KUANTUM BEŞERİ BİLİMLERE DOĞRU
*Please scroll down for English
1950’lerde “İki Kültür” olarak tanımlanan, doğa bilimleri ile beşeri bilimler arasındaki üstünlük tartışması bugün farklı versiyonları ile akademinin gündeminde kalmaya devam ediyor.
Geleneksel beşeri bilimlerin “gerçek,” dijital beşeri bilimlerin ise sadece “teknik destek” olarak tanımlandığı 1960'ların hiyerarşik yaklaşımı şüphesiz bu tartışmaların bir başka açısını temsil ediyor. Bugün her ne kadar beşeri bilimler alanında, dijital yöntemlerin ürettiği bilgiye artık şüpheyle bakılmıyor olsa da teknolojik gelişmeler üstünlük tartışmalarının hararetini canlı tutuyor. Silikon Vadisi’ndeki, kuantum bilgisayarlarla klasik bilgisayarlar arasındaki üstünlük tartışması bunun en güncel örneği.
Gelin bu heyecan verici rekabetin detaylarına geçmeden önce kuantum bilgisayarların ne olduğunu en sade şekilde anlamaya çalışalım.
Google kuantum bilgisayarı (Image credit: Eric Lucero/Google, Inc.)
Gündelik hayatımızda kullandığımız klasik bilgisayarlar tarafından çözülemeyecek boyutlara ve karmaşıklığa sahip hesaplamalar için yeni bir bilgisayar türüne olan ihtiyaç, kuantum bilgisayarların ortaya çıkmasını sağladı. Klasik bilgisayarlarda veriler 1 veya 0 olarak temsil edilirken, kuantum fiziğine dayalı bu sistem sayesinde veriler süperpozisyon yani aynı anda 1 ve 0 durumunda olabiliyor. Bu da çok daha yüksek ve verimli hesaplama gücü sağlıyor.
Google, 2019’un Ekim Ayı’nda yayınladığı makalede, Sycamore işlemcisinin kuantum üstünlüğüne ulaştığını ilan ederek, günümüzdeki en gelişmiş “süper” bilgisayarların bile ancak 10.000 yılda çözeceği bir problemi kuantum bilgisayarla 200 saniyede çözmeyi başardığını duyurdu.
Kuantum teknolojisini ticarileştirme yarışında Google’ın ana rakibi olan IBM bu açıklamaya karşı bir yazı yayınlayarak Google’a itiraz etti. IBM’e göre aynı işlem klasik yöntemlerle sadece 2,5 gün sürmekteydi ve “üstünlük” iddiası oldukça abartılıydı. Bulut sisteminde kuantum bilgisayarını herkesin kullanımına açan IBM, Google’ın ulaştığı bu sonucun, kuantum bilgisayarların her şeyi klasik bilgisayarlardan daha hızlı yapabileceği anlamına gelmediğini savunuyor. Ancak teknoloji dünyasındaki kuantum dönüşümü, bu yeni tür bilgisayarların önümüzdeki 3 ila 10 yıl içerisinde ulusal güvenlik, hastalıkların erken teşhisi ve yeni aşıların çok hızlı geliştirilmesi gibi hayati alanlarda, yapay zeka ve makine öğreniminin seyrini önemli ölçüde değiştireceğini gösteriyor.
IBM kuantum bilgisayarı (Image credit:IBM)
Peki henüz dijital beşeri bilimlerin vadettiklerini ve dijital yöntemlerin bilgi üretimi ile olan ilişkisini hazmetme aşamasındayken, beşeri/sosyal bilimciler olarak kuantum üstünlüğü bizim için ne ifade ediyor?
