A historical evaluation of artificial intelligence with focus on algorithms generating creative artwork

Yapay zeka üzerine yaratıcı yapıt üreten algoritmalar odaklı tarihsel bir değerlendirme

PDF İndir

Tez No: 1004102
Yazar: İLKEM AHU ŞAHİN
Danışmanlar: PROF. DR. AYTEKİN ÇÖKELEZ
Tez Türü: Doktora
Konular: Bilim ve Teknoloji, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Tarih, Science and Technology, Computer Engineering and Computer Science and Control, History
Anahtar Kelimeler: Bilim tarihi, Bilim tarihi ve felsefesi dersi, Bilim ve teknoloji, Bilişim teknolojisi, Bilişimsel yaratıcılık, Bilişsel teknoloji, Yapay zeka, İnsan bilgisayar etkileşimi, İnsan-yapay zeka etkileşimi, History of science, History and philosophy of science course, Science and technology, Information technology, Computational creativity, Cognitive technology, Artificial intelligence, Human computer interaction, Human-artificial intelligence interaction
Yıl: 2026
Dil: İngilizce
Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Ana Bilim Dalı: Bilim ve Teknoloji Tarihi Ana Bilim Dalı
Bilim Dalı: Bilim ve Teknoloji Tarihi Bilim Dalı
Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Tarih yazımına başlarken, geçmişin bütünüyle ve tamamen olduğu gibi yeniden canlandırılamayacağına dair bir farkındalık ve bilinç oluşturulmalıdır. Bu tez çalışması, yapay zeka (YZ) öznel olgusu etrafında tarihsel gerçeklerin araştırılmasına dayalı bir anlatı olarak kurgulanmıştır. Evren ve yaşama dair döngülerin insanlar için antik dönemlerden itibaren merak konusu olduğu tarihsel izlerle gözlemlenmektedir. Yapay zekanın geçmiş yolculuğu, insanlığın bu döngüler ve bilişsel süreçleri çözümleme merakını cansız nesneler üzerinde mekanizmalar geliştirerek taklit etme çabalarına dayandırılabilir. Temel olarak, insanın doğal fenomenleri, biyolojik ve zihinsel döngüleri anlama arzusu ve yaşamın prensiplerine dair hiç sönmeyen ilgisi bu uğraşıları çağlar boyu canlı tutmuştur. Kitleleri eğlendiren mekanik oyuncaklar üretmek ve insanlara hizmet ederek günlük yaşamı daha verimli kılan aletler geliştirmek, söz konusu icatların geliştirilmesindeki diğer önemli motivasyonlar arasında yer almışlardır. Yapay zekanın temelleri zaman içerisinde farklı bilimsel disiplinlerle etkileşim halinde şekil almıştır. İkinci Dünya Savaşı sırasındaki stratejik adımlarla beraber hız kazanan bilimsel ve teknolojik araştırmaların da etkisiyle YZ kavramsal olarak yirminci yüzyılın ortalarında tanımlanmıştır. Bu tez çalışmasının temel ereği, yapay zeka hakkında literatürde yer alan mevcut tarihsel anlatıları eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirerek bütüncül bir anlatı içerisinde yeniden yapılandırmak ve devamında tezin odağında yer alan algoritma ile yaratıcı yapıt üretme çabalarının temellerini YZ tarihi bağlamında araştırıp ortaya çıkarmaktır. Bu doğrultuda, tez raporu, yapay zeka hakkında tarihsel bir derleme ve yapay yaratıcılık üzerine akademik araştırmaya dayalı özgün bir bakış açısı ortaya koymaktadır. Bu araştırmada, YZ hakkında literatürde yer alan farklı tarihsel anlatılar sentezlenerek altı başlıkta yapılandırılmıştır. Başlıca, kökenleri mekanik dünya görüşüne dayanan, disiplinler arası bir alan olan, gelişimi bilgisayarların tarihiyle eşzamanlık gösteren, yirminci yüzyılın ortalarında ayrı bir alan olarak tanımlanan, dönemsel başarı ve başarısızlıklarıyla farklı mevsimlerden geçen, ve önemli olaylarıyla kronolojik olarak özetlenen yapay zeka anlatıları derlenmiş ve rapor kapsamında sunulmuştur. Bilimsel Devrim tarafından teşvik edilen mekanik dünya görüşü, otomatların ve müteakip teknolojik gelişmelerin ilerlemesini önemli ölçüde etkilemiştir. Yapay zeka tarihi de bu entelektüel ve teknolojik tarih birikiminin