Carnegie Mellon Üniversitesi ve Rochester Teknoloji Enstitüsünün yürüttüğü çalışma, geometri algısının sadece örgün eğitimle kazanılmadığını ortaya koydu. Araştırmanın merkezinde hayvan zekasını incelemeyi hedefleyen “Primat Portalı” bulunuyor. Carnegie Mellon Üniversitesi ve Rochester Teknoloji Enstitüsü (RIT) ortaklığında kurulan bu sistemin kullanıldığı çalışma, bilim insanlarının maymunların geometrik şekilleri tıpkı insanlar gibi kavradığını ve eşleştirebildiğini ispatlamalarını sağladı.
Önceki çalışmalar maymunların alet kullanma, yüzleri hatırlama ve işaret diliyle insanlarla iletişim kurmayı öğrenme gibi yetenekleriyle dünyadaki en zeki canlılar arasında olduğunu ortaya koymuştu. Ancak iki boyutlu bir şekil üzerinde düşünmek ve bu şeklin başka bir nesneyle paylaştığı ortak özellikleri anlamak, soyut bir bilişsel işlev olarak görülüyordu. Bu nedenle temel geometri algısının maymunlarda bulunmadığı geleneksel olarak kabul edilmişti. Söz konusu yeni çalışma, geometrinin maymunların kavrayamayacağı kadar soyut olduğu fikrini değiştiriyor. Eskiden yalnızca insanlara ait olduğu düşünülen bu derece soyut bir bilişsel yeteneğin, aslında maymunlarda da olduğu belirtiliyor.
Olumlu pekiştirme sağlandı
Deneye Seneca Park Hayvanat Bahçesi’nde yaşayan iki türden toplam 8 maymun dahil edildi. Dört makak maymunu ve dört zeytin babununun katıldığı deneyde maymunlara geometrik şekiller bulunan dokunmatik bir ekran sunuldu. Araştırmacılar bu geometri oyunun şekiller arasında renk ve boyut açısından hiçbir fark olmadığı ve sadece şekiller arasındaki geometrik benzerliğe dayanarak eşleştirme yapmaları beklendiğinden zorlayıcı olduğunu belirtiyor.
Makak maymunları daha önce geometri eşleştirme görevlerine maruz kalmamıştı. Babunlar da daha önce dokunmatik ekran tabanlı ve gerçek nesne eşleştirme görevleriyle deneyime sahipti ancak geometrik şekil görüntüleriyle ilgili deneyimleri bulunmuyordu. Tüm deneklerin beslenme düzenlerine ve sınırsız suya erişimi vardı. Deney, henüz deneme aşamasında ekranın ortasında küçük beyaz bir dikdörtgenin gösterilmesiyle başladı.
Katılımcıların denemeye başlamaya hazır olduklarını belirtmek için bu dikdörtgene dokunmaları beklendi. Deney başladıktan sonra ekranın üst kısmında örnek bir şekil belirdi. Ardından şeklin altında tercih yapmaları için 3 şekil daha gösterildi. Sunulan şekillerden biri örnek şekille aynıydı, diğeri ise kalan şekiller arasından rastgele seçilen bir dikkat dağıtıcıydı.
Deney sırasında maymunlar ekranda doğru şekli eşleştirdiklerinde, sistem onlara bir ses ve seçtikleri şeklin etrafında yanıp sönen bir ışıkla anında geri bildirim verdi. Bunun yanı sıra, doğru cevap veren maymunlar meyve aromalı atıştırmalıklarla ödüllendirilerek olumlu pekiştirme sağlandı. Herhangi bir renk veya boyut ipucunun bulunmadığı bu göreve sıfırdan başlayan maymunlar, dokunmatik ekrandaki şekil eşleştirme testinde yüzde 70’lik başarı kriterini tutturarak görevi tamamladı. Hatta araştırmanın baş yazarı Jialin Li, Kalamata adındaki babunun şimdiye kadar gördüğü en çalışkan maymun olduğunu belirtti.
Aştırmacı Jialin, Kalamata’nın ekranın yanına gelip ekranın açılmasını beklediğini ve iki-üç saat boyunca hiç kalkmadan her türlü geometrik testi çözdüğünü de söyledi.
