Prof. Dr. Klaus Werner Schmidt

ODTÜ Öğretim Üyesi

TÜRKİYE’NİN KÜRESEL REKABETTE GÜÇLÜ OLABİLMESİ İÇİN AR-GE’YE YATIRIM ŞART

ODTÜ ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BAŞKAN YARDIMCISI PROF. DR. KLAUS WERNER SCHMIDT, DİJİTALLEŞMENİN DÖNÜŞTÜRÜCÜ ETKİSİNE DİKKAT ÇEKEREK TÜRKİYE’NİN KÜRESEL REKABETTE SÖZ SAHİBİ OLABİLMESİ İÇİN MÜHENDİSLİK, YAPAY ZEKÂ, OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ VE AR-GE YATIRIMLARI ALANINDA SİSTEMATİK VE ÇOK PAYDAŞLI BİR STRATEJİ İZLEMESİ GEREKTİĞİNİ VURGULUYOR.

Dünya dijitalleşme anlamında bir dönüşümden geçiyor. Ülkemizin Ar-Ge ve inovasyon anlamında küresel rekabette yol kat edebilmesi için neler yapılmalıdır?

Dijital dönüşüm; imalat, finansal hizmetler, sağlık, enerji ve ulaşım sistemleri gibi birçok sektörü derinlemesine etkilemektedir. Küresel ölçekte rekabetçi olabilmek için ülkemizin, özellikle temel bilimler ve mühendislik alanlarında, yüksek nitelikli insan kaynağının yetiştirilmesine ve Ar-Ge yatırımlarının artırılmasına odaklanması gerekmektedir. Bu bağlamda, problem çözme, algoritmik düşünme ve girişimcilik gibi temel inovasyon becerilerinin tüm eğitim kademelerinde vurgulanması büyük önem taşımaktadır. Finansal açıdan ise, yapay zekâ, güvenli bağlantı teknolojileri, otomasyon ve elektrifikasyon gibi kritik stratejik alanlara yönelik proje bazlı devlet desteklerinin sağlanması önemli bir dayanak olacaktır. Ayrıca, inovasyon kapasitesinin artırılması için etkili teknoloji transfer mekanizmalarının kurulması, üniversite-sanayi iş birliklerinin güçlendirilmesi ve girişimcilik ekosistemlerinin desteklenmesi gerekmektedir. Son olarak, Türkiye’nin uluslararası Ar-Ge ağlarında aktif ve bütünleşik bir rol üstlenmesi kritik öneme sahiptir.

Günümüzde araç içi haberleşme sistemlerinde kullanılan protokollerin evrimi hakkında ne düşünüyorsunuz? Gelecekte hangi teknolojilerin öne çıkmasını bekliyorsunuz?

Otuz yılı aşkın bir süredir Controller Area Network (CAN) protokolü, araç içi haberleşmede standart olarak benimsenmiş ve yüksek güvenilirliği, sağlamlığı ve düşük maliyeti sayesinde yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Ancak, otonom sürüş ve Gelişmiş Sürücü Destek Sistemleri (ADAS) gibi sistemlerin artan veri gereksinimleri ve güvenlik-kritik ihtiyaçları, daha yüksek bant genişliği, deterministik davranış ve yerleşik güvenlik mekanizmalarına sahip haberleşme protokollerini zorunlu hale getirmiştir. Bu doğrultuda, iki ana teknoloji ailesinin ön plana çıkması beklenmektedir.

Birincisi, özellikle 100BASE-T1 ve 1000BASE-T1 gibi otomotiv ethernet teknolojisidir. Bu teknolojinin, Zaman Hassasiyetli Ağ (Time-Sensitive Networking, TSN) standartları ile birlikte kullanılarak algılama, sensör füzyonu ve bilgi-eğlence sistemleri gibi alanlarda gerçek zamanlı, yüksek hızlı ve senkronize haberleşme için araç içi omurga ağı olarak görev yapması öngörülmektedir. İkinci olarak, CAN protokolünün yeni nesil uzantıları olan CAN FD (Esnek Veri Hızı) ve CAN XL (Genişletilmiş Uzunluk), kontrol sistemleri ve gövde elektroniği gibi zaman açısından hassas uygulamalarda kritik rol oynamaya devam edecektir. Bu protokoller, klasik CAN mimarisinin deterministik yapısını korurken, daha yüksek veri hızları ve genişletilmiş veri yükü kapasiteleriyle önemli avantajlar sunmaktadır. Ayrıca, özellikle bağlantılı ve otonom araç platformlarında veri bütünlüğü ve güvenliği sağlamak amacıyla, kriptografik güvenlik protokollerinin doğrudan haberleşme katmanlarına entegre edilmesi giderek daha fazla beklenen bir gelişmedir.

