ChatGPT ile Bilimsel Simülasyonlar

Eğer bir şeyi nasıl yapacağını bilmiyorsan, o işi bilen bir arkadaşın olsun! 🙂 Az önce olasılıkla ilgili bir şeyi merak ediyordum. 1000 kere yazı tura atsak acaba 450 tanesinin yazı gelme olasılığı ne olur? Mesela bu deneyi 1000 kere tekrarlasam, kaçınca 450 yazı gelirdi? Tabii Google’dan baktım ve karşıma şu site çıktı. Oldukça karmaşık duruyor. Ben de telefonu alıp matematikçi arkadaşımı arayıp sordum 🙂 

Fakat, arkadaşlarımız her zaman müsait olmayabiliyor. Bazen arıyorsunuz ulaşamıyorsunuz. Bazen de ne kadar yoğun olduklarını bildiğiniz için böyle basit şeyler için sizin rahatsız edesiniz gelmiyor. Keşke her an müsait olan, aradığımda tak diye cevap verecek, üstelik her şeyden de iyi kötü anlayan bir arkadaşım olsaydı! Ne güzel olurdu değil mi? 🙂 

ChatGPT, tıpkı böyle bir araç. Her istediğimizde müsait. Üstelik artık telefon uygulaması da var, elimizin altında. Arkadaşımdan bile yakın! Peki gerçekten ne kadar iyi? Birçoğunuz denediniz ve öylece kaldı biliyorum. Keyif almadığınızdan da değil, onu da biliyorum. Sadece biraz motivasyon gerekiyor. Sonuçta sırf topa vurabiliyoruz diye, bir günde Ronaldo olmuyoruz 🙂 

Bu videoda öğrenme meraklıları için, özellikle öğrenciler, öğretmenler için ChatGPT’yi anlatacağım. Bu videoda gerçekten bilimsel simülasyonlar yapacağız. O yüzden sıradan bir “ChatGPT ile Yapabileceğiniz 7 Şey” tarzındaki videolardan farklı olacak, o yüzden dikkatli izleyin. Bu arada böyle bir video da yapmıştım, izlemediyseniz…

Matematikle… Olasılıkla başlayacağız. En zor örnekten gireyim dedim ki videoyu izlemeyi burada bırakın 🙂 Şaka yapıyorum, zaten tüm olay bu. Karmaşık bir olasılık problemini, görselleştirerek, deney yaparak anlamanın ne kadar kolay olduğunu göstereceğim şimdi. 

Temelini Kur

Diyelim ki, yazı tura atıyoruz. Bu hileli olmayan bir madeni para. 3 defa atıyorum. Sizce kaçında, üçü de tura gelir? ChatGPT’ye soruyorum ve hemen cevabı veriyor. Her atışta tura gelme olasılığı ½ yani %50. Dolayısıyla 3 kere yaparsam ½*½*½ ‘den ⅛ olur diyor. Ama ben pek ikna olmadım. Biraz soyut kalıyor. Bütün olasılıkları bana listeler misin? İşte burada. Hakikaten toplamda 8 tane kombinasyon var ve yalnızca birinde üçü de tura geliyor.

Bu basitti. Isındıysak şimdi daha karışık bir problemde ne yapabiliriz ona bakalım. Ha bu arada söylemiş olayım, sadece Türkçe yazıyorum ve ücretsiz GPT3.5 versiyonunu kullanıyorum. Ücretli ile de neler yapılabildiğini göstereceğim, çünkü yarın bir gün bu özellikler ücretsiz olabilir, şimdiden göstermek istiyorum ki, treni kaçırmayalım! 

Deneyini Tasarla

Şimdi ben bu paranın hileli olup olmadığını nasıl anlayabilirim? Aslında az önce yaptığımı yaparak. Sürekli yazı tura atarım ve ne kadarında yazı geliyor bakarım. İhtimal ½ yani %50 olduğuna göre, 1000 kere yazı atıyorsam, 500’ünde yazı gelmesi lazım. Ama her 1000 kere attığımda tam 500’ü de yazı gelmez yani. Sonuçta bir rastgelelik var. 502 tanesi gelebilir, 498 tanesi gelebilir, belki 460 tanesi gelir. Ama 1000 kere attığımda 10 tanesi yazı geliyorsa bir sorun var demektir! 

İnsan merak ediyor. Peki 1000 kere yazı tura atıyorsam, 500 tanesinin yazı gelmesi ihtimaliyle, 460 tanesinin yazı gelmesi ihtimali arasında ne kadar bir fark olabilir?

