Frank Rosenblatt

Frank Rosenblatt (11 Temmuz 1928 – 11 Temmuz 1971), yapay zeka alanında öne çıkan Amerikalı bir psikologdur. Yapay sinir ağları üzerine yaptığı öncü çalışmalarından dolayı bazen "derin öğrenmenin babası" olarak anılır.

 Yaşamı ve kariyeri 
Rosenblatt, New Rochelle, New York'ta Yahudi bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası Dr. Frank Rosenblatt, annesi Katherine Rosenblatt'tır.

1946 yılında The Bronx High School of Science'tan mezun olduktan sonra Cornell Üniversitesi'ne girdi. 1950'de lisans (A.B.), 1956'da doktora (Ph.D.) derecesini aldı.

Doktora tezi için psikometride çok boyutlu analiz yapmak amacıyla Elektronik Profil Analiz Bilgisayarı (EPAC) adlı özel yapım bir bilgisayar inşa etti. 1951-1953 yılları arasında bu bilgisayarı, 200'den fazla Cornell öğrencisinden toplanan 600 maddelik ücretli anket verilerini analiz etmek için kullandı. Toplam hesaplama maliyeti 2,5 milyon aritmetik işlem gerektirdi ve bu nedenle bir IBM CPC de kullanıldı. 15 dakikalık veri işlemenin sadece 2 saniye sürdüğü söyleniyordu.

Ardından Buffalo, New York'taki Cornell Havacılık Laboratuvarı'na geçti. Burada sırasıyla araştırma psikoloğu, kıdemli psikolog ve bilişsel sistemler bölümü başkanı olarak görev yaptı. Perseptronlar üzerindeki erken çalışmalarını burada gerçekleştirdi ve bu çalışmalar 1960 yılında Mark I Perseptron'un geliştirilmesi ve donanım olarak inşa edilmesiyle sonuçlandı. Mark I Perseptron, insan düşünce süreçlerini simüle eden bir sinir ağı türü kullanarak deneme-yanılma yoluyla öğrenebilen esasen ilk bilgisayardı.

Rosenblatt'ın araştırma ilgi alanları son derece genişti. 1959'da Cornell'in Ithaca kampüsüne Bilişsel Sistemler Araştırma Programı direktörü ve Psikoloji Bölümü'nde öğretim görevlisi olarak geçti. 1966'da yeni kurulan Biyoloji Bilimleri Bölümü bünyesindeki Nörobiyoloji ve Davranış bölümüne doçent olarak katıldı. Yine 1966'da, eğitilmiş farelerden eğitimsiz farelere beyin özütü enjeksiyonu yoluyla öğrenilmiş davranışın aktarımı konusuyla ilgilenmeye başladı; bu konuda sonraki yıllarda kapsamlı yayınlar yapacaktı.

1970'te Nörobiyoloji ve Davranış Lisansüstü Alanı saha temsilcisi oldu ve 1971'de Nörobiyoloji ve Davranış bölümünün vekil başkanlığını paylaştı. Frank Rosenblatt, 43. doğum gününde, Temmuz 1971'de Chesapeake Körfezi'nde bir tekne kazasında hayatını kaybetti. Diğerlerinin yanı sıra eski Senatör Eugene McCarthy tarafından Amerika Birleşik Devletleri Temsilciler Meclisi'nde anma konuşması yapıldı.

 Akademik ilgi alanları 

 Perseptron 
Rosenblatt en çok Perseptron ile tanınır. Perseptron, biyolojik ilkelere göre inşa edilmiş ve öğrenme yeteneği gösteren elektronik bir cihazdır. Rosenblatt'ın perseptronları ilk olarak 1957'de Cornell Havacılık Laboratuvarı'nda bir IBM 704 bilgisayarında simüle edildi. Perseptronun gözünün önüne bir üçgen tutulduğunda, cihaz görüntüyü alır ve rastgele bir hat dizisi boyunca tepki birimlerine iletir, görüntü burada kaydedilirdi.

Bu yaklaşımı çok sayıda makale ve Principles of Neurodynamics: Perceptrons and the Theory of Brain Mechanisms adlı kitabında geliştirdi ve genişletti. Kitap 1962'de Spartan Books tarafından yayımlandı.1961-03-15 tarihli askeri rapor olarak ön baskı: Report #1196-0-8  Perseptron için uluslararası tanınırlık kazandı. The New York Times bunu "Yaparak Öğrenen Yeni Donanma Cihazı" başlığıyla bir devrim olarak nitelendirdi ve The New Yorker de bu teknolojik ilerlemeye hayran kaldı.

küçükresim|Temel bir Rosenblatt perseptronu. A-birimleri sabit girdi ağırlıklarına sahip doğrusal eşik elemanlardır. R-birimi de doğrusal bir eşik elemanıdır ancak Rosenblatt'ın öğrenme kuralına göre öğrenme yeteneğine sahiptir. Orijinal Rosenblatt kitabından yeniden çizilmiştir.