Otonom sürüş altyapısındaki güncel gelişmeler hakkında neler söylenebilir? Otonom araç teknolojilerinin yaygınlaşması, sürüş güvenliği ve trafik yönetimi açısından ne tür avantajlar sağlayacak? Bu sistemlerin güvenliği ve güvenilirliği konusunda ne gibi zorluklar ve çözümler öngörüyorsunuz?

Otonom sürüş hem donanım hem de yazılım açısından ileri düzey yetenekler gerektirir. Lidar, radar, kamera ve yüksek hassasiyetli GNSS sistemlerinin derin öğrenme algoritmalarıyla entegrasyonu, çevrenin doğru şekilde algılanmasını ve konumlandırılmasını sağlar; bu da karar alma ve kontrol sistemleri için kritik bir temel oluşturur. Otonom araçların yaygınlaşması, trafik kazalarının büyük çoğunluğunun insan hatasından kaynaklandığı göz önüne alındığında, yol güvenliğinde önemli bir iyileşme vaat etmektedir. Ayrıca, trafik akışının optimizasyonu, yakıt verimliliği ve emisyonların azaltılması gibi sistem düzeyinde faydalar da beklenmektedir.

Ancak, insan sürücüler ile otonom araçların birlikte bulunduğu karma trafik ortamları önemli zorluklar yaratmaktadır; çünkü insan davranışı öngörülemezdir ve bu tür etkileşimlerin yönetimi hâlen açık bir araştırma konusudur. Güvenli çalışma koşullarının sağlanabilmesi için kapsamlı simülasyon tabanlı test süreçleri büyük önem taşımaktadır. Gelecekte V2X iletişim teknolojileri—araçtan araca (V2V) ve araçtan altyapıya (V2I) —doğrudan görüş alanı dışında da durumsal farkındalık ve koordinasyonu artıracaktır. Son olarak, sistem düzeyinde güvenlik ve güvenilirlik, güvenli yazılım geliştirme, donanımsal yedeklilik, iletişim güvenliği ve yorumlanabilir yapay zekâ yaklaşımlarının entegrasyonunu gerektirir.

Yapay zekâ ve makine öğrenmesinin araç içi sistemlerdeki uygulamaları hakkında ne düşünüyorsunuz? Bu teknolojilerin entegrasyonu konusunda hangi adımlar atılmalıdır?

Yapay zekâ (AI) ve makine öğrenmesi (ML), araç içi sistemlerin dönüşümünde merkezi bir rol oynamaktadır. Günümüzdeki uygulamalar, özellikle kamera, lidar ve radar verilerine dayalı algılamaya yönelik yazılım modüllerinin yanı sıra, sürücü davranış analizi, enerji yönetimi ve anomali tespiti gibi işlevleri kapsamaktadır. Yakın gelecekte araçların, çevreleriyle gerçek zamanlı etkileşim kurabilen uçtan uca öğrenme mimarilerini hayata geçirerek, kendini uyarlayabilen sistemlere dönüşmeleri beklenmektedir.