Deney insanlarla da yapıldı
Carnegie Mellon Üniversitesinde toplam 58 ABD’li okul öncesi çocuk (3-6 yaş arası) çalışma kapsamında teste alındı. teste Test öncesi yapılan alıştırma turlarında çocuklardan en az yüzde 70 oranında doğru cevap vermeleri istendi; bu kriteri karşılayan 55 çocuk çalışmaya dahil edildi. Ayrıca Bolivya San Borja yakınlarından yüzde 68’i kadın olan 79 yetişkin de araştırmaya katıldı. Bu bölgenin halkı tarım ve toplayıcılıkla geçinen, sanayileşmenin ve örgün eğitimin yok denecek kadar az olduğu bir topluluk. Katılımcıların hayatları boyunca aldıkları resmi eğitim süresinin ortalama sadece 2,2 yıl olduğu söyleniyor. Bu ayrım araştırma için önemli görülüyor çünkü geometri algısının örgün eğitimle olan ilişkisi de ölçülmeye çalışıldı. 79 yetişkinden 77’si alıştırma turundaki yüzde 70 başarı kriterini tıpkı maymunlarda olduğu geçti ve bu gruptakiler testi tek bir 20 dakikalık oturumda tamamladı.
Araştırmacılar, katılımcıların ekrandaki doğru şıkkı seçerken beyinlerinde hangi stratejiyi kullandıklarını öğrenmek için 3 farklı model sundu. Yani araştırmacılar deneklerin yaptığı doğruları ve yanlışları bilgisayara yükleyerek davranışlarının hangi düşünce yapısıyla eşleştiğini bulmak için bu modellemeyi yaptı.
Modelleme için Bayesian Logistiv Regression denen bir yöntem kullanıldı. Buna göre eğer yanlış şık doğru şıkla geometrik özellikler açısından çok benziyorsa ve maymun sırf bu yüzden kafası karışıp yanlış cevaba tıklıyorsa maymunun beyni şekilleri geometrik özelliklerine göre taradığı anlamına geliyordu.
Algısal sinir ağı modelinde beynin sadece görselliğe dayalı iki farklı aşaması modellendi. V1 modeli yani düşük seviyeli algı aşaması, beynin ilk görme aşaması. Deneğin şeklin anlamına hiç bakmadan sadece ham ve düşük seviyeli görsel özelliklere yani çizgilere veya noktalara bakarak eşleştirme yapması ihtimali olduğu belirtiliyor. IT modeli, yüksek seviyeli bütüncül algıyı ifade ediyor. High level olarak geçen bu model, beynin inferotemporal korteks adı verilen daha üst düzey görsel işleme bölgesini temsil ediyor. Burada maymun, şekli parçalarına ayırmadan onu bütüncül bir kalıp olarak ezberleyip eşleştiriyor. Sembolik model ise görsel ezberin ötesine geçip işin içine gerçek matematiğin girdiği yer olarak tanımlanıyor. Bu model maymunların 5 temel Öklid kuralından eşit kenarlar, eşit açılar, paralel kenarlar, dik açılar ve simetriye bakıp bakmadıklarına göre değerlendirildi.
Çalışma sonucunda maymunlar ve insanlar arasında geometri ve şekil algısı açısından bir fark olmadığı anlaşıldı. Geçmişte sadece insanlara özgü olduğu düşünülen sembolik şekil algısının aslında maymunlarda da olduğu görüldü. Testlerde insanları öne çıkaran şeyin şekilleri zihinde döndürerek farklı açılardan (rotasyonel) algılama yetenği olduğu tespit edildi. Çalışmanın yazarlarından Jessica Cantlon, bu bulgunun eğitimde bir bakış açısı değişikliği yaratması gerektiğini vurguluyor. Bulgulara göre çocuklar geometriyi okulda sıfırdan öğrenmiyor. Bu yüzden eğitim sisteminin geometiriyi yeni bir konu gibi baştan öğretmek yerine çocukların sahip olduğu bu doğal sezgileri üzerine inşa edilmesi yönünde değişmesi gerektiği söyleniyor.