Rosenblatt dört ana teorem kanıtladı. Birinci teorem, eğitim setinde tutarsızlık yoksa (ve yeterince bağımsız A-elemanı varsa) temel perseptronların herhangi bir sınıflandırma problemini çözebileceğini belirtir. Dördüncü teorem, temel perseptronun bu gerçekleştirmesi problemi çözebiliyorsa öğrenme algoritmasının yakınsamasını belirtir. Çalışmalarını meslektaşlarıyla, özellikle H. D. Block ile işbirliği içinde yürüttü.

Rosenblatt ayrıca genelleme problemini inceledi: Bir modelin bir örüntüyü tanımayı öğrendikten sonra, öteleme, döndürme veya başka bir dönüşüm altında da örüntüyü tanıması gerekir. Genellemenin hem donanıma gömülü olduğu hem de öğrenildiği durumları inceledi.

SRI gibi başka yerlerde de benzer cihazlar üzerinde araştırmalar yapılıyordu ve birçok araştırmacı bu cihazlardan büyük beklentiler içindeydi. Ancak 1969'da Marvin Minsky ve Seymour Papert'ın Perceptrons kitabını yayımlamasıyla ilk heyecan biraz azaldı. Minsky ve Papert, sinir girdileri üzerinde kısıtlamalar bulunan temel perseptronları ele aldı: sınırlı sayıda bağlantı veya nispeten küçük çaplı A-birimi alıcı alanları. Bu kısıtlamalar altında temel bir perseptronun, girdi görüntülerinin bağlantılılığı veya piksellerin paritesi gibi bazı problemleri çözemeyeceğini kanıtladılar. Dolayısıyla Rosenblatt kısıtlamasız temel perseptronların her şeye kadir olduğunu kanıtlarken, Minsky ve Papert kısıtlamalı perseptronların yeteneklerinin sınırlı olduğunu gösterdi. Bu sonuçlar çelişkili değildir, ancak Minsky ve Papert'ın kitabı yaygın (ve yanlış) olarak perseptronların güçlü sınırlamalarının kanıtı olarak atıflandı. (Rosenblatt'ın birinci teoreminin ve Minsky-Papert çalışmasıyla ilişkisinin ayrıntılı temel tartışması için yakın tarihli bir nota bakınız.)

1980'lerde sinir ağları araştırmaları ana akıma döndükten sonra, yeni araştırmacılar Rosenblatt'ın çalışmalarını yeniden incelemeye başladı. Sinir ağları üzerine bu yeni çalışma dalgası, bazı araştırmacılar tarafından Perceptrons kitabında sunulan hipotezlerle çelişki ve Rosenblatt'ın beklentilerinin doğrulanması olarak yorumlandı.

Yapay zekanın öncüsü olarak kabul edilen Mark I Perseptron şu anda Washington, D.C.'deki Smithsonian Enstitüsü'nde bulunmaktadır. Mark I öğrenebiliyor, harfleri tanıyabiliyor ve oldukça karmaşık problemleri çözebiliyordu.

küçükresim|Tobermory Faz I'in izometrik görünümü.

1961-1967 yılları arasında, konuşma tanımaya odaklanan ölçeklendirilmiş bir perseptron makinesi olan Tobermory inşa edildi. Tüm bir odayı kaplıyordu. Toroidal manyetik çekirdeklerle gerçekleştirilen 12.000 ağırlığa sahip 4 katmanlı bir sinir ağıydı. Tamamlandığı sırada, dijital bilgisayarlardaki simülasyon, amaca yönelik inşa edilmiş perseptron makinelerinden daha hızlı hale gelmişti.

George Nagy, 1962'de Rosenblatt danışmanlığında, esas olarak Tobermory üzerine yaptığı çalışmalarla doktora derecesi aldı.

Nörodinamiğin İlkeleri (1962)

Rosenblatt'ın Principles of Neurodynamics: Perceptrons and the Theory of Brain Mechanisms adlı kitabı, 1962'de Spartan Books tarafından yayımlandı ve o dönemki perseptron çalışmalarını özetledi. Kitap daha önce 15 Mart 1961'de Savunma Teknik Bilgi Merkezi aracılığıyla 1196-G-8 numaralı gizli olmayan bir rapor olarak yayımlanmıştı.