Alın size işte öyle kolayca çözülmeyecek bir problem. Ama neyse ki matematikçi bir arkadaşımız da var! Telefondakini demiyorum, ChatGPT 🙂 Hadi birlikte deneyelim, bakalım bu problemi anlatabilecek miyiz ve doğru çözmemize yardım edebilecek mi.

Tane Tane Açıkla

Önce bir teşekkür edelim! Yapay zeka belki duyguları yok, ama biz nezaketi yine de elden bırakmayalım 🙂 Olayı tane tane açıklıyorum. Fakat dikkat edin, karmaşık bir şey olduğu için anlaması için burada örnek de veriyorum. 1000 atıştan 502 kere yazı geldi… 498 kere yazı geldi… Not ediyorum. Sonra bunun dağılımını görmek istiyorum.

Sadece ne istediğimi söyledim. Bakın net bir direktif vererek seçeneklerini kısmak istemedim. Bana nasıl bir çözüm önereceğini merak ediyorum. Bastım enter’a!

Haydaaa! Python kodu yazmaya başladı. İyi de ben kodlamadan anlamam ki… Durun durun kaçmayın 🙂 Vallahi ben de kodlamadan anlamıyorum. Neyse ki anlamam de gerekmiyor. Ne kadar basit olduğunu görünce eminim şaşıracaksınız. Harikalar yaratan yeni yöntemimiz kopyala, yapıştır, çalıştır ile tanışın!

Kopya, Yapıştır, Çalıştır

Google’a Colab yazıyorum. Bu Google’ın Python kodlarını çalıştırabileceğimiz çok basit bir arayüzü. Hiçbir şey kurmanız falan gerekmiyor. ChatGPT’nin bana verdiği kodu kopyaladım. Geldim burada yeni not defteri oluştur dedim. Yapıştırdım ve sadece şu oynat tuşuna basıyorum. Çalıştırmaya başlıyor, buton böyle dönüyor. Birazcık bekliyorum. Bu sırada da söylemiş olayım, buradaki kodları videonun açıklama kısmında da paylaşıyorum, isterseniz oradan da erişebilirsiniz. Ve tadaaa! 🙂 İşte aradığım grafik. Yazı tura deneyinin sonuçları diye başlık bile atmış. 500’de bir pik yaptığını görüyorum yani en çok 500 civarı yazı gelmiş. 400’e ve 600’e doğru baktığımızda hiçbir şey yok. Yani 1000 atış yaptığım 1000 deneyden hiçbirinde 400 veya daha az yazı gelmemiş. Hep 500 civarlarında. Bu tam da beklediğimiz gibi bir sonuç. Yani, eğer madeni paranız hilesizse!

Hatırlarsınız, en başta cevabı bulduğum, ama karmaşık görünen bir site göstermiştim. Burada anlatılmış, bir paranın hilesiz olup olmadığını test etmek… Karmaşık görünen bir matematik, bir sürü anlatım, kod, grafik falan. Hiç gerek duymadım. Şöyle hızlıca bir göz gezdiriyorum. Grafiklerimiz biraz farklı görünüyor, onu fark ettim hemen. Benimki daha sivri çıktı. Çünkü onunki 420 ile 580 yazı arasındakileri gösteriyormuş. E zaten bu değerlerin dışında sıfır hep. 

Sonuçlarla Oyna

Ama grafiği nasıl değiştireceğim bilmiyorum! Doğru ya 🙂 Bilmemiz gerekmiyor. ChatGPT’den isteyeyim. “Limitleri 400 ile 600 arasında sınırlayabilir misin? Tabii ki”. 

Kopyala, yapıştır, çalıştır.

Alın size o sitedeki grafiğin aynısı. Ne olasılık, ne de kodlama bilmem gerekti bunu yapmak için. Ama olan biteni anlamam her zaman önemli! Bu sitede bir de Bell curve’den bahsetmiş. Burada çıkan dağılım, bu fonksiyona uymalıymış. E tamam onu da isteyelim bakalım uyuyor mu. Hemen yeni kod geldi.

Kopyala, yapıştır, çalıştır.

İşte bu! Böyle bir yazı tura atma olayında beklenen matematiksel model ile benim deneylerim neredeyse örtüşüyor. Üç beş dışarıya taşıyor ama bu yeterince deneme yapamadığım için olsa gerek. E hadi onu da deneyelim. 1000 küçük bir sayı. 2000 atış yapıp bunu 2000 kere deneyelim. Bakalım eğriye daha iyi oturacak mı? Biraz daha iyi oldu sanki. Artık neyin değiştiğini görüyorum, kodda sadece bir değeri değiştiriyor. İstediğim gibi oynayabilirim, 3000 deney yapayım. Daha iyi oldu. 4000… Çok daha iyi! 5000 daha da iyi! 

