Günümüzde ve Gelecekte Robotlar ve Eğitim…
Ülkemizde bilişim alanında düzenlenen en büyük etkinliklerden biri olan Bilişim Zirvesi’nin 19.su, 20 – 21 Kasım tarihlerinde İstanbul Kongre Merkezi’nde gerçekleştirildi. Bilişim alanında en büyük ve etkili özel ve devlet kurum temsilcilerinin yer aldığı zirvenin bu yılki teması “Data Talks/Veri Konuşur” idi.
Gördüğümüz, görmediğimiz her şey veri üretiyor. Bizler daha doğmadan veri üretmeye başlıyoruz. Veri, bilişimin gelişmesi ile dünyadaki en büyük “güç”ler arasına girdi. Verinin doğru işlenmesi onu her geçen gün daha önemli hale getiriyor. Ama veri canlı! Çok dinamik ve çok hızlı bir şekilde artıyor. Devasa veriyi toplamak ve işlemek de hiç kolay değil. Buradaki anahtar teknolojilerden biri Yapay Zekâ. Yapay Zeka daha çok veri ile daha çok gelişecek ve veriyi işlemek çok daha kolaylaşacak. Ortaya çıkan veri de daha değerli bir hale gelecek.
Zirvenin ikinci gününde yer alan Robotik ve Yapay Zekâ Platformunda “Robotlar ve Eğitim” konulu bir sunum yaptım. Son yüzyıllarda bilim ve teknolojideki gelişmelerin günümüzü nasıl şekillendirdiğini, günümüzdeki dinamiklerin ise geleceğimizi nasıl şekillendireceğini ve robotların eğitimde nasıl kullanıldığını kapsayan bu sunumun içeriğini daha çok eğitim tarafını özetleyerek sizlerle paylaşmak isterim:
Robotlar ve Eğitim
Eğitimde robotları ele almadan önce son yüzyıllarda bilim ve teknolojinin gelişiminde hızlı gelişimi gözden geçirmek gerekir.
1700’ler 1800’lerden bilimdeki gelişmelerden beslenen teknolojik gelişmeler her alanda insanlık tarihini daha çok şekillendirmeye başladı. İnsan ve hayvan gücüne su ve buhar gücünün eklenmesi hem günlük yaşamda, hem de iş alanında günümüzün temellerini oluşturan büyük değişikliklere yol açtı. Üretimin hem tarımda, hem de atölye ve fabrikalarda artışı ile sanayi devrimi yaşandı: Endüstri 1.0…
1800’lerin sonlarına doğru asıl hayatımızı en köklü şekilde değiştiren elektrik başrole geçmeye başladı. Önceleri kısıtlı alanlarda elektrik kullanımı olsa da yaygınlaşma yolunda giderek hızlanan adımlar attı. İş bölümüne dayalı, elektrik enerjili kitlesel üretimin başlamasıyla 1800’lerin sonlarına doğru Endüstri 2.0 dönemi başladı.
1900’lerden sonra elektriğin yaygınlaşması, iki Dünya Savaşı ve ardından Uzay Yarışının başlaması bilim ve teknolojinin daha hızlı adımlarla ilerlemesini sağladı. Elektrik hayatımızın her alanında yer almaya başladı. Bu arada Elektronik ortaya çıktı. Kablo olmadan telsiz iletişim, radyo ve televizyon gibi kitle iletişim araçları ortaya çıktı. İnsanların mühendislik alanındaki artan hesaplama ihtiyaçlarını karşılamak üzere Bilgisayarlar icat edildi. Nükleer enerji hem savaş alanında, hem de enerji üretiminde kullanılmaya başlandı.
İkinci Dünya Savaşı sonrasında başlayan “Soğuk Savaş” ile “Uzay Yarışı” başladı. İlk kez insan yapısı yapay bir uydu uzaya gönderildi ve Dünya’nın etrafında tur attı. Uydumuz Ay’a ve komşu gezegenlere uzay araçlarımızı gönderdik. Uzaya ilk kez bir canlı çıktı. Sonrasında Ay’a ayak bastık… Bu arada endüstriyel robotların ilk ataları sayesinde imalatta otomasyon bir üst seviyeye çıktı ve Endüstri 3.0 devrine geçtik.