bir devamı olarak yorumlanabilir. Yapay zekanın önünü açan araştırmalarda felsefe alanındaki argümanlardan esinlenilmiş ve YZ matematik bilimindeki kavramsal tartışma ve biçimselleştirme çabalarından etkilenerek şekil almıştır. YZ bilimler ve disiplinler arası bir alan olarak fizik kökenli önerilen teorileri uyarlamış ve benzer şekilde psikoloji ve dilbilimdeki gelişmelerden etkilenmiştir. Yapay zekanın hayata geçirilmesi ise dönemin sunduğu teknolojik kabiliyet ve imkanlar doğrultusunda mümkün kılınırken, teknolojik kısıtlarla da sınırlı kalmıştır. Matematik ve fizik, yapay zekanın teorik çerçevesini oluşturmada temel rol üstlenmişlerdir. Biçimsel sistemlerin, olasılık teorisinin, rastgelelik kavramının ve matematiğin eksikliğiyle sonuçlanan argümanların ve ispatların gelişimi YZ'nin kavramsal olarak ortaya atılması ve çerçevelendirilmesi üzerinde etkili olmuştur. Yirminci yüzyılın başlarında, matematikçiler bir ispatı geçerli kılanın ne olduğunu tanımlamanın yollarını arıyor ve bu amaçla matematiksel temelleri araştırıyorlardı. David Hilbert karar problemini (Entscheidungsproblem) bu bağlamda sunmuştur. Matematiğin biçimsel bir sistem olarak önerilmesi Kurt Gödel tarafından eksiklik teoremleriyle eleştirel bir şekilde sorgulanmış, Alan Turing ise Gödel'den farklı olarak, evrensel makineyi fikir olarak icat etmiş ve bu kavramsal makineyi kullanarak, belirli bir formülün fonksiyonel hesaplama aralığında kanıtlanabilir olup olmadığını belirlemek için genel bir yöntemin bulunmadığını ve dolayısıyla matematiğin karar verilemez olduğunu göstermiştir. Turing, teorik olarak mantıksal bir sistem içinde her hesaplanabilir işlemi gerçekleştiren bir algoritmanın varlığını kanıtlamıştır. Fizik alanında termodinamik yasaları, özellikle bilgi teorisini de etkileyen entropi kavramı, veri ve yapay zeka hakkındaki temel fikirlere katkı sağlamışlardır. İstatistiksel mekanikte tanımlanan entropi kavramı, Claude Shannon tarafından önerilen Bilgi Teorisi'nin temel taşlarından birini oluşturmuştur. Shannon, yirminci yüzyılın ortalarında sürdürdüğü çalışmalarında genel bir iletişim teorisi tanımlamayı hedeflemiştir. Bu çalışması, bilgi teorilerini, nihayetinde veri kavramını ve bunlara dayanan yapay zeka yaklaşımlarını etkilemiştir. Bunun yanı sıra fizikte, özellikle de kuantum mekaniğinde ortaya konan belirsizlik kavramı, yapay zekada deterministik yaklaşımlardan olasılığa dayalı yaklaşımlara doğru bir paradigma değişimini öngörmüştür. Yirminci yüzyılın ilk yarısında, davranışçı psikoloji ekolünde zihin-makine metaforu yaygınlaşmaya başlamıştır. Makineler ile insan beyni arasındaki benzerlikler, bilim insanları için bir araştırma alanı haline gelmiştir. Nöroloji ile iş birliği içinde yürütülen psikoloji çalışmaları, beyin fonksiyonlarının modellenmesi ve öğrenmedeki sinaptik nöron eyleminin önemi üzerine varsayımların ortaya atılmasıyla sonuçlanmıştır. YZ çalışmalarını da etkileyen beyin modelleme teorisi, sinir ağlarının heterojen nöron sistemleri olduğu vizyonunu öne sürmüştür. Yüzyılın ortalarına gelindiğinde Alan Newell ve Herb Simon bilişsel süreçlerin bilgisayar simülasyonları üzerinde deneyler yaparken, Noam Chomsky teorik dilbilimi yeniden tanımlayarak bilişsel bir devrim başlatmıştır. Chomsky, insan dilini tanımlamak için içsel temsiller içeren üretimsel dilbilgisi gibi bir teorinin gerekli olduğunu savunarak dil alanında biyolojiden matematiğe kadar uzanan yeni araştırma boyutlarının oluşumunu doğrudan etkilemiştir. Dil alanındaki biçimselleştirme çabaları, YZ ve makine çevirisi araştırmalarına zemin hazırlamıştır. Yirminci yüzyılın ortalarında akıllı makine kavramı gitgide önem kazanmıştır. Bilgisayarların icadı, insansı zekanın uygulamaya geçirilmesi temennisini gerçekleştirmek için ihtiyaç duyulan temel platformu sağlamıştır. Yapay zekanın tarihi, kesintili bir akış yerine zaman içerisinde gelişen olayların birikimi ve özümsenmesiyle örülü bir hikayedir. Bununla beraber tarihte belirgin bir olay, 1956 yılındaki Dartmouth Koleji Konferansı, yapay zekanın ayrı bir disiplin olarak doğuşunu sembolize eder.