Fark ettiniz mi? Simülasyon yapıyoruz! Neredeyse matematiğini hiç bilmeden, kodlama da hiç bilmeden, ChatGPT kullanarak simülasyon yapıyoruz. Bu sayede olasılığın doğasını test ederek öğrenebiliyoruz. Bu tür bir araç, şu zamana kadar derslerimizde hiç yoktu. Bize böyle öğretildi de öğrenmedik mi 🙂 Bunu eğitimimize dahil etmenin yolunu çözmeliyiz. Bunu bir oyunla ben başlattım, devamını siz getirin. İsterseniz oyunlardaki olasılık hesaplarıyla eşya yükseltme ihtimalinizi simüle edin, kar/zarar hesabı yaparak oyunda strateji geliştirin, isterseniz derslerinizde bir materyal olarak kullanın. Evinizde bilimsel deneyler yapın! Fakat kullanın! Çünkü hayatınızı değiştirecek.

FİZİK SİMÜLASYONLARI

Şimdi biraz fizik simülasyonu yapalım. Böyle deyince aklınıza ne geliyor bilmiyorum ama onu da unutmayın, bu videodan sonra siz de onu deneyin! Biz şimdi biraz sınırları zorlayacağız, o yüzden İngilizce yazacağım ve GPT4 kullanacağım. Fakat Türkçe ve GPT3.5 ile de yapılabilir, ben videonun hatrına hatalardan kaçmak için bunu tercih edeceğim. 

Süpersonik Uçak

Daha önce hiç süpersonik uçak görmüş müydünüz? Sonik patlama yapan şu uçakların etrafında oluşan bulutun nedenini biliyor musunuz? Buna Mach konisi deniyor. Şimdi size bunun nasıl oluştuğunu hiç anlatmayacağım! Evet evet, harbiden anlatmayacağım! Çünkü birlikte keşfedeceğiz. Bu koni, simülasyonumuzda kendisi oluşacak! 

Küçük Adımlarla İlerle

Öncelikle soldan sağa doğru giden bir uçak yapalım ve bunu bir GIF olarak kaydedelim. Adım adım ilerleyeceğiz, buna incremental prompting deniyor. Bu çok önemli bir taktik. Her şeyi tek seferde anlatırsanız pek iyi olmuyor. Ama bir adım attınız oldu, geliştirmek için tekrar bir adım, böyle böyle gideceğiz. 

Kopyala, Yapıştır, Çalıştır

Kodu verdi. Kopyala, yapıştır, çalıştır. Biraz zaman alabilir, kahvemi yudumlayayım bu sırada 🙂 Hata verdi! Ne olduğunu bile anlamadım bir takım yazılar çıktı ama TypeError gibi bir şey yazıyor. İyi de oldu aslında, muhtemelen sizin de başınıza gelir. Bakın şimdi napıyorum. Bunu kopyalıyorum. ChatGPT’ye kendini şikayet ediyorum! 🙂 

Hatayı Düzelt, Devam Et

“Bu hatayı aldım. Lütfen kodu düzeltip tekrar gönderir misin”

Ufak bir özürden sonra düzeltilmiş olduğunu umduğumuz kod geliyor 🙂 İnşallah bu sefer çalışır. Kopyala, yapıştır, çalıştır. Hadi bakalım.

Süper! Şurada soldan klasörü açıp, kaydedilen animasyonu yani GIF dosyasını çift tıklayarak açıyorum. Çalışıyor, şahane! Yalnız nur topu gibi kocaman bir topum oldu. Bu alt tarafı uçağı temsil edecek. O yüzden biraz küçültelim 🙂 ChatGPT’ye ufak düzeltmeler yapacağımızı söylüyorum.

Geliştir

“Öncelikle şu çemberi bir küçültelim, nokta gibi görünmeli. İkincisi ve bu çok önemli! Uçak hareket ettikçe, dalgalar yaymalı.”

Dikkat edin açıklamayı burada bitirmiyorum. Çünkü düşünecek olursanız bu epey muğlak bir ifade. Nasıl dalgalar yaymalı? Anlatmaya devam ediyorum.

