James T. Culbertson
Matematik Bölümü, California State Polytechnic College
San Luis Obispo, Calif.
(Computers and Automation, Kasım 1960, sayfa 18’den devam)
1670 yılında Hooke’un otomatik hava istasyonunda hiçbir personel gerekmiyordu; rüzgâr hızını ve yönünü, yağış miktarını ve zamanı delikli bir kâğıt şerit üzerine kaydediyordu. İlk ve en basit geri besleme aygıtlarından biri, buhar basıncı kontrolü ve emniyet valfi bulunan Papin’in düdüklü tenceresiydi (1680); ağır bir kapağı olan bir tencereden biraz daha fazlasıydı. Watt, 1788’de merkezkaç regülatörünü yaptı ve ilk termostat 1830’da patentlendi. Biraz daha gelişmiş olan, 1872’de servomekanizmalar aracılığıyla buharlı gemiler için geliştirilen ilk güç dümen sistemiydi; günümüzde servomekanizmalar tüm alanlarda yaygınlaşmaktadır.
Endüstriyel otomasyonun ilk örneği Oliver Evans ile ortaya çıkar. 1784’te Philadelphia yakınlarında tamamen otomatik, su gücüyle çalışan, sürekli süreçli bir un değirmeni yaptı. Tahıl değirmenin bir ucundan girdiği andan, tamamen rafine edilmiş unun diğer uçta çuvallara konduğu ana kadar hiçbir insan emeği ya da yönlendirmesine gerek olmadığı söylenir. Ancak Evans’tan sonra, bu doğrultuda uzun bir süre kayda değer bir gelişme olmadı.
Otomasyondaki bir sonraki büyük adım, tekstil endüstrisini hızla genişleten Jacquard tezgâhıydı (1801). Bu aygıt, IBM kartlarına benzer delikli kartlar aracılığıyla kumaşın karmaşık renkli desenler hâlinde dokunmasını kontrol ediyordu.
İngiliz Donanması için bisküvi yapımı 1833’te neredeyse tamamen otomatik hâle getirildi ve geçen yüzyıl boyunca başka otomasyon örnekleri de ortaya çıktı. Oliver Evans’ın tamamen otomatik değirmeni gibi, George Babbage’ın olağanüstü analitik makinesi (1830) de hemen sonuç vermedi, ancak modern bilgisayarların ilk gelişimiydi. Bilgisayarlar insan beyninin çalışmasının yerini çok doğrudan alır; ancak otomasyon üzerine bu çok kısa raporda onların tarihini ve mevcut gelişim aşamasını ele almıyoruz, aynı şekilde mantıksal hesaplayıcıları ve akıllı makineleri de tartışamıyoruz.
Otomasyonun yalnızca birkaç önemli noktasını seçersek; yaklaşık 1850’de fırınlarda somunların sonsuz bantlar üzerinde yavaşça ve sürekli olarak fırınlardan geçtiği otomatik kontroller; otomatik telgraf kaydedicileri (1854); otomatik şişe yapma makineleri (1907); ve A. O. Smith’in otomobil şasilerinin otomatik üretimi için kurduğu fabrika (1920) sayılabilir.
Otomasyondaki büyük endüstriyel atılım, yani insan kontrolünün otomatik kontrolle değiştirilmesi, 1920’lerde başladı ve son zamanlarda yeniden hız kazanmaya başlamıştır. Bu yapay yönlendirme, şişe yapım tesisleri ve meşrubat fabrikaları gibi birçok tesiste son derece kapsamlıdır. Örneğin ikincilerde, şişeler temizlenir, konumlandırılır, doldurulur, kapaklanır, etiketlenir ve kartonlara yerleştirilir; tüm bunlar tamamen otomatik yönlendirme altında gerçekleşir ve içeriklerinin tüm üretimi de benzer biçimde insan dışı bir şekilde izlenir.
