Beyin Arama Motoru

Beyin Arama Motoru / Beynimizdeki Arama Motoru – Türk Dil Kurumu (TDK) üzerinden bakıldığı zaman güncel sözlük açısından şu anda yaklaşık 600 bin Türkçe kelime olduğu anlaşılıyor. Şimdi her şey internet üzerinde, ama benim öğrencilik zamanımda internet yoktu ve kapsamlı basılmış bir sözlükte yaklaşık 80 – 100 bin adet kelime olduğu belirtilirdi. Internet olmadığı için kelimeleri sözlükte ilgili bölümü ve sayfaları elle çevirerek arayıp bulurduk. Yani arama motoru kendimizdik, dolayısı ile bir sözlükte kelimelerin nasıl dizildiğinin kurallarını bilmemiz gerekiyordu.

Basılı Sözlük Kavramından Elektronik Sözlük Kavramına Geçiş

Benim yaşıtlarıma bir sözlükte şu üç kelimeden – “at“, “bebek“, “zeytin” – hangi ikisi birbirine fiziksel olarak daha yakın diye sorarsanız, kolay cevap alırsınız. Kişi hemen arayınca kolay bulunsun diye kurallarını insanların koyduğu kendi hayatında kullandığı basılı bir sözlük hatırlar. Sözlükte kelimelerin sayfalarda alfabetik sırada, baş sayfalarda “A” ile başlayan, hemen sonrasında sırayla “B“, “C“, “Ç“, “D” ve “E“…. derken sözlüğün en arka, son sayfalarında “Z” ile başlayan kelimelerin olduğunu bilerek size cevap verir. “‘A’ ile başlayan ‘at’ ile ‘B’ ile başlayan ‘bebek’ kelimeleri birbirine yakın sayfadalar, ‘Z’ ile başlayan ‘zeytin’ sözlüğün son sayfalarında olduğu için daha uzaktadır” der.

Aynı soruyu hayatında hiç basılı bir sözlük görmemiş ve aradığı Türkçe veya İngilizce kelimeye internette elektronik bir sözlükte direkt olarak yazarak ulaşmış olan bir çocuğa sorarsanız, çocuk şaşıracaktır. Hatta size “Ne demek birbirine daha yakın veya uzak, internette yazıyorum hepsi aynı anda direkt geliyor. Kelimelerin hepsi de bana aynı uzaklıkta, klavyeden yazıyorum karşıma anında geliyorlar” diyerek boş boş bakacaktır. Onlar için her şey çok kolay, onları anlayabiliyorum.

Peki, Beyindeki Sözlüğün Kuralları Ne?

Öğrencilik yıllarımda, “Sözlük sayfalarında binlerce kelime var. Beyinde de öğrendiğimiz ve cümleler kurarken kullandığımız binlerce kelime var. Acaba beyin kendi sözlüğünde bunları hangi kurallara göre diziyor. Hangi kelimeler beyinde birbirine daha yakın duruyor. Beyin öğrendiğimiz yeni bir kelimeyi mevcut kelimelerden hangilerinin yakınına koyuyor. Beynin kelimeleri beyinde bir dizme kural veya kuralları var mı? Beyin bunlara hangi hangi stratejilerle ulaşıyor?” diye hep düşünürdüm.

O.D.T.Ü.’de mühendislik öğrencisi iken zorunlu “Teknik Olmayan Seçmeli Ders (Non-Technical Elective)” olarak aldığım “Linguistics-I” ve “Linguistics-II” gibi derslerle dilbiliminin içine kısmen o yıllarda girmiştim.

Daha sonra TOEFL kelimelerinin Hafıza Teknikleriyle hızlı, kolay ve kalıcı öğrenilmesi için “Accelerated Word Memory Power” adlı seti hazırlarken insan beynindeki sözlüğün nasıl oluştuğuyla ilgili yüzlerce bilimsel makaleyi taradım. Bilimsel makalelerin çoğu “Çağrışım Deneyleri“ne ve “Dil Sürçmesi” deneylerine dayanıyordu. Hatta bu eserimde kelimelerin beyinde ağlar kurularak öğrenildiğini “Işınsal Kelime Ağları” modeli başlığıyla anlattım.

