective intelligence, and that's what we were able to do. So this is what a single robot looks like. It's quite small, about the size of a quarter, and you can program how it moves, but it can also wirelessly communicate with other robots, and it can measure distances from them. And so now we can start to program exactly an interaction, a rule of engagement between neighbors. And once we have this system, we can start to program many different kinds of rules of engagement that you would see in nature.
Bu yöndeki ilk robotik araştırmalarımızdan biri de binlerce robottan oluşan kendi kolonimizi yaratmaktı. Yani çok basit robotlar, fakat ortak akıl göstermeleri için programlanabilirlerdi ve bizim yapabildiğimiz şey de buydu. Bu tek bir robotun görünümü. Bir çeyreklik kadar çok küçük ve nasıl hareket edeceğini programlayabilirsiniz, fakat aynı zamanda wireless olarak diğerleri ile haberleşebilir ve diğerlerine olan uzaklığını ölçebilir. Yani şimdi tam olarak etkileşimi, komşular arasındaki angajman kurallarını programlamaya başlayabiliriz. Bir defa bu sisteme sahip olursak doğada gördüğümüz birçok değişik angajman kuralını programlamaya başlayabiliriz.
So for example, spontaneous synchronization, how audiences are clapping and suddenly start all clapping together, the fireflies flashing together. We can program rules for pattern formation, how cells in a tissue determine what role they're going to take on and set the patterns of our bodies. We can program rules for migration, and in this way, we're really learning from nature's rules.
Örneğin, kendiliğinden senkronizasyon, seyircilerin alkışlaması ve tüm alkışın hep beraber bir anda başlaması veya ateş böceklerinin beraber parlaması gibi. Patern formasyonunun kurallarını, dokudaki hücrelerin hangi görevi üstleneceği ve bizim vücudumuzun paternlerini nasıl düzenleyeceğini programlayabiliriz. Göçün kurallarını programlayabiliriz ve böylece gerçekten doğa kurallarından öğrenebiliriz.
But we can also take it a step further. We can actually take these rules that we've learned from nature and combine them and create entirely new collective behaviors of our very own.
Fakat bunu bir adım ileriye de alabiliriz. Gerçekten doğadan öğrendiğimiz bu kuralları alabiliriz ve bunları birleştiririz ve tamamen kendimize ait yeni kolektif davranışlar yaratabiliriz.
So for example, imagine that you had two different kinds of rules. So your first rule is a motion rule where a moving robot can move around other stationary robots. And your second rule is a pattern rule where a robot takes on a color based on its two nearest neighbors. So if I start with a blob of robots in a little pattern seed, it turns out that these two rules are sufficient for the group to be able to self-assemble a simple line pattern. And if I have more complicated pattern rules, and I design error correction rules, we can actually create really, really complicated self assemblies, and here's what that looks like.
Örnek verecek olursak, iki farklı kuralımız olduğunu farz edelim. Sizin ilk kuralınız hareketli robotların sabit robotların etrafında hareket edebildiği hareket kuralıdır. İkinci kuralımız ise robotun en yakın iki komşusuna göre renk aldığı patern kuralıdır. Eğer küçük bir patern tohumunda birkaç robot ile başlarsak, basit bir çizgi paterninin kendi kendine düzenlenebilmesi için bu iki kuralın yeterli olduğu ortaya çıkacaktır. Ve eğer daha komplike patern kurallarına sahip olsam hata düzeltme kuralları oluştururum. Aslında biz bunu gerçekten yaratabiliyoruz gerçekten komplike kendi kendine düzenlenme ve işte böyle görünüyor.
So here, you're going to see a thousand robots that are working together to self-assemble the letter K. The K is on its side. And the important thing is that no one is in charge. So any single robot is only talking to a small number of robots nearby it, and it's using its motion rule to move around the half-built structure just looking for a place to fit in based on its pattern rules. And even though no robot is doing anything perfectly, the rules are such that we can get the collective to do its goal robustly together. And the illusion becomes almost so perfect, you know -- you just start to not even notice that they're individual robots at all, and it becomes a single entity, kind of like the school of fish.
