Bilgisayarlara daha az enerjiyle "düşünmeyi" öğreten bilim insanı Giulia D'Angelo

Prag'daki Çek Teknik Üniversitesi'nde, bilgisayarları insan beynine daha çok benzetmenin yollarını araştıran genç bir İtalyan bilim insanı var. Bunu, bir gün bizim yerimize düşünebilmeleri için değil, daha az enerji tüketen makineler inşa etmek için yapıyor. Adı Giulia D'Angelo, 35 yaşında ve "Spiking Neural Networks" dersi veriyor. Laboratuvarında , özel donanımlarla beynin mekanizmalarını yazılım düzeyinde taklit eden sistemler olan nöromorfik algoritmalar geliştiriyor .

Hikayesi çok uzun zaman önce başladı. Profesyonel bir hip hop dansçısıyken , vücudu aniden felç geçirdi.

Ama sırayla ilerleyelim.

Sabah 8'de kendisiyle görüşmem var, onun 9:30'da üniversitede olması gerekiyor.

Retinaya benzer şekilde davranan biyolojik olarak ilham alan kameralar kullanıyorum. Teknolojimiz, görüntüleri geleneksel kameralar gibi düzenli aralıklarla kaydetmiyor: her piksel, tıpkı fotoreseptörlerimiz gibi yalnızca parlaklıktaki değişikliklere tepki veriyor. Bu, retinanın ve beynin gerçekliği işleme biçimine daha yakın, asenkron ve zamansal bir bilgi.

Karmaşıklıklarla karşılaştığımda, anlamama yardımcı olmak için örnekler vermeye başlıyor. "Şu anda orada oturuyorsunuz, benimle röportaj yapıyorsunuz, söylediklerimi yazıyorsunuz, belki de bir sonraki soruyu düşünüyorsunuz. Aynı anda üç şey yapıyorsunuz ve yirmi watt'tan biraz fazla, yani bir ampulden daha az enerji tüketiyorsunuz . Geleneksel bir bilgisayar ise bir görüntüdeki tek bir nesneyi tanımak için on kat daha fazla enerji kullanır."

Nöromorfik mühendisliğin vaadi işte budur: bilgiyi özüne indirgemek. "Daha az ama daha verimli iletişim kurmayı hedefliyoruz."

Ve ne demek istediğini açıklamak için Alexa'yı somut bir örnek olarak veriyor: "Cihaz, 'Kapıyı aç' dediğinizde yanıt verebilmek için sürekli olarak şu soruyu işlemeli , yani kendine şu soruyu sormalıdır: 'Biri benimle mi konuşuyor? Biri benimle mi konuşuyor?' Bu , büyük bir enerji israfıdır . Sensörlerimiz tam tersini yapar: yalnızca sahnede bir şey değişirse etkinleşirler: bir ses, bir tını, bir hareket değişirse."

Çalıştığımız alanın adı Nöromorfik Mühendislik. Bu, 1980'lerin sonlarında başlayan bir topluluk. " Bilgisayarların kullandığı gecikmeyi ve enerjiyi azaltmak istiyoruz. Yeni cihazlar zaten geliştirildi. Colorado'daki Telluride Nöromorfik Yapay Zeka Atölyesi'nde, anahtar kelime tespiti veya anahtar kelime tanıma için bir cihaz sundular. Bu cihazı Profesör Shih-Chii Liu geliştirdi. O kadar az enerji tüketiyor ki üç ay boyunca açık kalabiliyor ve şarj edilmesi gerekmiyor ."

İtalya'da da, Cenova'daki İtalyan Teknoloji Enstitüsü IIT'de , Chiara Bartolozzi liderliğinde proje üzerinde çalışan bir öncü grup var. Giulia da tam olarak buradan yola çıktı.

Geri saralım. Cenova'nın dış mahallelerindeyiz. Giulia, dört kardeşin en büyüğü. Babası otobüs şoförü, annesi sekreter. 18 yaşında Roma'ya gidiyor. Hip-hop ve house dansçısı. Sabahları sekreter olarak çalışıyor, öğleden sonraları hip-hop dersleri veriyor ve her hafta sonu yarışmalara katılıyor. Belli bir noktada, her geçen gün bayılmaya başlıyor. "Yorgunluktan olduğunu düşündüm." Sonra, aniden, bir öğleden sonra, vücudunun sağ tarafının felç olmaya başladığını fark ediyor . "Roma'da yalnızdım. Bir arkadaşımı aramaya çalıştım ama konuşamıyordum. Kelimeleri doğru düzgün kuramıyordum. Beni nerede bulacağını biliyordu ve koşarak yanıma geldi."