Hatta son dönemde İngilizce öğrenmeyle ilgili hazırlamış olduğumuz “Mega İngilizce” başlıklı online eğitim setinde beyindeki nöral ağları bir yazılım aracılığıyla sağlamlaştıracak algoritmalar kullandık.

Nöral Ağlar / İnternet Ağları

Beyin Arama Motoru – Beyindeki nöral ağlar tıpkı internet ağları gibi sistemler. Internet arama motoru kuralları ile beynin konuşurken hızla kelimeleri arama, bulma, ulaşma ve kullanma stratejileri arasında bir benzerlik var mı diye düşünenler için, bugünkü yazımda bu konuyla ilgili bir bilimsel çalışmadan bahsedeceğim.

Beyin Arama Motoru – Bir NIH (NIH: National Institute of Health) çalışması, beynimizin geçmiş deneyimlerimizin sözlerini ve anılarını hatırlamak için arama motoru stratejilerini kullanabileceğini öne sürüyor.

Bilimsel çalışmayı aşağıda size aynen aktarıyorum.

Beynimiz Bir Arama Motoru Olarak Nasıl Çalışıyor?

Beyin Arama Motoru – Hafıza bankalarımızın içinde irili ufaklı binlerce kelime yığılmış, sadece hızla geri çağrılmayı ve cümlelere dizilmeyi bekliyor. ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH: National Institute of Health) araştırmacıları, epilepsi hastaları ve sağlıklı gönüllüler üzerine yakın zamanda yapılan bir çalışmada, beyinlerimizin “domuz“, “tank” ve “kapı” gibi bazı yaygın kelimeleri, yine günlük olarak sıkça kullanılan “Sokak” ve “merdiven” gibi kelimelerin de içinde bulunduğu diğer kelimelerden çok daha fazla hatırlanabileceğini buldu. Araştırmacılar hafıza testlerini, beyin dalgası kayıtlarını, kitaplarda, haber makalelerinde ve internet ansiklopedisi sayfalarında yayınlanan milyarlarca kelimenin anketlerini de birleştirerek, beynimizin sadece kelimeleri nasıl hatırladığını değil, aynı zamanda geçmiş anılarını da nasıl hatırladığını yeni bir bakış açısıyla tespit ettiler.

Bilişsel psikolog Weizhen (Zane) Xie, “Bazı kelimelerin diğerlerinden çok daha akılda kalıcı olduğunu gördük. Sonuçlarımız, anılarımızın sinir ağlarına bağlı olduğunu ve beyinlerimizin bu anıları tıpkı arama motorlarının internet ağlarındaki bilgileri izlemeleri gibi aradığı fikrini destekliyor. Bu sonuçların, bir kişinin hafızasının ve beyninin sağlığını değerlendirmek için iyi bir yol haritası olarak kullanılabileceğini umuyoruz” diyor.

Epilepsiler Üzerinde Çalışmalar

Beyin Arama Motoru – Dr.Xie ve meslektaşları, bir beyin cerrahı ve kıdemli araştırmacı olan Kareem Zaghloul tarafından yürütülen bir klinik araştırmanın parçası olan 30 epilepsi hastası tarafından yapılan hafıza testlerinin sonuçlarını yeniden analiz ettiklerinde beynin bazı kelimeleri diğerlerine göre daha kolay hatırlandığını ilk kez fark ettiler.

Dr. Zaghloul’un ekibi, nöbetleri ilaçlarla kontrol edilemeyen ve inatçı epilepsi olarak bilinen rahatsızlığı olan hastaları gözlemleyerek yardım etmeye çalışıyor. Gözlem süresi boyunca hastalar, beyin aktivitelerindeki değişikliklerin tespit edilmesi için tasarlanmış cerrahi olarak implante edilmiş elektrotlarla NIH’nin Klinik Merkezinde birkaç gün geçiriyorlar.

