Yıllardır elektrik mühendisliği disiplininin içinde, voltajlarla, frekans spektrumlarıyla, sensör dizilimleriyle ve mikrodenetleyicilerle uğraşan bir mühendis olarak doğaya her baktığımda şaşkınlığımı gizleyemiyorum. Laboratuvarda milyon dolarlık cihazlarla veya karmaşık yazılımlarla taklit etmeye çalıştığımız sistemlerin en yetkin, en kusursuz örnekleri zaten biyolojik varlığımızda tıkır tıkır çalışıyor.
İşitme sistemimizi ele alalım. Dışarıdan gelen ses dalgaları; bir ineğin böğürmesi, bir kuşun cıvıltısı ya da cebimizdeki telefonun melodi frekansı… Hepsi aslında havadaki basınç dalgalanmalarından ibarettir. Mühendislik dilinde biz buna analog sinyal deriz. Kulağımız, bu analog sinyalleri salyangoz (koklea) dediğimiz organda frekanslarına ayırır. Tıpkı gelişmiş bir sinyal işleme kartının (DSP) Fourier Dönüşümü (FFT) yapması gibi; kalın inek sesini düşük frekans, kuş sesini ise yüksek frekans bandına ayrıştırır. Ardından, bu mekanik titreşimler biyoelektriksel potansiyellere yani dijital veri paketçiklerine dönüştürülerek sinir hattı (bus bar) üzerinden beyne iletilir. Beyindeki nöral ağlar (AI) bu veriyi saniyelerden çok daha kısa sürede sınıflandırır. Bir sinyal işleme uzmanının ömrünü adayacağı bu işlem, insan kulağında sıfıra yakın gecikmeyle gerçekleşir.
Benzer bir durum koku duyumuzda da geçerlidir. Burnumuz, mühendislikte “Elektronik Burun” (E-Nose) dediğimiz çoklu gaz sensör dizilimlerinin nihai noktasıdır. Havadaki tek bir koku molekülü, koku reseptörlerine bağlandığında kimyasal bilgi elektriksel bir sinyale dönüşür. Reseptörlerin oluşturduğu bu matris, binlerce farklı kokuyu benzersiz birer “dijital imza” (fingerprint) olarak kodlar ve beyne iletir. Bugün endüstride onlarca sensör kullanarak bir gazı zor ayırt ederken, burnumuz binlerce karmaşık kimyasal bileşiği anında analiz edip ayırt edebilecek müthiş bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) altyapısına sahiptir.
Ancak bir mühendis olarak beni asıl büyüleyen şey, bu donanımlardan ziyade arkadaki “Yazılım” (Firmware/Software) yani kodlama mimarisidir.
Düşünün ki tek bir sperm hücresi, ana rahmine ulaştığında devasa bir veri transferi ve kurulum süreci başlar. Mühendislik gözüyle sperm ve yumurtanın buluşması; evrenin en yoğun, en hatasız sıkıştırılmış veri paketinin (DNA) hedef sisteme yüklenmesidir. O küçücük yapının içine; insanın göz renginden kalp atış ritmine, kulağın sinyal işleme yeteneğinden damarların hat mimarisine kadar terabaytlarca “biyolojik kod” sıkıştırılmıştır. Ana rahmi, bu kodun derlenip (compile edilip) fiziksel bir donanıma dönüştüğü kusursuz bir üretim tesisidir.
Yine toprağa attığımız küçücük bir elma çekirdeği… İçindeki gömülü yazılım (embedded code) olmasa; toprak, su ve güneş bir araya geldiğinde nasıl olur da rastgele bir çalı değil de tam olarak elma ağacı üretebilir? Çekirdeğin içindeki kod; topraktan hangi mineralleri çekeceğini, gövdeyi nasıl inşa edeceğini, yaprağın klorofil sentezini ve meyvenin tadını adım adım yürüten bir algoritmadır. Toprak bir sürücü (driver) ve besleme kaynağıdır; çekirdek ise çalıştırılabilir ana programdır.
Peki, donanımı bu kadar hassas, yazılımı bu kadar kompleks ve hatasız olan bir sistem; tesadüfi gürültülerle (noise) veya başıboş süreçlerle ortaya çıkabilir mi?
Sinyal teorisinde temel bir kural vardır: Gürültüden (chaos) anlamlı veri (information) doğmaz. Bir kod varsa, o kodu yazan bir Yazılımcı (Coder); bir sistem varsa, o sistemi tasarlayan bir Mühendis (Designer) olmak zorundadır.
Maddenin içine işlenmiş bu biyolojik algoritmalar, en küçük çekirdekten en karmaşık insan beynine kadar uzanan bu muazzam entegre devreler; tek ve mutlak bir İlahi Yazılımcı’nın, Yaratıcı’nın varlığını haykırmaktadır. Allah, kainatı ve insanı öyle bir fiziksel ve biyolojik kodla mühürlemiştir ki; mühendislikte derinleştikçe, O’nun eserlerindeki eşsiz tasarımı, sonsuz ilmi ve kudreti okumamak imkansız hale gelir.
Biz mühendisler sadece var olan bu muhteşem tasarımı tersine mühendislikle (reverse engineering) anlamaya ve kopyalamaya çalışan birer öğrenciyiz. Gerçek mimari ise O’na aittir.
Mustafa Fazlıoğlu / Elektrik Mühendisi