“Her adımda uçak bir dalga oluşturmalı ve bunlar ilerlemeye devam etmeli. Yani bir sonraki konumuna geldiğinde, önceki konumundan yaydığı dalgalar ilerlemiş, büyümüş olmalı. Bana bu düzeltmeleri yapıp yeni kodu yollar mısın?”

Kopyala, yapıştır, çalıştır. 

Dosyayı açıyorum ve tadaaa! Mach konisi görselini hatırladınız mı? Şimdiden ona benziyor bile. Şimdi uçağın hızını, ses hızına göre değiştireceğim. Unutmayın, fiziği keşfetmeye çalışıyoruz. Ne yaptık? Bir uçak yaptık ve bir hız girdik. Sonra da ses hızında yayılan basınç dalgalarını simüle ettik. Şimdi uçağı ses hızından iki kat yavaş yapalım, bunu ChatGPT’den isteyebiliriz ama bir süre sonra kodda sadece bir yeri değiştirdiği görülüyor. Hatta zaten açıklamasında da yazıyor. Buradan oynayarak devam edeceğim.

Sonuçları Yorumla ve Anla

Misal uçak ses hızından 3 kat yavaş olursa nasıl olur? Böyle görünüyormuş. 2 kat yavaş olursa nasıl olur? Dalgalar uçağın ilerleme yönünde, önünde nasıl da sıkışıyor görüyor musunuz? Ne zamana kadar? Uçağın hızı ses hızına gelinceye kadar. Ses hızını aştığımızda, işte karşınızda Mach konisi. Hemen bir üçgen koni kendini belli ediyor! Mach konisini keşfettik! 

Bununla bitmiyor ki, oynamaya devam edebilirim. Hızı ses hızından çok çok daha fazla yaparsam ne olur mesela? Merak ediyorum. Misal 10 katı yapayım. Böyle oldu. Koninin ne kadar sivri olduğuna bakın. Çünkü uçaktan yayılan dalgalar ilerleyene kadar, uçak o kadar çok yol alıyor ki, oluşan koninin açısı da daralıyor. Yani aslında koninin açısı, uçağın hızıyla alakalıymış! Belki çok şaşıracaksınız ama nükleer reaktörlerde gördüğünüz şu mavi ışık var ya hani. Buna Cherenkov ışıması deniyor ve o da benzer bir şekilde oluşuyor. Bu sefer su içerisinde hareket eden yüklü parçacıklar, ışığın su içerisindeki hızından hareketli gidiyor. Bunu neden söyledim? Çünkü atom altı parçacıkların hızını ölçmek için kurulan deney düzenekleri, tam olarak bu koninin açısını ölçerek bunu başarıyor! 

Bakın çok basit bir fizik tanımladık. Bize uçsuz bucaksız evrenin kapılarını araladı. Alt tarafı uçağın hızı ve ondan yayılan dalgaların hızı. Fiziğini kendimiz keşfederek gördük. Çünkü bu bir simülasyon. Doğru bir fizik tanımlayarak, bilgisayarda bir deney kurduk. İstersek bunu daha havalı bir hale getirebiliriz üstelik. Örneğin sıcaklık haritası dediğimiz görsel çeşidine dönüştürmesini istersek de animasyon böyle oluyor!

Tamam bunların hepsi çok güzel ve havalı. Ama belki de fark etmediğiniz önemli bir detayın altını çizmem gerek. Burada yaptıklarımız, aslında basit bir bilimsel çalışmanın adımları. Evet şaka yapmıyorum. Bugün özellikle Amerika gibi ülkelerde, birçok bilim insanı, yazdıkları simülasyonları hazırlarken artık ChatGPT kullanıyor. Çünkü işlerini çok hızlandırıyor. Elbette bilgi birikimleriyle yine kontrolü kendileri sağlıyorlar. Fakat ChatGPT sayesinde hızlıca yapılmış birçok bilimsel çalışma yayınlanıyor artık. Elbette bu işler burada yaptığımız kadar basit değil, fakat bu, güzel bir başlangıç. 

Düşünsenize… Belki de yarın bir gün yapay zeka, bizim onu yönlendirmemize bile ihtiyaç duymayan bir hale gelecek. Yarın bir gün belki de, kendi kendine bu adımları yaparak, bilimsel keşif yapabilir hale gelecek.

Çok iyi değil mi! Sadece ChatGPT ve basit bilgilerimizi kullanarak, biraz da merakla 15 dakikada neler yaptık. Her zaman müsait olan bir arkadaş gibi… Değil mi? Değil. En nihayetinde insanız ve insan olduğumuzu hatırlamak zorundayız.