Dr. Zaghloul “Amacımız, hastaların bu zararlı ve zayıflatıcı epilepsi nöbetlerinin kaynağını bulmak ve ortadan kaldırmaktır” diyor. Hastaları izleme döneminin ayrıca kendilerine hayatımızın diğer bölümlerini kontrol eden sinirsel aktiviteyi kaydetmek için de nadir bir fırsat sunduğunu ifade ediyor ve “Bu hasta gönüllülerin yardımıyla, anılarımızın arkasındaki bazı planları da ortaya çıkarabildik” diyor.

Standart Hafıza Testleri

Standart hafıza testleri temelde epizodik hatıraları veya geçmiş deneyimlerimizle yaptığımız ilişkileri – kim, ne, nerede ve nasıl detaylarını – değerlendirmek için tasarlanmıştır. Alzheimer hastalığı ve diğer demans türleri genellikle beynin bu anıları oluşturma kapasitesini yok etmektedir.

Hastalara 300 yaygın isimden oluşan bir listeden “el” ve “elma“; “okul” ve “ağaç” gibi kelime çiftleri gösterildi. Birkaç saniye sonra, sözgelimi “el” gibi kelimelerden biri gösterildi ve birlikte gösterilen “elma” çiftini hatırlamaları istendi. Dr. Zaghloul’un ekibi, beyindeki sinir devrelerinin anıları nasıl sakladığını ve tekrar nasıl hatırladığını incelemek için bu standart testleri kullandı.

Dr. Xie ve meslektaşları test sonuçlarını yeniden incelediklerinde, kelimelerin nasıl birbiriyle eşleştiğine bakılmaksızın hastaların bazı kelimeleri diğerlerinden daha sık hatırladıklarını buldular. Aslında, kullanılan 300 kelimeden ilk beşinin başarılı bir şekilde hatırlanma olasılığı son beşe göre ortalama yedi kat daha fazlaydı.

İlk başta, Dr. Zaghloul ve ekibi sonuçlara şaşırdı ve hatta biraz şüpheli baktılar. Yıllar boyunca bilim adamları, eşleştirilmiş bir kelimenin başarılı bir şekilde hatırlanmasının, bir kişinin beyninin öğrenme sırasında iki kelime arasında güçlü bir bağlantı kurduğu anlamına geldiğini ve benzer bir sürecin, bazı deneyimlerin neden diğerlerinden daha akılda kalıcı olduğunu açıklayabileceğini düşünmüşlerdi. Ayrıca, “tank“, “oyuncak”, “bebek” ve “gölet” gibi kelimelerin neden “sokak“, “kanepe” ve “bulut” gibi daha çok kullanılan kelimelerden daha sık hatırlandığını açıklamak zordu.

Amazon Mechanical Turk Deneyi

Beyin Arama Motoru – Ancak, 2.623 sağlıklı gönüllünün kitle kaynaklı web sitesi Amazon Mechanical Turk’te yayınladığı kelime çifti testinin çevrimiçi bir versiyonunu uyguladıktan sonra ekip çok benzer sonuçlar görünce şüpheler hızla azaldı.

Dr. Zaghloul bulgularıyla ilgili olarak, “Bazı şeyleri – bu özel durumda kelimelerin – beynimizin diğerlerinden daha doğal olarak hatırlayabileceğini gördük” dedi. “Bu sonuçlar aynı zamanda, beynin bu hasta grubunda hafızayı nasıl kontrol ettiğine dair keşfettiğimiz şeyin, araştırma dışındaki insanlar için de doğru olabileceğine dair bugüne kadarki en güçlü kanıtı sağlıyor.” diye devam etti.

Dr. Xie bu konu üzerinde çalışma fikrini yaklaşık iki yıl önce NIH’ye gelişinden kısa bir süre sonra katıldığı bir Noel partisinde almıştı. Uzun yıllar zihinsel durumumuzun – ruh halimiz, uyku alışkanlıklarımız ve bir şeye olan aşinalığımızın – anılarımızı nasıl değiştirebileceğini inceledikten sonra, Dr. Xie beynin iç işleyişi hakkında daha fazla bilgi edinmek için Dr. Zaghloul’un ekibine katıldı.

