Yapay zeka temelinin geliştirilmesi: akıllı sistemlerin mimarisi

kapanış bildirimi

Bu makale İngilizce olarak da mevcuttur. Teknik yardımla tercüme edildi ve yayınlanmadan önce editoryal olarak gözden geçirildi.

Bir daha gösterme.

Yapay zeka sistemleri ne kadar akıllı olursa, modeller tek başına ölçeklenebilir değildir. Birçok uygulama merkezde bir modelle başlar ve gerisini doğaçlama yapar. Bu, sistem yalnızca soruları yanıtlamaya yönelik olduğu sürece işe yarar. Ancak harekete geçmesi, karar vermesi veya birkaç adımı koordine etmesi gerektiğinde bu yaklaşım sınırlarına ulaşır. Mimari olağanüstü bir şekilde çökmez, bunun yerine zamanla yıpranır: geçici çözümlere, özel durumlara ve kontrol edilemeyen bağımlılıklara dönüşür.

Bu nedenle sistem tasarımındaki asıl soru, bir modelin nasıl geliştirileceği değil, kararsız hale gelmeden daha akıllı hale gelebilecek bir sistemin nasıl oluşturulacağıdır. Bir yapay zeka sisteminin nasıl yapılandırıldığını ve katmanlarının rollerinin nasıl değiştiğini anlayan herkes, yeni nesil modeller tarafından bunaltılmayacak, bunun yerine onlardan yararlanacak ve sorunsuz bir şekilde entegre olacak uygulamalar geliştirebilir.

Modern yapay zeka sistemleri, etrafında mantık bulunan bir modelden değil, her biri kendi sorumluluğuna sahip olan ve birlikte bir sistemin ne kadar akıllı olabileceğini belirleyen, açıkça tanımlanmış katmanlardan oluşur.

Yapay zeka sisteminin katmanları

Bir yapay zeka sisteminin mimarisi beş katmana ayrılabilir: sunum, orkestrasyon, entegrasyon, bilgi ve altyapı. Her seviye, sistemin tamamında kendi rolünü oynar ve görevleri nasıl formüle ettiğini, karar verme şeklini, bilgiyi nasıl kullandığını ve eylemleri nasıl yürüttüğünü etkiler. Ancak birlikte çalıştığımızda, yalnızca yanıtlar sağlamakla kalmayıp harekete geçebilen, ortam değişse ve modeller gelişse bile istikrarlı kalan bir sistem ortaya çıkar.

1. Sunum – anlamın ve geri dönüşün formülasyonu

Sunum katmanı, bir yapay zeka sisteminin neyle ilgili olduğunu öğrendiği yerdir. Burada bir insanın niyeti veya hedefi, sistemin bir kullanıcı arayüzü aracılığıyla, bir API aracılığıyla veya etkileşimin yapısını tanımlayan roller ve sistem istemleri gibi dahili mekanizmalar aracılığıyla çalışabileceği şekilde formüle edilir. Ancak sunum katmanı yalnızca görevi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sistemin işlemek için ihtiyaç duyduğu bağlamı da sağlar: hedefler, kısıtlamalar, arka plan bilgileri ve roller.

Diğer yön de girdi kadar önemlidir: Sunum katmanı, ister doğal dil yanıtı olsun, ister diğer sistemler için yapılandırılmış veriler olsun, ister görsel bir temsil olsun, yapay zekanın sonuçları döndüreceği biçimi belirler. Dolayısıyla bu katman sistemin iletişim zarfını oluşturur: sistemin ne yapması gerektiğini ve sonuçlarını insanlara veya diğer sistemlere nasıl hazırlayacağını tanımlar.

Görev açıkça formüle edildiğinde, bir sonraki düzey olan orkestrasyon işi devralır ve çözümle ilgilenir.

2. Düzenleme: davranışın kontrolü

Düzenleme katmanında formüle edilmiş bir aktiviteden özel bir süreç yaratılır. Bu düzey, işlemeyi yapılandırır: görevi bireysel adımlara ayırır, uygun bileşenleri seçer ve sistemin bunları işlemesi gereken sırayı belirler. Bu katman yürütmeyi izler, ara sonuçları değerlendirir ve beklenmedik durumlara yanıt verir. Bu aynı zamanda hataları tanımlamayı, alternatif yolları seçmeyi ve sonucun asıl niyetle eşleşmesini sağlamayı da içerir. Bu katman iş akışlarını, işlem hatlarını, politikaları, korumaları ve yönlendirme mantığını yani sistemin çalışma şeklini yönlendiren her şeyi içerir.

Düzenleme akış, yapı ve kontrol hakkında kararlar verir, ancak sistemin neyle etkileşime girdiği veya hangi bilgiyi kullandığı hakkında karar vermez. Bu nedenle operasyonel merkezi oluşturur: bir görevin anlaşılır ve tutarlı davranışa dönüşmesini garanti eder.

Hangi adımların gerekli olduğu netleştiğinde, dış dünyayla bağlantıyı kuran bir sonraki aşama olan entegrasyon devreye giriyor.

3. Entegrasyon – dış dünyayla bağlantı

Entegrasyon katmanı sistemin iç süreçlerini çevresine bağlar. Orkestrasyon bir görevin nasıl gerçekleştirileceğini belirlerken entegrasyon, sistem dışındaki verilere, hizmetlere ve işlevselliğe erişim anlamına gelir. Bu seviye sisteme bilgi alma veya harici işlevleri gerçekleştirme yeteneği verir. Böylece sistemin kapsamını tanımlar: hangi hizmetlere erişilebilir, hangi veri kaynakları kullanılabilir ve hangi işlemlere genel olarak izin verilir. Teknik olarak bu katman, API'ler, bağdaştırıcılar, bağlayıcılar, araçlar veya veritabanı erişimi gibi arayüzleri içerir.

