AI Tabanlı Semantik İletişimin Öncülük Ettiği Yeni İletişim Paradigması

Shannon Yasası

Günümüzün iletişimi, Shannon Yasası (Shannon's Law) temelinde gelişmiştir. Bu, ağ iletişiminin sınırlarını belirleyen bir teoridir ve aşağıda bahsedilecek olan formüldeki kanal kapasitesinin maksimum değerini artırma çabaları olmuştur. Örneğin, MIMO (Multiple Input Multiple Output) gibi teknolojiler bulunmaktadır. Bu teknolojiler, Shannon teorisine dayanarak daha yüksek kanal kapasitesine sahip olma çabalarının bir parçasıdır.

Shannon Yasası, kanal kapasitesini hesaplayan aşağıdaki formülle ifade edilir: $$C = B \cdot \log_{2}(1 + \frac{S}{N})$$ author: yoonhyunwoo

Bunlar sırasıyla Kanal Kapasitesi (Channel Capacity), Bant Genişliği (Bandwidth) ve Sinyal-Gürültü Oranı (Signal-to-Noise Ratio) anlamına gelmektedir. Daha anlaşılır bir ifadeyle açıklamak gerekirse, Maksimum İletişim Hızı (C), sistemin kullanabileceği fiziksel frekans kaynaklarının toplam miktarı (B) ile sinyal kalitesine (S/N) bağlı olarak bu kaynağın 1Hz başına kaç bit bilgi taşıyabileceğine dair Verimliliğin (log₂(1 + S/N)) çarpılmasıdır.

Böylece kanal kapasitesini hesaplayan yasa ortaya çıkmış ve iletişim endüstrisi kanal kapasitesini artırmak için çaba sarf etmeye başlamıştır. Yaklaşık 70 yıl boyunca iletişimin inovasyonu çoğunlukla kanal kapasitesinin iyileştirilmesiyle gerçekleşmiştir.

Ancak günümüze gelindiğinde, Processing kaynakları aşırı derecede gelişmiştir. İletişim, metin gönderilen dönemlerden artık uzay vektörlerinin gönderildiği bir noktaya ulaşmıştır. Tüm bu veriyi güvenilir bir şekilde parçalara ayırarak iletmekte sınırlar ortaya çıkmaya başlamıştır. Örneğin, otonom araçların ürettiği veri, günde birkaç terabayta ulaşabilir ve bunu mevcut iletişim ağı ile sürdürmek neredeyse imkansızdır. Sadece daha fazla kablo döşeyerek ve daha fazla anten koyarak çözmek, ekonomik/fiziksel sınırlara ulaşılmasına neden olur.

Böylece, mevcut tüm bitleri doğru bir şekilde iletmek için olan paradigmaların dışına çıkılarak, iletişimler arasına zeka dahil edilmesi yoluyla yalnızca bağlamın iletilmesini amaçlayan bir paradigma araştırılmaya başlanmıştır. (*Konseptin kendisi on yıllardır mevcuttu) Ve bu, son zamanlardaki zeka modellerinin güçlü gelişimi ve daha büyük verinin iletişiminin gerekli hale gelmesinin getirdiği bir değişimdir.

Bu, anlam (意味) alışverişinde bulunan iletişim olarak adlandırılarak Semantic Communication olarak isimlendirilmektedir.

Semantik İletişim (Semantic communication)

Semantik iletişim, geleneksel olarak verinin tamamını iletmek yerine, artık içinde barındırdığı temel anlamı, yani bağlamı iletmeyi hedefler.

Bu sorun zaten Shannon ve Weaver'ın iletişim modelinde ortaya atılmış bir sorundur ve onlar iletişimin olgunluğunu üç seviyeye ayırmışlardır.

1. Teknik Sorun: Sembol (Symbol) ne kadar doğru iletilebilir? (Bu, benim teorimin temel alanıdır.)
2. Anlamsal Sorun: İletilen sembol, istenen 'anlamı' ne kadar doğru aktarır?
3. Etkililik Sorunu: İletilen anlam, alıcının eylemlerini ne kadar etkili bir şekilde etkiler?