Ancak bu teknolojilerin entegrasyonu, titiz mühendislik süreçlerini gerektirir. Öncelikle, uygulama açısından bakıldığında, araç içi platformların gerçek zamanlı yapay zekâ işlemlerini gerçekleştirebilmek için yüksek performanslı GPU’lar ve çok çekirdekli işlemcilerle donatılması gerekmektedir. İkinci olarak, algoritmaların yorumlanabilir olması ve güvenlik, güvenilirlik ve doğrulanabilirlik ilkeleri gözetilerek tasarlanması büyük önem taşımaktadır. Son olarak, yapay zekâ sistemlerinin geliştirilmesi, etik sorunlar, hukuki sorumluluklar ve karar alma süreçlerinde şeffaflık gibi konuları ele alacak yasal ve düzenleyici çerçevelerle birlikte yürütülmelidir. Bu alandaki standartlaşma çalışmaları, yapay zekânın otomotiv sistemlerine güvenli ve sorumlu bir şekilde entegre edilmesi açısından kritik öneme sahiptir.

Akıllı ulaşım sistemleri, şehirlerin geleceğinde nasıl bir rol oynayacak? Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler bu dönüşüme nasıl hazırlanmalı?

Akıllı ulaşım sistemleri (AUS), daha verimli, daha güvenli ve çevre dostu “yeşil şehirler” oluşturma yolunda merkezi bir rol oynayacaktır. Dinamik güzergâh yönlendirme, gerçek zamanlı trafik yönetimi ile ADAS ve otonom araçların benimsenmesi sayesinde trafik sıkışıklığının azaltılması, acil durum müdahale sürelerinin kısaltılması ve karbon emisyonlarının düşürülmesi beklenmektedir. Bu gelişmeler yalnızca motorlu araç trafiğini değil, aynı zamanda yayalar ve bisikletliler gibi savunmasız yol kullanıcılarının güvenliğini ve hareketliliğini de kapsamaktadır.

Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler için, yalnızca dışa bağımlı çözümler yerine yerli AUS teknolojilerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bunun için, veri toplama altyapısının kurulması ve prototip testleri için deneme alanlarının sağlanması adına belediyeler ile özel sektörün yakın iş birliği içinde çalışması gerekmektedir. Ayrıca, Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM), uluslararası standartlara uygun akıllı yol, köprü ve kavşakların planlanması ve hayata geçirilmesi konusunda sürece dâhil olmalıdır. Tüm bu girişimler, akademik araştırmalardan teknoloji transferini içerecek şekilde tasarlanmalıdır.

AUS sistemlerinin etkili bir şekilde planlanması, uygulanması ve yönetilmesi için; kamu, özel sektör ve akademik paydaşları kapsayan çok disiplinli komitelerin kurulması gerekmektedir.

Teknolojideki önemli gelişmelerin etkilediği sektörlerden biri de otomotiv sektörü. Otomotiv ekosistemi açısından gelecek öngörünüzü öğrenebilir miyiz?

Otomotiv sektörü, bağlantılı, otonom, elektrikli ve paylaşımlı mobilite kavramının benimsenmesi yönünde evrim geçirmektedir. Araçların yalnızca birer ulaşım aracı olmaktan çıkıp, veri toplayan, işleyen ve ileten yazılım odaklı platformlar hâline gelmeleri beklenmektedir. Bu dönüşüm, geleneksel üretim yetkinliklerinin ötesinde; yazılım geliştirme ve test süreçleri, veri yönetimi ve gömülü zekâ alanlarında ileri düzey yetkinlikler gerektirmektedir. Bu bağlamda, klasik Tier 1–Tier 2 tedarikçi yapısının yerini, yazılım ve donanımın birlikte tasarlandığı, OEM’ler, Tier 1’ler ve yazılım sağlayıcıları arasında daha bütünleşik geliştirme modellerine bırakması beklenmektedir.

Rekabetçi kalabilmek için, sanayi, kamu ve akademi arasında etkin bir iş birliği hayati öneme sahiptir; özellikle batarya sistemleri, güvenli iletişim teknolojileri ve yapay zekâ tabanlı kontrol sistemleri gibi alanlarda. Ar-Ge’nin desteklenmesinin yanı sıra, kamu kurumları yerli tedarik zincirinin geliştirilmesini, uluslararası standartlarla uyumun sağlanmasını ve test ile sertifikasyon altyapılarının kurulmasını teşvik etmelidir. Ayrıca, düzenleyici çerçeveler, bu yenilikçi teknolojilerin benimsenmesini hızlandırmada kilit bir rol oynayacaktır.