“Yapay zeka”ifadesinin resmi olarak ilk defa bu etkinlikte kullanıldığı bilinmektedir. Konferansın öneri metninde, o dönem için gelecekteki yapay zeka çalışmalarının odaklanması tavsiye edilen araştırmaya açık alanlar listelenip detaylandırılmıştır. YZ alanındaki bu ilk çalıştayı takiben çeşitli yaklaşımlar izlenmiştir. Yirminci yüzyılın ortalarından itibaren, yapay zeka sembolik manipülasyon, uzman sistem veri tabanları ve veriye dayalı makine öğrenimi modelleri temelinde uygulamaya geçirilmiştir. Estetik unsurları işleme ve kullanma yeteneği, insan bilişini makine zekasından ayrıştıran temel özellikler arasındadır. Araştırma, bu savdan esinlenerek ve yapay zeka tarihine ilişkin farklı anlatıların kapsamlı bir derlemesini temel alarak, YZ'nin ortaya çıktığı dönemde makinelerin düşünebilme yeteneği üzerine olan tartışmanın merkezinde yer alan yapay yaratıcılık konusuna odaklanmıştır. Bu bağlamda, yaratıcılık teması kavramsal olarak ve yapay zeka alanındaki konumu itibarıyla irdelenmiştir. İnsan zekasının temel alameti farikalarından kabul edilen yaratıcılık kabiliyeti, yaygın bir şekilde şans, kaos, rastgelelik ve öngörülemezlik ile ilişkilendirilir. Bilgisayar tabanlı sanatın doğuşu, ana bilgisayarların ortaya çıktığı 1950'lerle eşzamanlıdır. Sibernetik ve bilgi estetiği kavramları da 1960-70'li yıllardaki bilgisayar ile yaratıcı sanat oluşturmayı amaçlayan öncü deneyleri etkilemiştir. 1960'larda Bilgi Estetiği, rasyonel ve objektif bir estetik teorisi tanımlama girişimi olarak disiplinler arası bir yaklaşımla ortaya çıkmıştır. Bu yaklaşım, estetiğin objektif ölçütlerini matematiksel temellere dayandırmak için Shannon'ın Bilgi Teorisi'ni referans almıştır. Akıma Avrupa'da iki akademik merkez olarak Almanya'da Max Bense ve Fransa'da Abraham Moles liderlik etmişlerdir. Tez çalışması özelinde, yapay zeka ile sanat üretimi yolculuğunun ilk örneklerinde yaratıcılığın ne olduğuna dair ortak bir kavrayışın var olup olmadığı sorgulanmıştır. Bu keşif çabası, çalışmanın odaklandığı tarihsel dönem olarak yirminci yüzyıl ortalarında gerçekleştirilen YZ tabanlı yaratıcı ürün geliştirme deneylerinin çıkış noktalarını ve algoritmik yaklaşımlarını inceleyerek sürdürülmüştür. Araştırma kapsamında incelenecek alanlar olarak müzik besteleme, resim ve şiir üretimi yaratıcı süreçleri seçilmiş ve bu alanlardaki erken yapay zeka yaklaşımları, sanat dalları arasında uygulanan ortak ve ayrık metotları keşfetmek amacıyla karşılaştırmalı olarak ele alınmıştır. Algoritma tabanlı yaratıcı sanat üretiminin temelleri, daha bütüncül yapay zeka tarihi kapsamında ve dönemsel sanat hareketleri ile de bağlantı kurularak değerlendirilmiştir. Ek olarak, geçmiş ve gelecek arasında bir köprü kurabilmek adına daha güncel sanal yaratıcılık yaklaşımları da mercek altına alınmıştır. Müzik, resim ve şiir alanlarındaki YZ yaklaşımlarını tarihsel bakış açısıyla ele alan bu çalışmanın analizi sonucunda, erken dönem bilgisayar ile üretilen şiir, dijital görsel sanatlar ve müzik kompozisyonunun benzer prensiplerle hayata geçirilmiş oldukları tespit edilmiştir. Özellikle, tanımlanmış sınırlar, belirli girdiler ve tanımlanmış etkileşim kurallarına sahip bir sistem içerisinde, birden fazla etkileşim seçeneğinden birkaçını etkinleştirmek amacıyla her üç alanda da bir rastgele üreteç mekanizması kullanılmış ve bu sayede öngörülemeyen ancak hesaplanabilir çıktılar elde edilmiştir. Ayrıca, sibernetik ve