Benzer derecede kapsamlı yapay yönlendirme, elektrik santrallerinde, telekomünikasyon tesislerinde (örneğin telefon santralleri), kimya ve petrol tesislerinde, kâğıt ürünleri işleyen fabrikalarda, sentetik gübre, sabun, deterjan, çimento ve tuğla üreten tesislerde, ayrıca bira fabrikaları ve damıtımevlerinde de yaklaşılmaktadır.
Bununla birlikte, cam fabrikalarında, çelik tesislerinde ve benzeri kuruluşlarda kapsamlı otomasyon henüz mümkün değildir; birçok süreç otomatik olsa da hâlâ çok sayıda işçi ve nitelikli elemana ihtiyaç vardır. Gemi yapımı daha da az yapay yönlendirmeye sahiptir. Cerrahi gibi yüksek beceri gerektiren işlemler, otomatik hâle gelecek en son insan faaliyetleri arasında olabilir.
Aşama 8. Kendini Onaran Otomasyon
Bir ayakkabı fabrikasının evrimini ele alalım. Mekanizasyon aşamasında, işçiler deriyi kesmek ve dikerek ayakkabı yapmak için güçle çalışan makineleri kullanır. Basit otomasyon aşamasında bu işçilere gerek kalmaz; tüm süreçler tamamen otomatik olur, ham madde fabrikanın bir ucundan girer ve ayakkabılar diğer uçtan çıkar. (Bu aşama için deri yerine plastik muhtemelen daha uygun bir ham madde olacaktır.) Ancak otomatik fabrikanın iyi çalışır durumda tutulması ve malzemelerin makinelere ulaşmasının sağlanması için işçilere yine de ihtiyaç vardır.
Kendini onaran otomasyon aşamasında ise bakım personeline gerek yoktur. Kendi kendini yöneten makineler, herhangi bir arıza meydana geldiğinde kendilerini onarır. Algılayıcı aygıtlar arızayı saptar; bilgisayarlar sorunun niteliğini belirler ve diğer makineleri, yedek depodan değiştirilebilir parçaları taşımaları ve gerekli tüm onarımları yapmaları için yönlendirir.
Aşama 9. Kendini Çoğaltan Otomasyon
Şimdi, öngörülebilen ancak henüz neredeyse var olmayan bir aşamaya geliyoruz: kendini çoğaltan otomasyon. Bir dizi araştırmacı, makinelerin kendilerini çoğaltacak şekilde yapılabileceğine dair kanıtlar sunmuştur; matematikçi John von Neumann, gerekli aygıtların mantıksal bir analizini yazmıştır.
Canlı bir organizma çoğaldığında, kendisine benzer başka bir organizma yapmak üzere malzemeyi bir araya getirir. Kromozomlarındaki genlerin yanı sıra, malzeme yakın çevresinde besin şeklinde bulunur. Ürün ya da yavru başlangıçta ebeveyne tam olarak benzemez, ancak bir büyüme döneminden sonra ona çok yaklaşır.
Özünde aynı şekilde (üreme yetişkin boyutta yapıldığından doğum sonrası büyüme hariç), von Neumann’ın kendini çoğaltan makinesi, çevresinin bir bölümünü kendisinin bir kopyası hâline getirecek biçimde düzenler. Yaklaşık 180.000 hücreden oluşan bir aygıt tanımlar; ancak kendini çoğaltabilen bir makinenin karmaşıklığı için aslında üst sınır yoktur. Bir ana gövdesi ve genetik bir kuyruğu vardır. Von Neumann, makinesinde gövdenin (1) kuyruktan gelen talimatları izleyebildiğini ve (2) kuyruğu kopyalayabildiğini gösterir. Ancak kuyruk, gövdenin kodlanmış bir tanımını içerir; böylece gövde, çevredeki ortamdan yararlanarak bir kopya gövde yapması için yönlendirilebilir. Ardından gövde, kuyruğun bir kopyasını yapar ve bunu yeni gövdeye ekler. Artık iki birey vardır ve bunların her biri daha da çoğalabilir.