Entegrasyon seçenekler sunar ancak sistemin bunları ne zaman ve neden kullanması gerektiği konusunda karar vermez. Bu sorumluluk orkestrasyona aittir. Sistemin hangi bilgiye ihtiyacı olduğu veya hangi verinin mevcut olması gerektiği netleştiğinde, gerekli bilgiyi yapılandıran bir sonraki seviye olan bilgi seviyesi devreye girer.

4. Bilgi – bilginin hafızası ve yapısı

Bilgi katmanı, modern dil modellerinin temel sınırlamasını telafi eder: Beraberlerinde dil ve dünya hakkında kapsamlı bilgi getirirler, ancak bu, eğitim sırasında sona erer. Daha sonra ortaya çıkan veya kuruluşa özel bilgilerin model dışında da bulunması gerekir.

Bilgi katmanının devreye girdiği yer burasıdır. Bilgiyi modelden, yapıdan bağımsız olarak sağlar ve güncel tutar. Bu yalnızca gerçekleri ve belgeleri değil, aynı zamanda alana özgü bağlamı, geçmişi ve bağlantıları da içerir. Teknik olarak veritabanlarını, vektör arşivlerini, bilgi grafiklerini, belgeleri ve meta verileri içerir. Bilgi düzeyi, sistemin ne bildiğini ve hangi bilginin bir görevle ilgili olduğunu belirler. Ancak bu bilginin ne zaman kullanılacağına veya sürece nasıl entegre edileceğine karar vermez. Bu orkestrasyon görevi olmaya devam ediyor.

İlgili bilgi mevcut olur olmaz, bir sonraki seviye olan altyapı devreye girer ve tüm sistemin güvenilir şekilde çalışması için teknik koşulları sağlar.

5. Altyapı – teknik çalışma koşulları

Altyapı katmanı, bir yapay zeka sisteminin gerçek dünya koşullarında tutarlı ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar. Diğer tüm seviyelerin üzerine inşa edildiği teknik temeli oluşturur ve sistemin operasyonel kalitesini tanımlar: kullanılabilirlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik. Teknik düzeyde bilgi işlem gücü, depolama ağları, kimlik, dağıtım mekanizmaları ve sistem sağlığının izlenmesi gibi hususları içerir.

Katmanlı mimari, bir yapay zeka sisteminin nasıl yapılandırıldığını ve zekasının nasıl oluşturulduğunu gösterir. Dil modelinin kendisi dahil edilmiyor, bu da şu önemli soruyu gündeme getiriyor: Model gerçekte hangi rolü oynuyor?

Model: Bir yapı taşıdır ancak sistemin çekirdeği değildir

Sezgisel olarak modelin bir yapay zeka sisteminin çekirdeği olduğu düşünülebilir. Ancak sistem mimarisinde bu ayrı bir katman değil, mimarinin belirli yetenekleri sağlamak için kullandığı bilişsel bir unsurdur: dil anlama, örüntü tanıma, planlama, çıkarma veya sınıflandırma. Modern sistemler tek bir modeli değil, göreve bağlı olarak kullanılan bir dizi özel modeli kullanır.

Bu modeller, beş katmanın yanında yer alan kendi katmanlarını oluşturur. Her seviye modellere erişebilir ancak bunları farklı amaçlar için kullanır.

Sunum katmanı, doğal dili anlamak ve açık formülasyonlardan yapılandırılmış görevler oluşturmak için modeller kullanır. Bilgi katmanı, ilgili bilgileri bulmak veya belgeleri anlamsal olarak bağlamak için yerleştirme modellerini kullanır. Harici aracılar, kendi modellerine sahip olan ve kendi yeteneklerini sisteme katan entegrasyon katmanına bağlanabilir. Altyapı katmanı, örneğin operasyonel durumları analiz etmek, anormallikleri tespit etmek veya yük davranışını tahmin etmek için modelleri de kullanabilir. Hangi modelin, ne zaman ve ne için kullanılacağına karar veren merkezi otorite. Model çağrılarını birleştirin, sonuçlarını değerlendirin, süreçlere entegre edin ve kullanımlarını izleyin. Entegrasyon verileri sağlar ve ortamla etkileşimi sağlar, bilgi katmanı modelin bilemeyeceği şeyleri entegre eder, sunum model için görevleri hazırlar ve altyapı teknik olarak işleyişi sağlar.

Akıllı bir sistemde katmanların gelişimi

Bir sistem ne kadar özerk olursa, zekası da modellerden mimariye o kadar fazla kayar. Bir sistemin nasıl düşündüğünü ve hareket ettiğini belirleyen modeller değil, mimaridir: hedefleri yapılandırır, kararları hazırlar, bilgiyi organize eder, eylemleri mümkün kılar ve sınırlar koyar ve bu amaçla farklı modeller kullanır.

Yalnızca katmanların etkileşimi bir sistemi hareket edebilir hale getirir. Modeller, her katmanın görevleri için ihtiyaç duyduğu bilişsel yetenekleri sağlayan önemli yapı taşları olmayı sürdürüyor ancak mimari, bir sistemin ne kadar büyüyebileceğini ve gerçekte ne kadar özerk davranacağını belirliyor.