Dijital ikiz konsepti ve açtığı ufuklar

Teknoloji öyle bir noktaya geldi ki gerçek dünya ile sanal dünyanın ve gerçek nesnelerle sanal nesnelerin birbirine karışmaya başladığı bir çağda yaşıyoruz. Bu da hayatımıza dijital ikiz kavramını soktu. Çalıştığınız sektör, kişisel ilgi alanlarınız ve amaçlarınız ne olursa olsun bu kavram artık pek çok kapının anahtarı olmuş durumda.

Dijital ikiz nedir?

Dijital ikiz, kısaca, bir nesneyi temsil eden dijital verilerin üretilmesi ve toplanması olarak ifade edilmekte. Fakat bu yaygın tanım bence yetersiz, hatta herhangi bir tanım da yetersiz kalacaktır. Çünkü bu teknolojinin kullanım alanları ve amaçları, insanın hayal gücünün sınırlarına eşdeğer.

Bu teknoloji sadece bir nesnenin bilgisayar ortamında dijital bir kopyasının yaratılmasından ibaret değil. Aynı zamanda bir nesnenin var olmadan önce dijital ortamda doğmasının da bir ifadesidir.

Fakat burada tanımlayıcı olan şey sadece bir nesnenin gerçek ve dijital kopyalarının üretilmesi değildir. Onları ikiz hâline getiren şey, aralarındaki bağlantıdır. Nesnelerin interneti (IoT) teknolojisi sayesinde artık pek çok nesne, kendilerinin sanal âlemdeki kopyalarıyla doğrudan bağlantıda kalmaktadır.

Bunun sonucu olarak dijital kopyada yapılan değişikliklerle gerçek dünyadaki kopyanın çalışmasına ve çeşitli özelliklerine müdahale edilebilir. Aynı zamanda gerçek dünyadaki kopyanın topladığı ya da ondan verilerle dijital kopya üzerinde çalışma yapılabilmektedir.

Bu, mantıksal bir yapıdır. Gerçek veriler ve bilgiler, diğer uygulamalarda da kullanılabilir.

dijital ikiz ile çalışmak
dijital ikiz ile çalışmak

Yaygın olarak dijital ikiz olgusu, sadece imalat sanayi ile bağlantılı sanılmakta. Fakat aslında her şeyin bir dijital ikiz kardeşi üretilebilir. Bir eşyanın, bir yerin, bir kişinin, hatta evrenin. Kullanım alanlarıysa e ticaret, üretim, robotik, sanal gerçeklik, bilim, tıp, yapay zekâ, eğlence ve nice konuya yayılmıştır.

Dijital ikiz olgusunun tarihi

Biraz geriden alalım. Amerikalı bilgisayar bilimcisi, sanatçı ve yazar David Gelernter, 1991’de Mirror Worlds (Ayna Dünyalar) adlı bir kitap kaleme aldı. Bu kitapta ismen anmasa da bu teknolojinin gelecekte var olacağı müjdelendi.

Florida Teknoloji Enstitüsü’nden Michael Grieves’in, dijital ikiz konseptini üretimde ilk uygulayan kişi olduğu, hem endüstri hem de bilimsel yayınlarda yaygın olarak kabul edilir. Konsept ve model, 2002 yılında ilk kez Michigan’daki bir İmalat Mühendisleri Derneği’nin konferansında Grieves tarafından tanıtılmıştır.

2010 yılına kadar bu konsept için farklı isimlendirmeler kullanılıyordu. Fakat 2010’da NASA’dan John Vickers, 2010 Yol Haritası Raporu’nda Dijital İkiz ifadesini kullandı. O günden sonra bu kavramın alt türleri de ortaya çıktı. Buna aşağıda yer vereceğim.

Son beş on yıl içinde konsept gittikçe yaygınlaşmaya ve neredeyse her alanda kullanılabilir olmaya başladı. Çünkü Endüstri 4.0 ve Nesnelerin İnterneti (IoT) devasa bir yayılma sürecine girdi.

Dijital ikiz konseptinin alt türleri

Gelelim alt türlere;

  • DTP: Dijital ikiz prototipi anlamına gelir. Fiziksel bir ürünü yaratmak için tasarımlar, analizler ve süreçlerden faydalanılmasıdır. DTP fiziksel bir ürün var olmadan önce ortaya çıkar.
  • DTI: Dijital ikiz örneği anlamına gelir. Fiziksel bir ürünün üretilmesinden sonra dijital kopyasının yaratılmasıdır.
  • DTA: Dijital ikiz toplamı anlamına gelir. Verileri ve fiziksel bilgileri; ürün, prognostik ve öğrenme hakkında sorgulama için kullanabilecek DTI’lerin toplanmasıdır.

