Refik ARKUT

Yansımalar

Yaşam ve entropi. Entropi ve akıllı şehirler…

Yaşam nedir?’ sorusu, hakkında ciltlerce kitap yazılmış olmasına karşın, bilimsel ve felsefi açıdan kolay cevaplanamayacak bir sorudur. Fakat, ‘akılla’ ilgili olduğu kesin, ve ‘akıl nedir?’ sorusu da, kolay cevaplanacak bir soru değildir. Termodinamiğin ikinci kanunu, evrende ‘entropi’’nin devamlı artacağını, daha doğrusu azalmayacağını söyler. Peki, entropi (entropy) nedir? Entropi bir sistemin içinde barındırdığı ‘düzensizlik’ miktarıdır. Kahve dolu fincana süt koyup karıştırsak, kahvenin düzensizlik miktarı (entropisi) artar. Veya yumurtayı düşürüp kırarsak, yumurta düşük entropi seviyesinden yüksek entropi seviyesine geçer. Maddenin fiziksel özelliği veya durağanlık eğilimi, düzensizliğin artması yönündedir. Kahve ve süt karışımı termodinamik dengeye veya maksimum entropiye, kaçınılmaz olarak gelir. Entropi kanunu, zamanın yönünü tanımlaması yanı sıra, bize ‘yaşamı’ da tanımlamaya yardımcı olur. Bir canlı yaşam, çevresinden negatif entropi alarak, maksimum entropiyi – ölüm - geciktiren sistemdir. Demek, canlı, fiziğin en önemli yasasına karşı, direnir –maksimum entropiyi geciktirmeye çalışır – ve bunu ‘düzen’ yaratarak yapmaya çalışır. Bu işlevde de, enerji ve akıl (bilgi) kullanır. Şehirler de, tıpkı diğer canlılar gibi, canlı, yaşayan, entropiyi azaltmaya çalışan sistemlerdir. Fakat bu savaşımda başarılı olabiliyorlar mı? Benim yaşımdaki kime sorarsanız sorun, ‘geçmişteki şehir’ yaşamının daha yaşanır olduğu yanıtını alırsınız. Tabi ki geçmişte entropi (düzensizlik) daha azdı. Bu yanıt içinde, kendi maksimum entropimize yaklaşmakta olma bilincinin verdiği duygusallık da olabilir. Kabul ediyorum!

Enerji ve uyum

Düzen yaratmak için enerji kullanırız; enerji miktarı sonsuz olsa, devamlı buradan alacağımız negatif entropi ile kendimizin kaçınılmaz şekilde oluşturduğu entropiyi (düzensizliği) azaltıp, termodinamiğin ikinci yasasının çalışmasını engelleyebiliriz diye düşünüyorsanız, yanılıyorsunuz. Güneşin enerjisi de sonsuz değildir. Enerji kullanımı ile orada artan entropi, biz entropiyi azaltsak da, sonuçta üstün gelecek ve yasa geçerliliğini koruyacak, toplam entropi artacaktır. Devr-i-daim makinelerini icat etmeye çalışan tüm mucitler(!), işte bu yasanın kurbanı olmaya mahkum oldular. O halde, ne yapmalı? Yapacağımız işi, minimum enerji kullanımı ile yapmaya çabalamaktan başka bir yöntem elimizde yok. Zaten, evrim süreci de, yaşamını idame ettirebilen tüm canlılara, minimum enerji kullanımını öğretmiştir. Bu süreçte, ortama uyum sağlama, minimum enerji kullanımına tercüme edilebilir. Şehirlerin kendiliğinden bir aklı yoktur. Onu, ona insanlar sağlar. Bir örnek vereyim. Trafik ışıkları, sanırım bizde yaygın kullanımını 80’lerde buldu, insanların geliştirip uygulamaya koyduğu bir araçtır. Önceleri bu işlevi trafik polisleri yapıyordu. Böylelikle şehir, araçlar için bir ‘akıl’ kazanmış oldu.