Hastanede bir ay. Giulia 21 yaşında felç geçirdi. Konuşamıyor, okuyamıyor ve yazamıyor . Ama inanılmaz derecede çabalıyor. "Altı yaşında bir çocuk gibi okuyorum. Hastanedeki herkes yetişmem için bana yüksek sesle okuma yaptırdı." Bir ay sonra Cenova'daki evine döner. Yaşadıklarını tekrar tekrar düşünür. Yeteneklerini geri kazanır ve kendine şu soruyu sormaya başlar: Bana ne oldu? "Bilişsel yeteneklerimi mi kaybettim diye düşündüm. Muayenehanemde kolunu bile oynatamayan veya düşünmesi çok yavaş olan herkesi düşündüm. Bu yüzden çalışmaya başladım; nöronlar hakkında her şeyi bilmek istiyordum. Takıntılı hale geldim. Bir noktada karar verdim: Nöromühendislik okuyacağım. Herkes deli olduğumu düşündü."

Bunun yerine, biyomedikal mühendisliği alanında lisans derecesi aldı ve nöromühendislik alanında yüksek lisans yaptı. Profesörleri arasında nöromorfik algoritmalar ve platformlar üzerinde çalışanlar vardı ve nöronların nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için bu alanı seçti. King's College London'da Erasmus değişim programına katıldı. Ardından mezun oldu ve İtalyan Teknoloji Enstitüsü'ne bilgisayarlı görüntü yazılım mühendisi pozisyonu için başvurdu. Tüm elemeleri geçti ve bir yıllığına işe alındı.

Bir yıllık deneyimin ardından büyük bir şirket için konuşma tabanlı bir bot tasarlıyor.

Ancak Madrid'deki bir konferansta hayatı bir kez daha değişir.

Öğle yemeği sırasında yanımdaki kişiye nöromorfik algoritmayı anlatıyordum. Önümdeki kadın dönüp sordu: "Bu konuda ne biliyorsun? Neden bu kadar ilgilisin? Ben Chiara Bartolozzi, İtalyan Teknoloji Enstitüsü'nde nöromorfik bilimler okuyorum. IIT'ye gitmiştim ama bu işi yapmıyordum ve bilmiyordum." Böylece Giulia Cenova'ya döndü ve İtalyan Teknoloji Enstitüsü ile Manchester Üniversitesi arasında doktora yaptı. "Kendimi dünyanın tepesinde hissediyordum. Sonra ilk bilimsel makalemi yayınlamaya başladım, sonra ikinciyi, sonra üçüncüyü ve gerçek gibi gelmedi. Çünkü sorunum hep yetersiz hissetmekti."

Doktorasının ardından Giulia, iş dünyasında kariyer arayışına girdi. IBM ve Google'ı denedi ama bulamadı. Profesörü Matej Hoffmann, bir proje yazmasını ve Avrupa'nın en prestijli bursu olan Marie Curie bursuna başvurmasını tavsiye etti. Bu arada, Münih'teki bir araştırma merkezinde araştırmacı olarak iş buldu ve on gün sonra, programı kazandığını bildiren bir e-posta aldı. "O yıl on bin kişi başvurdu; yüz kişi kabul edildi." Prag'a gitti. Marie Curie bursunu tamamladıktan sonra kalmaya karar verdi ve yardımcı doçentlik pozisyonunu kazandı.

Giulia çok sayıda ödül kazanmıştır. Marie Curie Doktora Sonrası Araştırma Bursu'na (2021) ek olarak, Manchester Üniversitesi'nden Başkan Doktora Okulu Ödülü'nü (2023) almış, Nature Communications dergisinin Editörlerinin Öne Çıkanları arasında seçilmiş (2025), İtalya'da Tecnovisionarie Ödülü'nü (2024) kazanmış ve alanında uluslararası bir dergide Yükselen Yıldız seçilmiştir.

İtalya'ya çok öfkeliyim. Bizi kovmak için ellerinden geleni yaptılar . Dünyanın dört bir yanında o kadar çok harika İtalyan çocuğu var ki, İtalya'da iş bulamadığımız için her yerdeyiz. Bazıları bana "Doğu Avrupa'ya gittin mi?" diye soruyor. Prag Doğu Avrupa değil ve buraya geldiğimde bana katkı paylarımı, emekli maaşımı, ek emeklilik maaşımı, kıdem tazminatımı, doğum iznimi vb. kapsayan bir sözleşme verdiler .

Geleceğiniz için ne hayal ediyorsunuz?

"Umarım sonunda kendimi yeterli hissetmeyi öğrenebilirim, kendimi birine kanıtlamak zorunda kalmayı bırakabilirim ve o kişi de benim. Bana binlerce kez söylendi: işe git, fotokopi çek, ders çalışmayı bırak... ama annem yanımdaydı, devam etmem için beni zorluyordu."

Hayatım hep tam bir karmaşaydı. Belki felç geçirdim, belki de mütevazı kökenimden, her zaman yeterince iyi olmamaktan korktum. Kendimi doğru insanlarla çevrelemeyi öğrendim. Benimle çalışan öğrencilerle yapmayı umduğum şey bu: Hata yapmaktan, aptalca şeyler söylemekten veya kendileri olmaktan çekinmeyecekleri sağlıklı bir ortam yaratmak ve sonra da özgünlüklerini keşfetmek.

Daha az enerji tüketen bilgisayarlar ve modeller üretebilecek miyiz?

"Evet, elbette. Onları zaten yarattık."