Stuttgart Üniversitesi’nde, “Dijital Beşeri Bilimlerde Hesaplamalı Kuantum için Bir Vizyon” mottosuyla geliştirilen Terra incognita projesi, dijital beşeri bilimler alanında kuantum bilgisayarların potansiyelini ortaya koyan bir vaka çalışması gerçekleştirdi. Dijital beşeri bilimlerin kuantum dönüşümünün etki alanına çoktan girdiğini gösteren ve Kuantum Beşeri Bilimler olarak adlandırılan oldukça vizyoner bu çalışmanın ilk çıktıları geçtiğimiz günlerde Johanna Barzen tarafından yayınlandı. MUSE isimli bu pilot proje kapsamında, komedi, western ve masal türündeki 20 filmde kullanılan kostümlerin nasıl bir desen diline sahip olduğunu ve hangi kalıplara ayrıştıklarını kuantum bilgisayarlarla uyumlu formüller eşliğinde inceleniyor. Örneğin herkesin zihninde “Vahşi Batı haydutu”nun nasıl göründüğüne dair net bir fikir var. Bu tarz tematik karakterleri temsil eden kostümlerin -renk, malzeme, giyinme tekniği gibi- önemli unsurları proje kapsamında detaylıca analiz ediliyor.
Terra incognita Projesi
Barzen, kuantum bilgisayarların, beşeri bilimler araştırmaları için daha hızlı işlem yapabilme, daha kompleks verileri analiz edebilme, daha hassas ve doğru veri analizi gerçekleştirme anlamına geldiğini ve daha önce dikkate alınmamış verilere yeni sorular sorma imkanı sağlayacağını ifade ediyor.
Dijital beşeri bilimlerin disiplinlerarası yapısına fizik ve metametik gibi alanları da ekleyerek daha heterojen bir araştırma ortamı oluşturan Kuantum Beşeri Bilimler, aslında bilgisayar teknolojisindeki gelişmelerin sosyal ve beşeri araştırmalara ne derece etki edebileceğinin en güncel temsili diyebiliriz.
Elbette mevcut kuantum bilgisayarlar ile beşeri bilimler alanında niteliksel araştırma yapmanın bazı zorlukları bulunuyor. Günümüzdeki “gürültülü” ve hataya meyilli kuantum bilgisayarların kullanılabilirlik ve erişim noktasında sınırları bulunuyor. Ayrıca farklı disiplinlerin kendine özgü terminolojisini, yoğun matematiksel hesaplama yeteneği gerektiren kuantum bilgisayarlarda niteliksel kategorilerle analiz etmek oldukça güç. Bu da kuantum ve beşeri bilimler ilişkisini deneyimlemek için önümüzde henüz uzun bir yol olduğunu ortaya koyuyor.
Ancak görünen o ki, bilgiye erişimi kolaylaştıran, karmaşık/ katmanlı/ çok boyutlu verileri analiz etmeyi ve görselleştirmeyi sağlayan ve bunların neticesinde de bilgisayar kullanımını bilgi üretimi boyutuna taşıyan dijital beşeri bilimler, yeni tür kuantum bilgisayarların avantajlarını gündemine dahil etmeye devam edecek.
Beşeri bilimlerin daha yavaş ve yorum odaklı veriye yaklaşımı, bir başka ifadeyle, yakın okumayı önceleyen etik kodları bu değişim rüzgarından etkilenmeyecek olsa da, tüm bu gelişmeler beşeri bilimleri teknolojiyle olan ilişkisinde daha esnek olmaya davet eden bir çağrı olarak yorumlanabilir. Bir tarihçinin geçmişi yorumlama yeteneği ve sezgileri, bilgisayar çıktılarını yorumlama noktasında şüphesiz her zaman kritik bir öneme sahip olacaktır. Ancak bilişim dünyasında değişen veri-yöntem ilişkisi, sürekli olarak kaynaklarla, yani kendi tarihsel veya edebi verileriyle hemhal olan beşeri bilimler araştırmacılarının göz ardı etmemesi gereken önemli bir süreç.
Sonuç olarak, bir beşeri bilimler araştırmacısı Silikon Vadisi'ndeki bu gelişmelere kayıtsız kalarak tüm bu yeniliklerin kendisini ilgilendirmediğini söyleyebilir mi?
The superiority debate between natural sciences and humanities, defined as "Two Cultures" in the 1950s, continues to be one of the hot issues in the agenda of the academy with its different versions today.