Dijital ikiz ve özellikleri

Gelelim konseptin temel özelliklerine.

Bağlantı

Konseptin ana özelliklerinden biri bağlantıdır. Bir şeyin sanal bir kopyasını yaratmak onun sanal ikizini yaratmak anlamına gelmiyor. Burada belirleyici olan şey, fiziksel ürün ile sanal kopya arasında süregelen bir bağlantı olmasıdır. İki kardeşler birbirleriyle sürekli ilişkili olmalı, birini etkileyen şey diğerini de etkilemeli.

Eğer dijital ve fiziksel kopyalar arasında bir bağlantı yoksa, dijital ikiz diye bir şeyden söz etmek de mümkün değildir.

Bu bağlantı sayesinde fiziksel ürünü gözlemlemek, sorunlarını çözmek, tedarik zincirinde entegrasyonu sağlamak gibi pek çok şey yapılabilir.

Homojenleştirme

Bu konsept sayesinde her türlü ürünün bilgileri, fiziksel biçimden ayrılabilmekte. Üstelik bilgi işleme ve iletme teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde daha fazla bilgi dijital olarak depolanabilmekte.

Bu da kullanıcı deneyiminin yakınsamasına neden olur. Aynı zamanda onun üretimini küreselleştirir. Dijital ikiz sayesinde dünyanın her yerinde tamamen ya da belirli parçaları olarak üretilebilir.

Geçmişte, fabrika yöneticilerinin ofisi fabrikaya bakıyordu, böylece fabrika katında neler olduğunu hissedebiliyorlardı. Dijital ikiz ile, sadece fabrika yöneticisi değil, fabrika üretimiyle ilişkili herkes sadece tek bir fabrikaya değil, dünyadaki tüm fabrikalara bakan aynı sanal pencereye sahip olabilir.

Michael Grieves

Yeniden programlanabilme

Dijital kopya, bilgisayar üzerindeki bir varlık olduğundan yeniden programlanabilmesi şaşırtıcı olmayabilir ama onun fiziksel ikizi de yeniden programlanabilmekte. Bu da biraz dijital izleme ile bağlantılı bir konu. Çünkü dijital izler de bırakılmakta.

Yeniden programlanabilmeyi mümkün kılan şey, fiziksel ürünün temel yazılımında aslında onun dijitaldeki ikizi olmasıdır.

Modülerlik

Bir ürünün modüler bir tasarıma sahip olması, onun özelliklerinin değiştirilmesine olanak sağlar. İnce ayar yapmak mümkün olur. Bu ayarlar da önce dijitaldeki kopya üzerinde denenir.

Dijital ikiz konseptinin kullanım alanları

Dijital ikiz konseptinin kullanım alanları hayal gücü ile sınırlıdır desek, abartmış olmayız herhâlde. Bu konuyla ilgili yazan bazı kişiler kendilerini, sadece endüstriyel ölçekle sınırlıyor. Evet, o en temel olanı ama sadece alt dallardan biri.

Endüstri

Dijital ikiz konsepti, üretim süreçlerini baştan aşağı değiştirmeye başlamıştır. Tasarımdan üretime, servise ve operasyonlara kadar ürün yaşam döngüsü yönetimini (PLM) altüst etmiştir. Çünkü PLM çok zaman alan bir sistemdir, yeni konsept bunu değiştiriyor.

Ürünler artık tüm yaşam döngüsü boyunca dijital bir ayak izine sahip. Fiziksel üretim süreci boyunca binlerce sensör kullanılmakta ve bunlar gerçek zamanlı veri sağlamakta. Bu sayede ürünler sık sık gerçek zamanlı olarak yeniden optimize edilebilirken mühendisler de daha yüksek üretkenlik elde ediyor.

Uçak motorları, rüzgâr türbinleri, binalar, araçlar, akıllı şehir sistemleri vb. pek çok şey artık dijital kopyaları üzerinden yaratılıyor, yönetiliyor ve yeniden şekillendiriyor.

Sanal gerçeklik türleri

VR başlığı

Sanal gerçeklik (VR), arttırılmış gerçeklik (AR) ve karma gerçeklik (MR) uygulamaları neredeyse tamamen dijital ikiz konseptine bağlıdır. Sanal gerçeklikte, gerçek dünyanın sanal bir kopyası yaratılır ve VR başlığınızı takıp içine girebilirsiniz. Tabii ki gerçek dünyada olmayan şeyler de bu dünyada var olabilir ve mümkün olduğu ölçüde DTP yapılabilir.