Bilgisayarlar evlerimize, her yere girdi. İnternet ile dünya bambaşka bir yer haline geldi. Bilgisayarlar dışında tabletler ve akıllı telefonlar ortaya çıktı. Sosyal Medya kavramı ortaya çıktı ve kısa sürede dünyadaki en önemli “güç”ler arasına katıldı. Şimdi de Endüstri 4.0’ı yaşıyoruz.
Son yıllarda sık sık duyduğumuz Robotlar, İnovasyon, Endüstri 4.0, Toplum/Yaşam 5.0, 3 Boyutlu Yazıcılar, Elektrikli Otomobiller, IoT (Internet of Things), Yapay Zekâ, Otonom Sürüş günümüzün en önemli dinamikleri arasında. Bunlar günümüzü de geleceğimizi de şekillendirecek önemli “unsurlar”…
Peki, Robotlar Hayatımızın Neresinde?
1900’lerin ortalarından beri robotların bilim-kurgunun temel öğeleri arasına girmesine, 50 yıl önce Ay’a ayak basmamıza rağmen halâ hayal ettiğimiz robotlar evlerimizde işyerlerimizde yok. Fakat artık bunun değişmesine gerçekten çok az kaldı.
Robotlar şimdilik beklentilerdeki gibi henüz insansı şekle bürünmeseler de evimizdeki çamaşır-bulaşık makinelerine robot demek yanlış olmaz. ABD’de evlerde kendi kendine çalışan robot elektrik süpürgeleri 2002’den beri kullanılıyor.
Ulaşım araçlarında da artık bilgisayarlar ve bunların kontrol ettikleri otomasyon sistemleri bize fark ettirmeden birçok işi yapıyorlar.
Endüstrinin, sanayinin birçok alanında endüstriyel robotlar birçok işi yapıyor. Üretimin artması ve ucuzlamasında robot kullanımının yaygınlaşması önemli rol oynuyor. Robotların kullanımı kaliteyi de önemli derecede artıran bir faktör. Evlerimizdeki her türlü beyaz eşyanın üretiminde, otomobillerimizin üretiminde, yediğimiz içtiğimiz birçok şeyin üretiminde büyük oranda robotlar kullanılıyor.
Robotların büyük oranda kullanıldığı fabrikalarda çok az insana ihtiyaç duyuluyor. Bazı fabrikalarda üretim hattında sadece robotlar kullanılıyor. Bu fabrikalara “Karanlık Fabrika” deniliyor. Çünkü robotların çalışması için ortamın aydınlatılmasına ihtiyaçları yok…
Eğitimde Robotların Yeri
Şimdilik öğretmenlerin yerine pek geçmeseler de, günümüzün ve geleceğin dünyasına öğrencileri tam donanımlı yetiştirebilmek için eğitimin birçok alanında analitik düşünme, kodlama/programlama ve robotik sistemleri kullanma becerileri vermek gerekiyor.
PC’lerin yaygınlaşması ile bilgisayar kullanımı, uygulamaların kullanımı ve programlama/kodlama becerileri eğitimin ana unsurları arasına girdi. Bu becerilere bilgisayar ya da mikrokontrolör/mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen robotik sistemler de zamanla eklendi. Eğitimde ilk kullanılan robotik sistemlerden Turtle, basit ve kolay bir şekilde programlanabilen “kaplumbağa”ya benzeyen bir robot idi. Öğrenciler bu robotu bir noktadan başka bir noktaya ulaşacak şekilde ya da üzerindeki kalem ile zemine çeşitli geometrik şekiller çizecek şekilde programlayabiliyordu.