Yani burada, kendi kendilerine K harfi oluşturmak için beraber çalışmakta olan binlerce robotu gereceksiniz. K onun yanında. Ve önemli olan şey hiç kimse sorumlu değil. Yani her robot sadece kendi yakınındaki çok az sayıdaki robot ile konuşmaktadır, yarım yapılmış yapının etrafında hareket etmek için kendi hareket kuralını kullanıyor ve kendi patern kurallarına dayanarak yerleşmek için yer arıyorlar. Ve hiçbir robot hiçbir şeyi mükemmel yapmasa da, kurallar öyle ki, kendi hedeflerini sağlam bir şekilde beraber yapmalarını kolektifle sağlayabiliriz. Ve yanılsama neredeyse çok mükemmel olur, siz biliyorsunuz-- Hiçbir şekilde bireysel robotlar olduklarını bile fark etmemeye başlıyorsunuz ve o tek bir varlık oluyor, balık sürüsü gibi bir şey.
So these are robots and rules in two dimensions, but we can also think about robots and rules in three dimensions. So what if we could create robots that could build together? And here, we can take inspiration from social insects. So if you think about mound-building termites or you think about army ants, they create incredible, complex nest structures out of mud and even out of their own bodies. And like the system I showed you before, these insects actually also have pattern rules that help them determine what to build, but the pattern can be made out of other insects, or it could be made out of mud. And we can use that same idea to create rules for robots.
Bunlar iki boyutlu robotlar ve kurallar, fakat üç boyutlu robotlar ve kurallar da düşünebiliriz. Yani beraberce bir şeyler inşa edebilecek robotlar yaratsak ne olur? Ve burada, sosyal böceklerden ilham aldık. Eğer tümsek inşa eden beyaz karıncaları düşünürseniz veya savaşçı karıncaları düşünürseniz, onlar çamurdan hatta kendi vücutlarından inanılmaz kompleks yuvalar yaratmaktadırlar. Ve size daha önce gösterdiğim sistem gibi bu böcekler aslında ne inşa edeceklerine karar vermelerine yardım edecek patern kurallara sahiptirler, fakat patern diğer böceklerden oluşabilmektedir veya çamurdan oluşabilir. Benzer düşünceyi robotların kurallarını oluşturmak için kullanabiliriz.
So here, you're going to see some simulated robots. So the simulated robot has a motion rule, which is how it traverses through the structure, looking for a place to fit in, and it has pattern rules where it looks at groups of blocks to decide whether to place a block. And with the right motion rules and the right pattern rules, we can actually get the robots to build whatever we want. And of course, everybody wants their own tower.
Burada, bazı simule edilmiş robotlar göreceksiniz. Yani bu simule edilmiş robotların yapı çerçevesinde nasıl hareket edeceklerini gösteren hareket kuralları vardır, konumlandıracakları yerler ararlar ve bloğun yerleştirilmesine karar vermek için blok gruplarına baktıkları yerlerde patern kuralları vardır. Ve doğru hareket kuralı ve doğru patern kuralı ile her ne istiyor isek robotlara gerçekten yaptırabiliriz. Ve tabii ki herkes kendi kulesini ister.
(Laughter)
(Gülüşme)
So once we have these rules, we can start to create the robot bodies that go with these rules. So here, you see a robot that can climb over blocks, but it can also lift and move these blocks and it can start to edit the very structure that it's on. But with these rules, this is really only one kind of robot body that you could imagine. You could imagine many different kinds of robot bodies. So if you think about robots that maybe could move sandbags and could help build levees, or we could think of robots that built out of soft materials and worked together to shore up a collapsed building -- so just the same kind of rules in different kinds of bodies. Or if, like my group, you are completely obsessed with army ants, then maybe one day we can make robots that can climb over literally anything including other members of their tribe, and self-assemble things out of their own bodies. Once you understand the rules, just many different kinds of robot visions become possible.
Bir defa bu kurallara sahip olduğumuzda bu kurallarla yürütülecek robot yapılar yaratmaya başlayabiliriz. Şimdi burada, blokların üzerine tırmanabilen robot görüyorsunuz, fakat aynı zamanda bu blokları kaldırıp hareket ettirebiliyor ve üzerinde bulunduğu yapıyı düzenlemeye başlayabilmektedirler. Fakat bu kurallarla, hayal edebileceğiniz sadece bir çeşit robot yapısı mevcuttur. Çok farklı robot yapılar hayal edebilirsiniz. Eğer robotlar hakkında düşünürseniz; ki bu robotlar belki kum torbasını hareket ettirebilir ve set oluşturmanıza yardımcı olabilir veya yumuşak materyallerden oluşturulmuş robotları düşünebiliriz ve bu robotlar beraber çöken bir binayı desteklemek için çalışabilir-- yani sadece değişik çeşitteki yapılarda benzer çeşitteki kurallar. Veya, eğer benim grubum gibi asker karıncalara karşı takıntılı iseniz belki bir gün tam anlamıyla kabilenin diğer üyelerini de içerecek şekilde herhangi bir şeye tırmanabilen robotlar ve kendi yapılarından kendi kendine toplanabilen şeyler yapabiliriz. Bir defa kuralları kavradınız mı çok farklı çeşitteki robot vizyonları mümkün olur.