Arttırılmış ve karma gerçeklik sayesinde dijital ikiz nesnelerin gerçek dünyada nasıl görüleceği simüle edilebilmekte.

Bu teknoloji hem üretim ve tasarımda önemli bir rol oynuyor, hem de yaygın olarak eğlence amacıyla kullanılmakta.

Gerçek dünyanın, içine girip zaman geçirebileceğiniz bir kopyası tüm ayrıntılarıyla oluşturulabilir.

Uzay ve astrofizik

Bu teknoloji uzay araştırmalarında özellikle önemlidir. Örneğin Mars’a Perseverance gibi bir bir robot araç göndermeyi planlıyorsunuz. Bu araç önce sanal ortamda dijital olarak oluşturuluyor ve ardından simüle ediliyor. Fakat bununla sınırlı değil, Mars’ın tamamı ya da araştırılacak bölümü de fizik kuralarına kadar tüm ayrıntılarıyla canlandırılıyor. Böylece aracın performansı incelenip olası sorunlar tespit ediliyor. Ondan sonra araç fiziken üretilip test ediliyor ve en sonunda Mars’a doğru yola çıkıyor.

Dünya dışı yaşam araştırmalarından astrofizik araştırmalarına kadar pek çok hipotez, sanal ortamdaki simülasyonlarla test edilmekte. Bu da evrendeki pek çok şeyin mümkün olduğunca ayrıntılı dijital kopyalarının yaratılmasını gerektiriyor.

E ticaret

Dijital ikiz konsepti, e ticareti de şekillendirmeye başladı. Satışları, gelirleri izlemek ve tahmin etmek amacıyla kullanılmakta. Böylece simülasyonlar üzerinden öngörülerde bulunmak mümkün oluyor. Bunun için Multi Channel Merchant’taki yazıya göz atabilirsiniz.

3D yazıcılar ve 3D tarayıcılar

3D yazıcılar bence zamanımızın en çok gelecek vadeden teknolojilerinden. Bütün üretim süreçlerini, e ticareti ve yaşam tarzımızı doğrudan etkileme potansiyeline sahip. 3D yazıcılar şu an emekleme aşamasında olmasına rağmen çok önemli işlere imza atıyorlar ve teknoloji olgulaştıkça fantastik bir dünyanın kapısını açacak.

Bu teknoloji bütünüyle dijital tasarımlar üzerine kurulu. Canınızın istediği her şeyi bilgisayarda tasarlayabilir veya indirebilir, ardından “yazdırabilirsiniz.”

Gelecekte 3D yazıcılar ile e ticaret baştan sona değişebilir. Bir nesneyi bir pazar yeri sitesinden satın alıp evimize kargoyla beklediğimiz günümüzün aksine, bir nesneyi satın aldıktan sonra evimizdeki 3D yazıcı ile hemen üretip kullanabiliriz.

Bir ayakkabı satın almadan önce dijital kopyasını sanal âlemde deneyebiliriz. Tabii ki bunun için bizim de kendi dijital kopyalarımız olacak.

Bu süreç ters tarafa da işliyor. Yani DTP olduğu gibi DTI da olacaktır. Bunu sağlayan şey ise 3D tarayıcılardır. Bu makineler bir nesneyi tarayıp onun dijital kopyasını yaratabiliyor. Daha sonra bu dijital ikiz üzerinde her türlü değişikliği yapabilir ve kullanabiliriz.

Sağlık

Bu sistemde her bir hastanın ayrıntılı bir dijital kopyası oluşturulacak. Bunun üzerinde yapılan analizlerle teşhis konacak. Kişinin sanal ikizi üzerinde farklı tedaviler denenecek. Yani kişiye özel tedavi simülasyonu yapılacak. Böylece en doğru tedavi bulunacak.

Kulağa rüya gibi geliyor. Çünkü hastalıkların tedavisi için çok etkili bir yol olabilir. Fakat konuya karamsar bakanlar da var. Çünkü sadece yeterince zengin olanların karşılayabileceği kadar pahalı bir tedavi olması mümkün. Bu da sağlıkta sınıf ayrımını derinleştirebilir.

Bu sayılanlar bu konseptin kullanım alanlarından sadece ama sadece bir kaçı. Diğer örnekleri sizin hayal gücünüze bırakıyorum.