Dr. Xie “Anılarımız, kim olduğumuz ve beynimizin nasıl çalıştığı konusunda temel bir rol oynamaktadır. Ancak, hafızayı incelemenin en büyük zorluklarından biri, insanların genellikle aynı şeyleri farklı şekillerde hatırlaması ve bu da araştırmacıların insanların hafıza testlerindeki performanslarını karşılaştırmalarını zorlaştırmasıdır” dedi ve şöyle devam etti; “Yüzyıldan fazla bir süredir, araştırmacılar bu değişkenliğin birleşik bir standartta hesaplanması için çağrıda bulundular. İnsanların önceden neyi hatırlamaları gerektiğini tahmin edebilir ve beyinlerimizin bunu nasıl yaptığını anlayabilirsek, o zaman birinin genel beyin sağlığını değerlendirmek için daha iyi yollar geliştirebiliriz.”

Yüz Hafızası Testi

Beyin Arama Motoru – Dr. Xie partide , o sırada NIH Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan, şu anda Chicago Üniversitesi’nde psikoloji bölümünde doçent olan Wilma Bainbridge ile tanıştı. Wilma Bainbridge o zamanlarda görülen bazı şeylerin diğerlerinden daha akılda kalıcı olup olmadığını inceleyerek böyle bir sorunu çözmeye çalışıyordu.

Örneğin, 1000’den fazla sağlıklı gönüllünün katıldığı bir dizi çalışmada, Dr. Bainbridge ve meslektaşları bazı yüzlerin diğerlerinden daha akılda kalıcı olduğunu bulmuştu. Bu deneylerde, her gönüllüye sabit bir sırada çok sayıda yüz resmi akışı gösterildi ve akış sırasında akışta daha önceden gösterilmiş resimler olursa bunları belirtmeleri istendi. Hemen hemen herkesin daha önceden gösterilen resimlerden hatırladıklarının ortak olduğu gözlendi.

Dr. Bainbridge, “Heyecan verici bulgumuz şu. Her birimiz hayatımızda farklı şeyler görmüş olsak da, doğası gereği tüm insanlar için akılda kalan bazı insan veya yer görüntülerinin aynı olması,” dedi. “Ve eğer imaj hatırlanabilirliği bu kadar güçlüyse, bu, insanların neleri hatırlayacağını veya unutacağını önceden bilebileceğimiz anlamına geliyor.”

Yine de, bu sonuçlar, gördüğümüz bir şeyi fark ettiğimizde beynimizin nasıl çalıştığını anlatmakta yetersizdi. Partide Dr. Xie ve Bainbridge, bu fikrin Dr. Zaghloul’un ekibinin üzerinde çalıştığı anıların hatırlanmasına uygulanıp uygulanamayacağını merak ettiler ve “eğer öyleyse, bu bize beynin geçmiş deneyimlerimizi nasıl hatırladığı hakkında ne söylerdi?” düşüncesiyle çalışmaya katılmışlardı.

Araştırma yazısında, Dr. Xie, İlişkisel Hafıza Araştırmaları (SAM) modeli olarak bilinen yerleşik bir teorinin ilkelerinin, epilepsi hastaları ve sağlıklı gönüllülerle ilgili ilk bulgularını açıklamaya yardımcı olabileceğini öne sürdü.

Beyin Arama Motoru – “Kelime çifti testlerinin sonuçlarını anlamanın bir yolunun, beynin geçmiş deneyimleri nasıl hatırladığına dair ağ (network) teorilerini uygulamak olduğunu düşündük. Bu durumda, kullandığımız kelimelerin bağlantıları internet veya havaalanı terminal haritalarına benziyor. Büyük ve yüksek oranda trafiğe maruz kalan noktalar daha akılda kalıcı kelimeleri temsil ederken, onlara bağlı daha az trafiğe sahip noktalar daha az akılda kalan kelimeleri temsil ediyor görünüyor. Bunu tam olarak anlamanın anahtarı, kelimeleri birbirine neyin bağladığını bulmaktı.” ”diyor, Dr. Xie.