Akıllı şehirler
Trafik örneğinde olduğu gibi, şehirlerde artan nüfus karşısında, şehirleri daha akıllı hale getirmek çok önemli hale geliyor. Devamlı artan enerji faturası karşısında bu zorunlu fakat yeterli değildir. Şehirlerde yaşayan insanları da eğitimli ve akıllı kılmanın yolları bulunmalı. Sonuçta şehri istediğiniz kadar akıllı uygulamalarla donatınız, bunlardan gelecek mesajları algılayacak ve ona göre davranacak kullanıcıların da olması gerekir. Aksi takdirde, kaos ve entropi artışı oluşumunu hızlandırmış oluruz. Akıllı şehirler oluşumunda başrolü oynayan oyuncular hiç kuşkusuz, haberleşme ve bilişim. Bu yüzden, artan orandaki ‘Intelligent’ veya ‘Smart Cities’ konferanslarının önemli bölümlerini bunlara ilişkin teknolojiler oluşturuyor. Daha kapsamlı bir yönelimin adı ise, ‘Yeşil Teknolojiler’. Bir tahmine göre, yakın gelecekte dünya enerji tüketiminin en az yüzde üçü, mobil teknolojilerce tüketilecek. Bu nedenle, çok az da olsa bu teknolojilerin tüketeceği enerji miktarını azaltmak hayati önem arz ediyor. Haberleşme amaçlı kullanılan teknolojilerin enerji sınıfı A+ olmalı! Öte yandan haberleşme ortamlarının kurulmuş olması, hatta M2M gibi henüz düşünce aşamasındaki, makineden makineye haberleşme standart ve protokolleri geliştirilmekte olması, sadece bir başlangıç. Akıllı şehirler için ‘Akıllı Şehir İşletim Sistemlerinin’ (iCOS) geliştirilmesi gerekiyor. Karmaşıklıkla başedebilmenin tek yolu, organizasyon ve yapılanma (hiyerarşi). Bilişim tarihinde en güzel örnekler, ‘işletim sistemleri’ evriminde duruyor. Bunların akıllı şehirler uyumlanması önümüzdeki sorun. Ancak o zaman, akıllı şehirlere ilişkin uygulama yazılımlarının geliştirilmesi olanaklı olacak.

Akıllı şehirlerde haberleşme
Telekomünikasyonda akıl, PSTN’den beri önemini, önce yazılım kontrollü santrallar, sonra IN’de (Akıllı Ağlar) gelişse de, en güzel örneği TCP/IP ve İnternet teknolojilerinde gerçekleştirilmiştir. İnternet ağı, bize akıllı şehirler için ilham veren birçok teknolojiyi barındırmaktadır. En basit örnek, IP paketlerinin yönlendirilmesinde kullanılan OSPF ve Yığılma Kontrol Algoritmalarıdır. Bu iki teknoloji kesinlikle, uyumlanabilen (adaptive) yapılardır. Diğer bir yaklaşım, ‘Programlanabilen veya Aktif Ağlar’ teknolojisi ağ işletimlerinde, trafiğe veya duruma göre, dinamik ağ özelliklerini değiştirebilen ağ tasarımını hedeflemiştir. Güvenlik sorunları bu teknolojinin kullanımını kolay kılmasa da – ağınızın konfigürasyon değişiminin güvenli olması gibi – akıllı uyumlu ağların gelişimi gerçekleşecek görünmektedir. Diğer bir ilgili ağ teknolojisini; kendi kendine – organize, tanımlı ve iyileşen ağlarda (self-organizing SON, configuration, healing networks) görmekteyiz. Mobil haberleşme sistemlerinde, bu alan radyo teknolojisinde 3GPP SON tanımlanmıştır. Haberleşme teknolojilerindeki akılın devamlı gelişmekte olması, bize gelecekte gerçek ‘tak-çalıştır’ (plug & play) olanaklarını da sunacak. Devamlı artmakta olan ‘Akıllı Telefonlar’ kullanımı yanı sıra, şehirlerin de akıllı olması gerçek etkileşimli akıllı uzaylar kavramını gerçekleştirecektir.

Lütfen siz cevap veriniz
Müsaadenizle benim aklım, yıllar önce sayısal, yazılım kontrolü telefon santrallarına geçilirken, kardeşimle tartıştığımız bir soruya takılıyor. Soru şu: ‘Yazılım kontrolü altında çalışan herhangi bir sistem, yazılımı yazandan daha akıllı olabilir mi?’ Bu sorunun yanıtı evet ise, soruyu şöyle güncelleyebiliriz; ‘Akıllı telefon, kullanana akıl sağlar mı?’ Benim kendime göre bir cevabım var, siz de isterseniz düşünün.