Kitap dört bölüme ayrılmıştır. Birinci bölüm, beyin modellemeye alternatif yaklaşımların tarihsel bir incelemesini, fizyolojik ve psikolojik değerlendirmeleri ve perseptron yaklaşımının temel tanımlarını ve kavramlarını içerir. İkinci bölüm, üç katmanlı seri bağlı perseptronları kapsar: matematiksel temeller, psikolojik deneylerdeki performans sonuçları ve çeşitli perseptron varyasyonları. Üçüncü bölüm, çok katmanlı ve çapraz bağlı perseptronları, dördüncü bölüm ise geri bağlı perseptronları ve gelecekteki çalışmalar için problemleri ele alır.

Çapraz bağlı perseptron makineleri günümüzde Hopfield ağları olarak bilinir. Rosenblatt, bunların hangi koşullar altında dengeye ulaşacağını kanıtladı.

Rosenblatt bu kitabı, Cornell'in Mühendislik ve Liberal Sanatlar kolejlerinden öğrencileri çeken "Beyin Mekanizmaları Teorisi" adlı disiplinler arası bir dersi öğretmek için kullandı.

 Sıçan beyin deneyleri 
1963'ten itibaren Rosenblatt'ın ilgisi, insan belleğinin ömür boyu nasıl çalıştığı gibi belleklerin teorik açıklamasına yöneldi. Bazı sinir ağı bellek modelleri tasarladı ve matematiksel olarak analiz etti, ancak ikna edici bir simülasyon deneyi yapılmadı.

1960'ların sonlarında, James V. McConnell'ın planaryalarda bellek transferi deneyleriyle ilham alarak, Rosenblatt, Cornell Entomoloji Bölümü bünyesinde sıçan beyin özütleri aracılığıyla öğrenilmiş davranışın transferi üzerine deneyler yapmaya başladı. Sıçanlara Y labirenti ve iki kollu Skinner kutusu gibi ayırt etme görevleri öğretildi. Daha sonra beyinleri çıkarıldı ve özütler ile antikorları, eğitilmiş sıçanlardan eğitilmemiş sıçanlara davranış transferi olup olmadığını belirlemek için eğitilmemiş sıçanlara enjekte edildi. Rosenblatt son birkaç yılını bu problem üzerinde geçirdi ve daha büyük etkilerin ilk raporlarının yanlış olduğunu ve herhangi bir bellek transferinin en fazla çok küçük olduğunu ikna edici bir şekilde gösterdi. Ayrıca DNA'nın bellek üzerindeki rolünü araştıran bazı doktora öğrencilerine danışmanlık yaptı.

 Diğer ilgi alanları 

 Astronomi 
Rosenblatt'ın astronomiye de ciddi bir araştırma ilgisi vardı ve yıldız uydularının varlığını tespit etmek için yeni bir teknik önerdi. Ithaca'nın yaklaşık 6 mil doğusundaki Brooktondale'deki evinin arkasındaki bir tepeye bir gözlemevi inşa etti. Dünya dışı zeka olasılığı onu büyülüyordu; gözlemevinden dünya dışı zeka arayışına katıldı. Ayrıca fotometri çalıştı ve "tutarlı olmayan ışığın nispeten yoğun bir arka planına karşı düşük seviyeli lazer sinyallerini tespit etmek" için bir teknik geliştirdi.

 Politika 
Rosenblatt liberal politikada çok aktifti. 1968'de New Hampshire ve Kaliforniya'daki Eugene McCarthy başkanlık ön seçim kampanyalarında ve Washington'daki bir dizi Vietnam protesto faaliyetinde çalıştı.

 IEEE Frank Rosenblatt Ödülü 
Dünyanın en büyük mesleki birliği olan Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE), insanlığın yararına teknolojik yenilik ve mükemmelliği ilerletmeye adanmış olarak, her yıl IEEE Frank Rosenblatt Ödülü'nü sunar.

 Ayrıca bakınız 
 Yapay zeka tarihi § Perseptronlar
 Yapay zeka kışı

 Kaynakça 

  Frank Rosenblatt ve Deniz Kuvvetleri Araştırma Ofisi'nden Marshall C. Yovits ile röportaj.

Kategori:1928 doğumlular
Kategori:1971'de ölenler
Kategori:New Rochelle, New York doğumlu bilim insanları
Kategori:20. yüzyıl Amerikalı psikologları
Kategori:Cornell Üniversitesi mezunları
Kategori:The Bronx High School of Science mezunları
Kategori:Amerikalı yapay zeka araştırmacıları
Kategori:Tekne kazasında ölenler
Kategori:Cornell Üniversitesi akademisyenleri
Kategori:Yahudi kökenli Amerikalı bilim insanları
Kategori:Psikologlar