Şimdiye kadar iletişimin gelişimi teknik sorunları neredeyse çözmüş olup, şimdi anlamsal ve etkililik sorunlarını tercüme etme görevini yürütmektedir.

Olgunluk seviyesi 1 ile 2 ve 3 (Semantik İletişim) arasındaki farkı temsil etmek için tipik olarak yanan ev örneği kullanılır.

Bir ev yanmaktadır.

Mevcut iletişim paradigmasında, bu sahne tek tek veriye dönüştürülür ve fotoğraf olarak iletilir.

Semantik iletişimde ise, "pencereden siyah duman çıkıyor ve alevler görünüyor" gibi tüm veriyi göndermek yerine, "Yangın çıktı, hemen yola çıkılması gerekiyor" gibi temel 'anlamı' ileten bir yöntemdir. Bu, gereksiz bilgileri cesurca atlamayı ve alıcının belirli bir eylemi (yola çıkma) gerçekleştirmesini sağlamayı amaçlar.

Eğer yangın kategorisinde aynı bilgi tabanına sahip uçtan uca iletişim söz konusuysa, bu, durumun anlaşılması için gereken iletim veri miktarını çığır açıcı bir şekilde azaltabilir.

Bu semantik iletişimin temel kodlama/kod çözme mantığı bir iletişim paradigması olsa da, uygulama katmanı üzerinde çalışır. Gönderen tarafta, semantik kodlayıcı aracılığıyla verilen veri anlamsal veriye dönüştürülür ve alıcı tarafta, semantik kod çözücü aracılığıyla bu veri, arka uçtaki kaynağın kullanabileceği bir biçimde işlenir. İkisi, aynı bilgi tabanına sahip bir çıkarım modeli vb. şeklinde olacaktır ve bu sayede devasa veri transferi olmaksızın o semantik alışverişinde bulunan iletişim mümkün hale gelir.

Doğal olarak, bu, mevcut iletişim paradigmasının tamamlanmışlığı üzerinde garanti edilir. Öncelikle, sembollerin teknik olarak doğru iletilebilmesi gerekir ve bu olgunluk seviyesi zaten elde edilmiştir. Artık iletilen sembolün bilginin semantiğini ne kadar iyi aktardığı ve yorumladığı temel bir görev haline gelmiştir ve bu, henüz yeni başlayan bir araştırma safhasıdır.

Ancak, bu anlamsal bağlama dayalı iletişim sistemi, mevcut sözdizimsel iletişim sisteminden farklı olarak güvenilirliği (reliability) yapay zekaya vb. dayandırdığı için sorunların ortaya çıkma olasılığı oldukça yüksektir. Aynı Bilgi Tabanına sahip olsalar bile, modelin "black box" alanında farklı yorumlar ortaya çıkabilir.

Sonuç

6G (6. Nesil) mobil iletişimde bu semantik iletişimin uygulanarak zeki bir internet sistemi olacağı söylenmektedir, ancak uygulama katmanı üzerinde çalışan bir paradigmanın neden mobil iletişim şirketlerinin araştırma konusu olduğu konusunda bir soru işareti bulunmaktadır. Benim sezgilerime göre, mobil iletişim şirketleri teknik olarak sembollerin ve bitlerin doğru iletildiği 1. seviye olgunluğu garanti etme rolündedir ve anlamsal iletişimin çalıştığı an, zaten uygulama programının alanıdır.

Öte yandan, güvenilirliği temel değer olarak benimsemesi gereken iletişim teknolojisinde bunun yeni bir paradigma olup olmayacağına dair bir şüphe de mevcuttur. Ben de bu tür şüphelere sahibim ve kişisel olarak biraz olumsuz bir bakış açım var.

Buna rağmen bu yazıyı yazmamın nedeni, mobil iletişimin bir sonraki paradigmasının oldukça ilginç bir şekilde geliştiğini düşünmemdir. Kanal kapasitesinin genişletilmesi için uydu internetinin devreye alınması, Project Kuiper, Starlink vb. ortaya çıkışıyla fiilen kesinleşmiş bir gerçektir ve Shannon Yasası'nın kısıtladığı sınırları yeni bir biçimde aşma girişimi oldukça şaşırtıcıydı.

GO hakkında hiçbir içerik olmadığı için gopher ile bitiriyorum.