Kendini onaran ayakkabı fabrikamızı aynı zamanda kendini çoğaltır hâle getiremeyeceğimize dair kuramsal bir neden görünmemektedir. Diyelim ki fabrikanın hizmet verdiği nüfus artmaktadır ve bir süre sonra fabrikanın çıktısı talebi karşılayamaz hâle gelir. Bu durum, fabrikayı çalıştıran bilgisayar tarafından kaydedilir ve çoğaltma programını tetikler; böylece fabrika, bir ham madde ve yedek parça deposundan yararlanarak kendisini çoğaltmaya başlar. Yavru fabrika, fabrikaların uygun bir biçimde yayılması için uzak bir yerde monte edilebilir.
Aşama 10. Tam Otomasyon
Tam endüstriyel otomasyon ile, bir ulusun sanayisinin ya da belki de tüm dünyanın, hiçbir insan müdahalesi olmaksızın tamamen kendi kendine çalışmasını kastediyoruz. Genel anlamda tam otomasyon ile ise, insanlığa yönelik tüm hizmetlerin otomatik hâle getirilmesini ifade ediyoruz.
Otomatik, kendini onaran ve gerektiğinde kendini çoğaltan ayakkabı fabrikasını yeniden ele alırsak, onuncu aşamada tüm ham maddeler ona tamamen otomatik bir biçimde getirilecek, diğer otomatik fabrikalar tarafından hazırlanacaktır. Tüm madencilik, tarım ve her türlü ham madde temini insan yönlendirmesi olmadan yürütülecektir. Aynı şekilde, ayakkabı fabrikasının çıkış ucunda, belki hâlâ ayakkabı mağazaları olarak adlandırılan dağıtım merkezlerine, bantlar üzerindeki sürücüsüz araçlar aracılığıyla tamamen otomatik dağıtım yapılacaktır. Ayakkabı mağazasında hiçbir tezgahtar ya da başka personel bulunmayacaktır.
Müşteri içeri girecek ve ayaklarını bir ölçüm aygıtına yerleştirecektir. Belki, normalde istenenden “daha dar” ya da “daha bol” ayarı yapabileceği kişisel bir tercih düğmesi bulunacaktır. Daha sonra, bir sonraki sefer isterse telefonla sipariş verebilmek için göstergede görünen numarayı not alacaktır. Kaydedilen numara, raflardan otomatik olarak gönderilecek ayakkabı kutusunu belirleyecektir. Ayakkabıları denemek zorunda kalmayacaktır; uyacaklarını bilecektir.
Bu tür bir tablo fantastik ve inanılması güç görünüyorsa, otomatik çevirmeli telefon sisteminde tüm bir ülke çapında sesli iletişimde bu tür otomatik hizmetlere istikrarlı bir şekilde yaklaştığımızı bir an düşününüz.
Mühendislik açısından bakıldığında, otomasyonun gelecekteki uygulamaları için herhangi bir kuramsal sınır varmış gibi görünmemektedir. Bununla birlikte, tüm alanlarda tam otomasyonun insan için yararlı olup olmayacağı, sıkça sorulan ve çeşitli biçimlerde yanıtlanan ilginç bir sorudur. Sıklıkla dile getirilen bir varsayım, genel otomasyonun insan için felaketle sonuçlanabileceğidir; çünkü belirli bir aşamadan sonra insan, otomatik, bilgisayar programlı, öğrenen ve kendini çoğaltan makinelerin gelecekteki evrimi için gereksiz bir engel gibi görünecektir.
Kaynaklar
- Singer, C., Holmyard, E. ve Hall, A., Ed.; History of Technology, Oxford, 1958.
- Köhler, W.; The Mentality of Apes, Knopf, 1959.
- Merfield, F. G.; Gorillas Were My Neighbors, Longmans, Green, 1956.
- Culbertson, J. T.; Robots and Automata: A Brief History, Computers and Automation içinde, Mart 1957.
- Berkeley, E. C. ve Wainwright, I.; Computers, Their Operation and Applications, Reinhold, 1956.