Dijital ikiz için bilimkurgudan örnekler

Bu teknolojinin nasıl kullanıldığına ve gelecekte nasıl kullanılabileceğine pek çok örnek verilebilir. Hepsi de oldukça yaratıcı. Ben, en çok dikkatimi çeken üç örneği burada sizinle paylaşmak istiyorum. Yazıda göremediklerinizi sizler de yorumlarınızla paylaşabilirsiniz. (Uyarı: Aşağıdaki kısım spoiler içerir)

Caprica

Battlestar Galactica’nın 2004’te başlayan yeni versiyonunun daha sonra tek sezon süren bir yan dizisi de çekildi. Caprica adlı bu dizi, cylon adlı yapay zekâ sahibi robotik ırkının doğumunu ele alıyordu. Caprica gezegenindeki insanlar, mevcut dünyalarının dijital bir kopyasını oluşturmuştur. Ve burada kuralsız bir yaşam sürmüştür.

Fakat Zoe Graystone adlı karakterimiz bunun da ötesine geçmiş, burada kendisinin dijital bir kopyasını da oluşturmuş ve daha sonra kendisi bir terör saldırısında hayatını kaybetmiştir. Onun dijital ikiz kardeşi ise sanal âlemde varlığını sürdürür.

zoe graystone

En sonunda babası Daniel Graystone, ki kendisi cylon ırkının yaratıcısıdır, bu dijital kopyaya insan benzeri bir beden yaratır ve onu bu sayede gerçek dünyaya getirir. Bunun çok çarpıcı sonuçları olacaktır. Hem artık cylonlar yapay zekâ sahibidir hem de ilk kez insan benzeri bir robot hayata gözlerini açmıştır.

Ve bunun bazı dinî ve felsefi sonuçları da vardır: Ölmüş olan bir insan, dijital ikiz sayesinde yeniden doğmuştur. Öte yandan dizideki bir terörist örgüt, bu konsepti, insanları intihar saldırılarında görevlendirip, onların dijital kopyalarını sanal âlemdeki bir cennete göndererek onlara sahte bir cennet vadetme amacındadır.

Star Trek

Türkiye’de Uzay Yolu olarak da bilinen Star Trek evreni, dijital ikiz konseptine çok farklı şekillerde yer vermiştir. Bunlardan üçü çok çarpıcıdır.

Birincisi ve daha çok bilineni ışınlamadır. Işınlama makinelerin çalışma mantığı şudur: Bir insanın ya da nesnenin tam bir taramasını yapar. Böylece bilgisayara dijital bir kopyasını kaydeder. Ardından bunu diğer uzay gemisinin ışınlama cihazına iletir. Orada da bu dijital ikiz yeniden fiziksel olarak yaratılır, ardından dijital kopya kayıtlardan silinir, eğer yanlışlıkla silinmezse aynı insandan iki tane var olur ki bu konu da dizide işlenmiştir.

Diğer örnek ise çoğaltıcı ya da kopyalayıcı adı verilen cihazlardır. Bunlar aşırı gelişmiş üç boyutlu yazıcılardır. Uzay gemisindeki her türlü eşya ve yemek bu cihazlarla üretilir. Bunun için de kayıtlarda neredeyse her şeyin bir dijital kopyası saklanır.

Son örnek ise, Star Trek’teki yıldız gemilerindeki holo güverteler. Burada mürettebat bir sanal gerçeklik deneyimi yaşamakta, gerçek dünyadaki yerlerin dijital kopyalarını ziyaret etmekte ve gerçek insanların dijital kopyalarıyla etkileşime girmekte.

Ready Player One

2018’de yayınlanan Ready Player One adlı film, konuyu sanal gerçeklik ve eğlence bağlamında ele almakta.

Bu film, insanların gerçek yaşamın sıkıntılarından kaçmak için sanal gerçeklik gözlükleriyle sanal bir dünyaya giriş yaptığı ve burada oyunlar âleminde kaybolmasını konu edinir. Gerçek dünyadaki her şeyin sanal dünyada bir dijital kopyası vardır. Üstelik daha iyisi. Ve bu dünyayla etkileşim içinde bulunan çok sayıda cihaz mevcuttur.

Black Mirror

Black Mirror adlı dizinin White Christmas adlı bölümü de bu konsepte ev sahipliği yapmıştır. Bu bölümde insanların dijital kopyaları çıkarılmakta ve evin ana bilgisayarına yerleştirilmekte. O kopya da evin sahibinin bütün isteklerini, zevklerini ve alışkanlıklarını bilmekte. Böylece akıllı ev, tam olarak ev sahibinin istediği şekilde kendiliğinden çalışmakta. Dizide bu konsept aynı zamanda polis soruşturmalarında görülür. Polis, konuşturamadığı zanlının bir dijital kopyasını çıkarır ve onu konuşturmayı başararak bir cinayeti açığa çıkarır.

Ayrıca bakınız: Second Life: Sanal dünya gerçek dünyayla karışıyor