bilgi teorisinden esinlenen bilgi estetiği kavramları uygulanmıştır. Bilgisayar tabanlı deneyler, bilgi teorisi ile stokastik ve rastgelelik temelli algoritmik uygulamaların matematiksel yöntemlerinden etkilenmiştir. Bilgisayar deneysel bir platform; insanın bilişsel yaratıcı süreçlerini irdelemek için bir laboratuvar olarak kullanılmıştır. İnceleme alanı olarak seçilen her üç sahada da YZ araştırmacılarının insanın yaratıcı sanat üretme süreçlerini çözümleme merakıyla bunların algoritmik biçimlendirmeleri üzerinde çalışmakta oldukları gözlemlenmiştir. Öncü deneylerde kural-tabanlı algoritmalar geniş çapta kullanılmıştır. Yirminci yüzyılın ortasındaki araştırmalarda, estetik veya sanatsal değeri yüksek sonuçlar üretmekten ziyade, bireylerin yaratıcı süreç boyunca kullandıkları yöntemsel mekanizmaların açıklanması amaçlamıştır. Alandaki bu öncü çalışmalar, tarihsel süreçte onları takip eden yaratıcı yapay zeka geliştirme modellerinin temellerini inşa etmede etkin olmuşlardır. Tez çalışması, nitel tarihsel araştırma yöntemine uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Araştırma, yayınlanmış arşivlerin ve güncel literatürün metin analizine dayanmakta olup, yorumlayıcı bir yaklaşım sunmaktadır. Birincil ve ikincil kaynakların eleştirel yorumu yapılmıştır. İncelemeler, yapay zekanın kavramsal olarak ortaya çıktığı kilit dönem kabul edilen yirminci yüzyılın ortalarını merkeze alarak sürdürülmüştür. Kapsamlı tarihsel anlatının bütünlüğünü korumak amacıyla, bu döneme hazırlık oluşturan temel öncül kavramlar ile güncel gelişmeler arasında da bir bağlantı kurulmuş ve anlatı kapsamında kaleme alınmıştır. Bu yaklaşım, geçmişten günümüze uzanan metodolojik akışı bütüncül bir perspektifle sunmayı hedeflemektedir. Yirmi birinci yüzyılın ilk çeyreğinde, yapay zeka teknolojileri genellikle“dar”veya“zayıf yapay zeka”olarak adlandırılan alana özgü uygulamalarla sınırlı kalmıştır. Gelecekte tam insan zekasını taklit etmesi beklenen makineler ise“genel yapay zeka”veya“güçlü yapay zeka”kategorisi altında sınıflandırılmaktadır. Gelişmekte olan teknolojiler arasında sayılan yapay zeka, birçok farklı alanda olduğu gibi dijital sanat üretmek için de makine öğrenimi metodolojilerinin çeşitli varyasyonlarını kullanmaktadır. Makine öğrenimi kavramları, 1940'larda önerilen nöron tabanlı modellerden köken almıştır. Zamanla geliştirilen yaklaşımlar, veri odaklı sistemlere dönüşmüştür. Derin öğrenme, derin yapay sinir ağlarına dayanan bir makine öğrenimi türüdür. Potansiyelleriyle beraber, yapay zeka ve yaratıcı alandaki uygulamaları, gelecek için gelişime açık fırsatları barındırmaya devam etmektedir.

Özet (Çeviri)

The practice of history writing begins with the understanding and acknowledgment that the past cannot be completely reconstructed as it was. The trajectory of artificial intelligence (AI), the subjective agency of this dissertation, originates in the ancient efforts of humanity to emulate nature, and eventually intelligence on inanimate objects. This enduring fascination was driven by various motivations, primarily, by the desire to explain natural phenomena of the universe and the complex functioning of living organisms and the mind. The continual historical narrative of AI has been shaped by the mutual influence of diverse disciplines over time, propelled by strategic research and development during the Second World War, and eventually, AI was conceptually formalized as a field in the middle of the twentieth century. This dissertation aims to critically evaluate the existing historical accounts of artificial intelligence and compile them into a structured narrative, and subsequently uncover the origins of creativity within the context of AI. The mechanistic world view, promoted by