The hierarchical approach of the 1960s, where traditional humanities were defined as "real" and digital humanities as "technical support," is undoubtedly one of these versions. Although today, within the scope of humanities, the knowledge produced by digital methods is no longer considered with suspicion, technological developments keep the heat of superiority discussions alive. The debate between quantum computers and classical computers in Silicon Valley is the most recent example.
Before going into the details of this exciting competition, let's try to understand in the simplest way what quantum computers are.
Google quantum computer (Image credit: Eric Lucero/Google, Inc.)
The need for a new type of computer for data calculations with huge dimensions and complexity that cannot be solved by the classical computers we use in our daily lives led to the emergence of quantum computers. While the data is represented as one or zero in classical computers, the data can be in a state of superposition as one and zero simultaneously in the system based on quantum physics. Hence, this process provides much higher and more efficient computing power.
In the article published in October 2019, Google announced that its processor called Sycamore had achieved quantum supremacy, and it managed to solve a problem with a quantum computer in 200 seconds while it would take approximately 10.000 years with the most advanced "super" computers of our day.
IBM, Google’s biggest rival in commercializing quantum computing, objected to quantum supremacy as Google presented it, by publishing a counter article. According to IBM, the same process takes only 2.5 days with classical methods, and the claim of "superiority" is quite exaggerated. According to IBM which has already opened quantum computing in the cloud system to everyone, the result of Google’s experience does not mean that quantum computers can do everything faster than classical computers. However, the quantum wind in the technology shows that in the next 3 to 10 years, these new types of computers will significantly change the course of artificial intelligence and machine learning in vital areas such as national security, early diagnosis of diseases, and the rapid development of new vaccines.
IBM quantum computer (Image credit:IBM)
As humanities/social scientists, what does quantum supremacy mean to us as we are still in the process of absorbing the promises of digital humanities and the relationship of digital methods to knowledge production?
Terra incognita Project, developed by the University of Stuttgart with the motto "A Vision for Quantum Computing in the Digital Humanities," carried out a case study revealing the potential of quantum computers in the field of digital humanities. Johanna Barzen recently published the first outputs of this highly visionary academic study, showing that digital humanities has already entered the sphere of “quantum turn” named as Quantum Humanities. This pilot project called MUSE focused on creating pattern language of costumes used in 20 films in comedy, western, and fairy tale genres. For example, everyone has a clear idea of what the "wild west outlaw" looks like in their mind. The costumes' essential elements representing thematic characters - such as color, material, dressing technique - are analyzed through formulas compatible with quantum computers.
Terra incognita Project
Barzen states that quantum computers have the ability to process faster, analyze more complex data, perform more precise and accurate data analysis. Consequently, they enable the academicians to ask new questions to their data sets that had not been considered before.
Quantum Humanities, which creates a more heterogeneous research environment by adding physics and mathematics to the interdisciplinary structure of digital humanities, is the most up-to-date representation of the extent to which developments in computer technology can affect social and humanities research.
Needless to say, doing quantitative research in the humanities field with existing quantum computers has some difficulties. Today's “noisy” and error-prone quantum computers have limits in terms of availability and access. In addition, it is complicated to make an analysis with the specific terminology of different disciplines in quantum computers. In addition, such an analysis requires intensive mathematical computing skills. This reveals that we still have a long way to experience the relationship between the quantum and humanities.
Apparently, digital humanities, which facilitate accessing, analyzing, and visualizing the complex/ layered/dimensional data and consequently increase the role of computers for knowledge production, will continue to include the quantum computers’ advantages on their agenda.
Although the humanities approach to data in a slower and interpretative manner or the ethical codes that prioritize close reading will not be affected by this wind of change, all these developments can be interpreted as a call for humanities to be more flexible in their relationship with technology. No doubt, a historian's ability and intuition to interpret the past will always be of critical importance in interpreting computer outputs. However, the changing data-method relationship in information technology is an essential process that humanities researchers who are constantly in contact with textual sources, could not ignore.
As a result, could a humanities researcher still remain indifferent to those developments in Silicon Valley and say all these innovations are not our concern?