Robotların eğitimde yaygınlaşması LEGO’nun MIT ile ortaklaşa çalışmaları sonucu geliştirilen Brainstorms Robotic Invention System (RCX) setinin 1998 yılında çıkması ile oldu. LEGO’nun RCX setinde mekanik LEGO parçalarına programlanabilir bir “beyin”, sensörler ve elektrik motorları eklenmişti. Bu robot setindeki ve diğer setlerdeki LEGO parçaları kullanarak yapılan robotları blok tabanlı grafiksel programlama uygulaması ile programlamak çok kolaydı. Kısa sürede LEGO’nun RCX seti ilköğrenimden yükseköğrenime kullanılır oldu. Setin ilkokulda da, üniversitede mühendislik eğitiminde de kullanılabilir bir potansiyele sahip olması gerçekten önemli bir başarı.
LEGO dışında VEX, Fischertechnik ve Robotis’in gibi markaların robot setleri sayesinde robotların eğitimde kullanımı oldukça yaygınlaştı. Arduino programlanabilir mikrokontrol bilgisayarı son yıllarda çok popüler oldu. Arduino tabanlı robot setleri, Makerblock’un mBot’u son yılların yıldızları arasına katıldı.
Eğitimde çok pahalı oldukları için pek yaygın olmasa da kullanılan daha gelişmiş robotik sistemler de var. Bunlardan bir NAO. İnsansı bir robot olan NAO ve benzerleri anaokulundan itibaren eğitimde kullanılmak üzere devamlı bir gelişim içinde. Açık kaynaklı yazılım ve donanımlarla bunların daha ileri beceriler kazanması ve ucuzlamaları da zaman içinde sağlanacak.
Robot yarışmaları eğitimde robotik için önemli bir itici güç. Eğitimde STEM metodolojisinin kullanımının yaygınlaşması, Maker Hareketi gibi akımlar de diğer itici güçler arasında. 3 boyutlu yazıcıların yaygınlaşması da yeni bir açılım ve güç ekledi.
İngiltere’nin radyo televizyon kurumu BBC’nin bu alanda eğitimin yaygınlaşması için tasarlattığı ve ilk aşamada 1 milyon öğrenciye ücretsiz dağıttığı BBC micro:bit projesi de büyük yankı oluşturdu ve bu kart birçok ülkede eğitimde kullanılmaya başladı.
İngiltere’de bir vakfın Raspberry Pi adında robotik uygulamalar için geliştirdiği küçük bir elektronik kart şeklindeki mini bilgisayar da dünyada yaygın olarak kullanılmaya başladı.
Sanal Gerçeklik (VR) ve Artırılmış Gerçeklik (AR) de henüz emekleme aşamasında olsa da yakın gelecekte hayatımızın önemli bir parçası olmaya aday. Eğitim de bundan payını alacak elbette…
Son yıllarda moda olan robotik ve kodlama kavramlarının yanına Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Yapay Zeka (AI) de eklendi. Bluetooth ve Wi-Fi üzerinden birbirleriyle doğrudan veya internet üzerinden kolayca iletişime geçebilen elektronik kartların ucuzlaması, küçülmesi ve çeşitlenmesi IoT kullanımı hızla yaygınlaşıyor. Böylece her cihaz ya da “nesne” birbiriyle kolayca iletişime geçebiliyor. İnternet ile birbiriyle haberleşen iki “nesne” için dünyadaki konumları, fiziksel mesafelerin hiçbir anlamı da yok. Bu da küreselleşme alanında önemli bir devrimi yanında getiriyor. Böyle bir dünyayı şekillendirecek öğrencileri de bu teknolojileri tasarlayıp kullanabilecek şekilde donatmak gerekiyor.
Robotlar gibi uzun yıllardır bilim-kurgunun ana öğelerinden biri olan Yapay Zekâ da artık günlük hayatımıza girdi. Son 10 yılda önce arka planda kendisini çok göstermeden olgunlaşan Yapay Zekâ özellikle internete bağlı olduğumuz zamanlarda her noktada temas halinde. Yapay Zekâ alanında da öğrencilerimizi yetiştirmemiz, donatmamız gerekiyor. Hayal ettiğimiz anlamda robotların hayatımıza girebilmesi için en önemli anahtarlardan birisi Yapay Zekâ…
Ziya Bahtiyar
Fen Projeleri Koordinatörü
Terakki Vakfı Özel Şişli Terakki Lisesi/Fen Lisesi