the Scientific Revolution, significantly influenced the development of automatons and subsequent technological advancements. The history of AI is appreciated as continuation of this intellectual and technological narrative. The research in AI was inspired by arguments in philosophy and shaped by the conceptual discussions and formalizations in mathematics as a science. AI as an interdisciplinary field adapted theories from physics and was developed in interaction with psychology and linguistics. Eventually, the implementation of artificial intelligence was constrained by the technological capabilities and their inherent limitations prevalent at the time. Mathematics and physics were foundational in the establishment of artificial intelligence's theoretical framework. Development of formal systems, probability theory, concept of randomness, and arguments and proofs leading to the incompleteness of mathematics were influential. In physics, the theories of thermodynamics, primarily entropy, that influenced information theory, contributed to foundational thoughts about data and artificial intelligence. The concept of uncertainty, as established in physics, notably in quantum mechanics, anticipated a paradigm shift in artificial intelligence, moving from deterministic to probabilistic approaches. Moreover, the brain modeling theory that emerged in the early twentieth century, proposed the vision that neural networks were heterogeneous systems of neurons. During the mid-20th century, the concept of the intelligent machine gained prominence. The advent of the computer provided the essential platform for realizing the aspiration of implementing humanoid intelligence. Study shows that the story of artificial intelligence is an accumulation and assimilation of progressing events rather than a set of abrupt shift and sudden discontinuity over time. Nevertheless, the emergence of AI as a separate discipline is commonly related to the 1956 Dartmouth College conference event where the term artificial intelligence was officially used for the first time. The conference's proposal outlined specific problems to be addressed and key areas in the field of AI for future investigation. Since then, AI research and implementation technologies have progressed through multiple distinct phases. From the middle of the twentieth century, artificial intelligence was implemented based on symbolic manipulation, expert-systems databases, and data-driven machine learning approaches. The ability to process and utilize aesthetic elements differentiates human cognition from machine intelligence. Inspired by this assertion, building upon a comprehensive compilation of diverse AI historical narratives, this dissertation subsequently focused on the domain of artificial creativity, a topic that was central during the emergence of AI to the debate on whether machines can think. In this context, a conceptual exploration of creativity and its place within the field of artificial intelligence was performed. Creativity, a foundational feature of human intelligence, is widely related to aspects of chance, chaos, randomness, and unpredictability. The nascence of computer-generated arts coincides with the emergence of mainframe computers in the 1950s. Cybernetics and information aesthetics concepts influenced early art production experiments by the computer during 1960-70s. To discover whether computational creativity was implemented based on a common approach, early AI approaches across diverse creative domains of music composition, painting and poetry were examined. The emergence and development of computer creativity is evaluated within the broader context of AI history and in connection with the art movements. Contemporary