Araştırmacılar, bu konuyu ele almak için, kelimelerin nasıl birleştirileceğini tanımlayan belirli kuralların, çalışmada gördükleri hatırlanabilirlik sonuçlarını tahmin edip edemeyeceğini test eden yeni bir bilgisayar modelleme programı yazdılar. Kurallar, kitaplardan, haber makalelerinden ve Wikipedia sayfalarından binlerce cümleyi tarayan dil araştırmalarına dayanıyordu.

Başlangıçta, kelimeleri birbirine bağlamak için görünüşte basit fikirlerin sonuçlarını açıklayamadığını gördüler. Örneğin, daha akılda kalan sözcükler, daha az akılda kalan sözcüklere göre cümlelerde daha sık görünmüyordu. Benzer şekilde, bir kelimenin tanımının göreli “somutluğu” (elle tutulabilir, gözle görülebilir olma) ile hatırlanabilirliği arasında bir bağlantı bulamadılar. “Güve” gibi bir kelime, “şef” gibi daha soyut anlamları olan bir kelimeden daha akılda kalıcı değildi.

Bazı Kelimeler Neden Daha fazla Akılda Kalıyor?

Bunun yerine, araştırma sonuçları, akılda kalan kelimelerin anlamsal olarak birbirlerine daha benzer olduklarını veya İngilizce dilinde kullanılan diğer kelimelerin anlamlarıyla daha çok bağlantılı olduklarını gösterdi. Bu, araştırmacılar kelimelerin anlamsal benzerlik verilerini bilgisayar modeline verdiklerinde, yazılım modelinin hastalardan ve sağlıklı gönüllü testinden hangi kelimelerin akılda kalıcı olacağını doğru bir şekilde tahmin ettiği anlamına geliyordu. Bunun aksine, kelime kullanılış frekansı veya kelimelerin somutluk verileri bilgisayar modeline verildiğinde bu tahmin gerçekleşmedi.

Diğer sonuçlar, daha akılda kalıcı kelimelerin beynin hafıza ağlarında yüksek trafiğe sahip aktarma merkezlerinin temsil ettiği fikrini destekledi. Epilepsi hastaları, akılda kalan kelimeleri diğerlerinden daha hızlı hatırladılar. Bu arada, bir dil merkezi olan hastaların anterior temporal lobunun elektriksel kayıtları, beyinlerin bu kelimelerin arkasındaki sinirsel uyarıyı daha az akılda kalanlardan daha önce algıladığını gösterdi. Araştırmacılar, hem tüm sonuçların ortalamalarına hem de bireysel denemelere baktıklarında bu eğilimi gördüler, bu da daha akılda kalıcı kelimelerin beynin bulmasının daha kolay olduğunu gösterdi.

Dahası, hem hastalar hem de sağlıklı gönüllüler yanlışlıkla akılda kalan kelimeleri diğer kelimelerden daha sık söylediler. Genel olarak, bu sonuçlar, beynin bu son derece bağlantılı anıları ziyaret edebileceğini veya bunlardan geçebileceğini öne süren önceki çalışmaları destekledi; örneğin, hayvanların yiyecek araması veya bir bilgisayarın internette arama yapma şekli gibi.

“Bir arama motoruna ne zaman bir kelime yazsanız hemen yazmayı planladığınz bir sonraki kelime dahil, size oldukça alakalı tahminlerin bir listesini gösteriyor? Arama motoru aklınızı okuyor gibi. Sonuçlarımız, bu çalışmadaki deneklerin beyinlerinin eşleştirilmiş bir kelimeyi hatırlamaya çalıştıklarında da benzer bir şey yaptığını ve bunun geçmiş deneyimlerimizin çoğunu hatırladığımızda da olabileceğini düşünüyoruz,” dedi Dr. Xie. “Sonuçlarımız aynı zamanda dil yapısının da herkesin beyninde depolandığını gösteriyor. Umarız ki bu sonuçlar bir gün doktorların bir kişinin hafızasının ve beyninin sağlığını değerlendirmeye çalışırken karşılaştığı değişkenliğin üstesinden gelmek için kullanılır.“

Ekip şu anda sonuçlarını ve bilgisayar modelini Alzheimer hastalığı ve diğer demans türleri için hafıza testlerinin geliştirilmesine dahil etmenin yollarını araştırıyor.