Oğullaşma(Swarming)
“Oğullaşma” kavramı üzerine bir yazıyı kaleme alma cesaretini ve bilgisini aslında kendimde pek de görmemekle birlikte, bu kadar önemli bir konuyu ülkemizde birkaç kişi dışında tartışan olmamasını görmek bu yazıyı oluşturdu.
Doğa bilimlerinden başlayarak, tasarım, mühendislik ve uygulamaya kadar geniş ölçekli bir görüyü ortaya koymayı gerektiren bir unsur olarak “oğullaşma” kavramının üstünde durulması gerekmesinin nedeni nedir?
Bunun da öncesinde “Oğullaşma” yani “Swarming” nedir?
Oğullaşma; mikro dünyada birçok canlıda görülen bir davranış şeklidir. En bilinenler, arılar, karıncalar ve bazı kuş türleridir. Son araştırmalara göre, mikro organizmalarda da görüldüğü ortaya konulmuştur. Biz teknik tanımları bu mikro dünyadan aldığımız referanslarla yapacağız.
Oğullaşma, kamçılı bakteriler arasında yaygın olan aktif yüzey hareketliliğinin bir şeklidir 2.
Yani mikro dünyada, bakterilerin çoğalması ve aktif hareket kabiliyetleridir.
Agar (Jeloz) genelinde, bakteriler için toplumsal bir olgudur 1. Oğullaşan hücreler genellikle uzun ve çok çekirdekli, kamçılı bakteri türlerinin koordineli ve hızlı bir şekilde agar (sıvı, çoğunlukla su) yüzeyi üzerine hareket edebilir. Bazı sürüler koloniler swarming sırasında bireysel hücre-hücre ilişkilerini teşvik için büyük miktarlarda balçık (slime) oluştururlar 2.
Nüfus , tek bir ortamda yaşamak için çok büyük olduğu zaman muhtemelen oğullaşma yeter sayısı algılama düzenlemesi bakteriyel hücrelerin optimum yayılmasını izin verir 4.
Bu hareketli hücreler; gruplar veya sallar üzerinde hareket ederler. Uzun eksenlerine paralel olarak hücre-hücre teması maksimize ederek mevcut tüm yüzeyi kolonize ederler 1.
SWR adı verilen bir hücre-hücre sinyalizasyon sistemi Oğullaşmanın başlatılmasından sorumlu olduğu tespit edilmiştir 3.
Buradan anlamamız gerekiyor ki; mikro organizmalar canlılıklarını devam ettirebilmek için mevcut durumu analiz ettikten sonra, kendi ortamlarını yaratarak kendilerini kopyalamaya ve yayılmaya başlıyorlar. Bunun için de her bir birey (burada hücre) bio-kimyasal katalizörlerle birbirleri arasında iletişim kurarak sürekli geri beslemeyle ne yapacağını biliyor.
Peki bu bilgide bizim işimize yarayacak kısım nedir?
Sistemin potansiyeli o kadar yüksek ki. Askeri alanda; otonom robotik sistemlere uygulanması başlı başına bir çalışma alanı. Liderini takip eden robotlar, komuta aracını koruyan takipçi sistemler (oğullar) ve diğer hava-kara-deniz insansız araçlarının tamamına uygulanabilecek otonom zeka.
Fakat benim ortaya atmak istediğim bir diğer önemli unsur ise bu sistemin yönetsel alanda kullanılabilmesi. Özellikle yüksek iletişim ve geri dönüş özellikleri ele alındığında, bu unsurların eksikliğinden doğan süre aşımları gibi problemlerin üstesinden gelinebilir. Savunma Sanayisindeki proje süreçlerinde ve kümelenme yapılarına entegre edilebilir.
Ülkemizde ise bu potansiyeli yüksek kavramı kurum olarak ele alan KOVAN ODTÜ var. Akademik çalışmalarına hızla devam eden ekip, internet sayfalarında
KOVAN araştırma laboratuvarı doğadan esinlenerek akıllı sistemlerin sentezini incelemek için kurulmuştur. Bizim ilham biyolojik sinir sistemlerinin ve evrim sosyal böcekler arasında değişen geniş bir yelpazede alanları kaynaklanıyor. (Robotlar dahil) Özerk ajanlar çalışmalarımızda önemli bir test yatağı olarak tercih edilmektedir 5.
şeklinde açıklamada bulunmuş. Konuyla ilgili bir diğer kaynak ise;
Dz.K.K.’dan Yrd.Doç.Dr.Müh.Alb.Okan Topçu’nun kaleme aldığı ve yayınladığı bir makale. Kendisi; “Yakın zamanda otonom sistemlerin içinde olduğu yeni bir düzen”le karşı karşıya kalacağımıza dikkat çekmiş, bu sistemlerin askeri ve sivil alanlarda örnekleriyle ülkemiz için bir görüş (vizyon) oluşturmuştur 6.
Mikro dünyada milyarlarca yıllık evrimin sonucunda oluşan bu sistemin birçok alanda ortaya konulabilecek potansiyeli var. Kişi ve kurumların bunun üzerine düşünmesi, ortak projeler yaratması en büyük beklentimiz. Bu bağlamda her türlü iş birliğine açık olmak gereklidir.
Kaynaklar
1 Fraser, G.M. and Hughes, C. (1999) Swarming motility. Curr. Opin. Microbiol. 2, 630–635.
2 Harshey, Rasika M. “Bees aren’t the only ones: swarming in Gram-negative bacteria.” Molecular microbiology 13.3 (1994): 389-394.
3 Köhler, Thilo, et al. “Swarming of Pseudomonas aeruginosa is dependent on cell-to-cell signaling and requires flagella and pili.” Journal of bacteriology 182.21 (2000): 5990-5996.
4 Whitehead, N.A., Barnard, A.M., Slater, H., Simpson, N.J. and Salmond, G.P. (2001) Quorum-sensing in Gram-negative bacteria. FEMS Microbiol. Rev. 25, 365–404.
5 http://www.kovan.ceng.metu.edu.tr/index.php/Main_Page
6 http://www.researchgate.net/publication/279449032_Intelligent_Autonomous_Systems_(Akll_Otonom_Sistemler)
About The Author