approaches to artificial creativity are additionally examined to link historical accounts to future trajectories. Analysis across various creative domains revealed that early computer poetry, digital visual arts and music composition were implemented using similar underlying principles. In particular, a random generator was used in all fields to activate a few of the many interaction options within a system with defined boundaries, given inputs, and defined interaction rules, and as a result obtaining unpredictable but calculable outputs. The concepts of information aesthetics, inspired by cybernetics and information theory, were applied. Experiments were influenced by mathematical methods of stochastic and random algorithmic implementations. The computer was used as a laboratory environment to experiment with the formalized processes of innate human creativity. Researchers in each of the three domains selected for this study were exploring the creative processes and working on their algorithmic formalization. In the early experiments, rule-based algorithms were widely used. Pioneering research sought to elucidate the procedural mechanisms utilized by individuals during the creative process, rather than to produce outcomes of significant aesthetic or artistic value. Nevertheless, the endeavors contributed to the foundation of subsequent creative artificial intelligence models. This study was conducted following qualitative historical research. The research is based on textual analysis of published archival and contemporary literature and serves an interpretive approach. Critical interpretation of primary and secondary sources was performed. The research centered on the middle of the twentieth century, a pivotal period marked by the conceptual emergence of AI. Nevertheless, to maintain the integrity of the overarching historical account, foundational preceding concepts in the history of artificial intelligence are introduced in the report. The study concludes with an analysis of current state-of-the-art developments to establish a seamless historical narrative.

Benzer Tezler

Tez No
555463
Tüketici kredisi taleplerinin yapay öğrenme modelleriyle değerlendirilmesi
Evaluation of consumer credit requests via machine learning models
NECATİ ALPEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TOLGA KAYA
Tez No
723965
Basamak patlatmasında tasarım parametrelerinin patlatma verimliliği ve çevresel etki açısından değerlendirilmesi
Evaluation of design parameters in bench blasting in terms of blast efficiency and environmental effect
ÖZGE AKYILDIZ
Doktora
Türkçe
2022
Maden Mühendisliği ve Madencilik İstanbul Teknik Üniversitesi
Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKER HÜDAVERDİ
Tez No
876304
Leveraging ai in construction management
İnşaat proje yönetiminde yapay zekadan faydalanma
BARAN AKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mimarlık İstanbul Teknik Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
Tez No
940792
Improvıng the predıctıon of oıl and gas productıon usıng artıfıcıal ıntellıgence algorıthms
Yapay zeka algoritmalarını kullanarak petrol ve gaz üretim tahminlerinin iyileştirilmesi
AZHAR NAJI MUHAJIR ALYAHYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerji Sakarya Üniversitesi
Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLÜZAR ÇİT
Tez No
949332
Recommanding new products with high sales potential in fashion retail: A machine learning approach
Moda perakendesinde yüksek satış potansiyeline sahip yeni ürünlerin önerilmesi: Bir makine öğrenimi yaklaşımı
ENES TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol İstanbul Teknik Üniversitesi
Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜL HALİM ZAİM

Geri Dön