And coming back to the snorkeling trip, we actually understand a great deal about the rules that fish schools use. So if we can invent the bodies to go with that, then maybe there is a future where I and my group will get to snorkel with a fish school of our own creation.
Ve dalış gezisine geri dönelim, balık sürülerinin kullandığı kurallar ile ilgili gerçekten çok şey öğrendik. Eğer buna uygun hareket edebilecek yapıları icat edebilirsek ardından belki ben ve grubumun kendi yarattığımız balık sürüleriyle dalmaya başlayacağı bir gelecek olacaktır.
Each of these systems that I showed you brings us closer to having the mathematical and the conceptual tools to create our own versions of collective power, and this can enable many different kinds of future applications, whether you think about robots that build flood barriers or you think about robotic bee colonies that could pollinate crops or underwater schools of robots that monitor coral reefs, or if we reach for the stars and we thinking about programming constellations of satellites. In each of these systems, being able to understand how to design the rules of engagement and being able to create good collective behavior becomes a key to realizing these visions.
Size gösterdiğim her bir sistem kolektif gücün kendimize ait versiyonunu yaratmak için matematiksel ve kavramsal araçlara sahip olmaya yaklaştıracaktır ve bu, gelecekteki çok farklı uygulamalara imkân verir, ister sel bariyerleri inşa eden robotları düşünün, isterse ürünlere polen yayan robotik arı kolonilerini düşünün veya isterseniz mercan resiflerini gözlemleyen su altı robot sürüsünü düşünün veya eğer yıldızlara ulaşırsak yıldızlar arası uyduların programlanması hakkında düşünebiliriz. Bu sistemlerin her birinde, kuralların angajmanını nasıl dizayn edileceğini anlayabilmek ve iyi kolektif davranışlar yaratabilmek bu vizyonu gerçekleştirmek için anahtar olacaktır.
So, so far I've talked about rules for insects and for fish and for robots, but what about the rules that apply to our own human collective? And the last thought that I'd like to leave you with is that science is of course itself an incredible manifestation of collective intelligence, but unlike the beautiful fish schools that I study, I feel we still have a much longer evolutionary path to walk. So in addition to working on improving the science of robot collectives, I also work on creating robots and thinking about rules that will improve our own scientific collective. There's this saying that I love: who does science determines what science gets done. Imagine a society where we had rules of engagement where every child grew up believing that they could stand here and be a technologist of the future, or where every adult believed that they had the ability not just to understand but to change how science and technology impacts their everyday lives. What would that society look like? I believe that we can do that. I believe that we can choose our rules, and we engineer not just robots but we can engineer our own human collective, and if we do and when we do, it will be beautiful.
Şu ana kadar böcekler, balıklar ve robotlar için geçerli olan kurallar hakkında konuştuk fakat insan topluluklarına uygulanacak kurallar nelerdir? Ve size bırakmak istediğim son düşünce; bilim tabii ki kendi başına kolektif zekânın inanılmaz bir göstergesidir fakat çalıştığım güzel balık sürüsünden farklı olarak yürümemiz gereken çok daha uzun bir evrimsel yolumuz olduğunu hissediyorum. Bu nedenle robot kolektifleri biliminin geliştirilmesi üzerine çalışmaya ek olarak robot yaratılması üzerine çalışıyorum ve bilimsel kolektifiliğimizi geliştirecek kurallar hakkında da düşünüyorum. Çok sevdiğim bir söz var: Kim bilim yapıyorsa bilimin ne yapacağına karar verir. Bir toplum düşünün angajman kurallarına sahip olduğumuz benim gibi burada olabileceğine ve geleceğin teknoloji uzmanı olabileceğine inanarak büyüyen çocukların olduğu veya tüm yetişkinlerin bilim ve teknolojinin günlük hayatımızdaki etkilerini sadece anlama yetisine değil, bunları değiştirme yetisine de sahip olduğuna inandığı bir yer. Bu toplum nasıl görünürdü? Bunu yapabileceğimize inanıyorum. Kendi kurallarımızı seçebileceğimize inanıyorum ve sadece robot tasarlamıyoruz, aynı zamanda kendi insan kolektifimizi tasarlıyoruz ve eğer yaparsak işte o zaman, çok güzel olacaktır.
Thank you.
Teşekkür ederim.
(Applause)
(Alkış)