5G’nin babası Türk Prof. Dr. Erdal Arıkan: Türkiye'de buldu dünya kullanıyor

• Haber7

Türkiye, 1 Nisan 2026 itibarıyla 5G teknolojisine resmen geçiş yaptı. Mobil internet hızını katlayan, gecikmeyi ciddi ölçüde azaltan ve bağlantı kalitesinde yeni bir dönem başlatan bu teknolojinin arkasında ise bir Türk bilim insanının imzası bulunuyor. 5G’nin gelişiminde belirleyici rol oynayan “kutupsal kodlama” yöntemini geliştiren isim, Prof. Dr. Erdal Arıkan.

ERDAL ARIKAN KİMDİR?

Prof. Dr. Erdal Arıkan, Bilkent Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü’nde görev yapan, bilgi teorisi alanında dünya çapında saygı gören bir akademisyen. 2013 yılında geliştirdiği kutupsal kodlama yaklaşımıyla IEEE W.R.G. Baker Ödülü’ne layık görüldü. 2018 yılında ise kendi alanının en yüksek prestijli ödüllerinden biri kabul edilen Shannon Ödülü’nü aldı.

Ancak Arıkan’ın hikâyesi yalnızca akademik başarılarla sınırlı değil. Aynı zamanda Türkiye açısından düşündürücü bir tabloyu da gözler önüne seriyor. Sosyal medyada yayılan bir sokak röportajında, Erdal Arıkan’dan “5G’yi icat eden kişi” olarak söz ediliyordu. Bu değerlendirme, daha önce MIT’de görev yapmış başka bir Türk profesör tarafından da paylaşılmıştı. Bu ifadeler dikkat çekince Arıkan’ın kim olduğu ve 5G ile bağlantısının ne olduğu araştırılmaya başlandı. Araştırmanın ucu ise 2018 yılında Huawei tarafından yayımlanan dikkat çekici bir videoya kadar uzandı.

HUAWEİ VİDEOSUNDAKİ O TANINMAYAN TÜRK PROFESÖR

Huawei, 2018 yılında “Huawei Kurucusu Ren Zhengfei, Polar Code’un Babası Profesör Erdal Arıkan ile Bir Araya Geldi” başlıklı bir video yayımladı. Videoyu yalnızca görüntüler üzerinden izlediğinizde, sarı kravatlı bir kişinin yüzlerce Çinli tarafından ayakta alkışlandığını, Huawei’nin kurucusu Ren Zhengfei tarafından büyük övgülerle karşılandığını ve büyük bir altın madalya ile onurlandırıldığını görüyorsunuz.

İlk bakışta bu kişinin bir devlet adamı, milyarder ya da küresel çapta tanınan bir iş insanı olduğu düşünülebilir. Oysa o kişi, dünya kamuoyunun geniş kesimleri tarafından çok az tanınan bir Türk akademisyeni, Prof. Dr. Erdal Arıkan’dı.

Arıkan, geniş kitleler tarafından bilinen bir isim olmayabilir. Ancak bu durum onun sıradan bir bilim insanı olduğu anlamına gelmiyor. O, yıllar önce bilgi teorisi alanında son derece önemli bir keşfe imza atmıştı. Daha sonra Huawei, bu teorik buluşu laboratuvar ve akademi sınırlarının dışına taşıyarak büyük yatırımlar ve ileri mühendislik çalışmalarıyla ticari değere dönüştürdü. Bugün dünya genelinde yaygınlaşan 5G altyapısının temel taşlarından biri de böyle ortaya çıktı. Türkiye’de hâlâ belirli bölgeler dışında tam yaygınlaşmamış olan 5G teknolojisinin merkezinde, işte bu katkı yer alıyor.

HUAWEİ VE ÇİN’İN GÜÇ GÖSTERİSİNİN ARKASINDAKİ TEKNİK GERÇEK

Huawei’nin yayımladığı video yalnızca bir teşekkür buluşması değildi. Aynı zamanda Çin’in 5G alanında ulaştığı gücün sembolik bir gösterisiydi. Sonraki süreçte ABD, Çin ve Huawei’nin 5G teknolojilerine yönelik ambargo politikaları uyguladı ve başka ülkelerin de benzer tutum almasını istedi. Buna rağmen Çin ve Huawei, 5G alanında son derece güçlü bir pozisyonda kalmayı başardı.

Bu gücün nasıl oluştuğunu anlayabilmek için de çok daha az bilinen ama çok kritik bir kavramı bilmek gerekiyor: kutupsal kodlama.

KUTUPSAL KODLAMA NEDİR?

Bilgi, yani bitler, kablolu ya da kablosuz iletişim kanalları üzerinden taşınırken sinyal çevresel gürültüye maruz kalıyor. Bu nedenle iletim sırasında hatalar oluşması neredeyse kaçınılmaz hale geliyor. Kutupsal kodlama yöntemi, bu hataları düzelterek çok düşük hata oranıyla iletişim kurulmasını sağlayan bir sistem sunuyor. Daha teknik ifadeyle, kutupsal kodlar kanal kapasitesine ulaşabilen bir yöntem olarak kabul ediliyor.

ARIKAN’IN BİLİM YOLCULUĞU NASIL BAŞLADI?

Erdal Arıkan’ın hikâyesi Ankara’da başlıyor. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü’nden mezun olan Arıkan, ardından 1977 yılında California Institute of Technology’ye, yani Caltech’e gidiyor. Burada bilgi teorisi üzerine eğitim almaya başlıyor. O dönemde bilgi teorisi henüz görece yeni bir alandı ama Arıkan için son derece çekiciydi.

Bu süreçte Claude Shannon ve Robert Gallager gibi bilgi teorisinin en önemli isimlerinden etkileniyor. Caltech’te önemli bir birikim elde ettikten sonra, daha ileri düzeyde çalışmak için gidilmesi gereken yerin MIT olduğuna karar veriyor ve 1981 yılında Massachusetts Institute of Technology’ye geçiyor.

ÇÖZMEYE ÇALIŞTIĞI TEMEL PROBLEM NEYDİ?

Arıkan’ın önünde çözülmesi gereken büyük bir sorun vardı: Bilginin taşınması sırasında ortaya çıkan ve kaçınılmaz olan “gürültü” nasıl yenilecek, veri nasıl hem hızlı hem de doğru şekilde iletilecekti?

Bu problem, iletişim teorisinin en temel meselelerinden biriydi. “Kanal kapasitesi” olarak bilinen bu teorik sınırın aşılmasının mümkün olmadığı düşünülüyordu. Hatta bu sınır, Claude Shannon’un adıyla anılıyor ve “Shannon limiti” olarak tanımlanıyordu. Pek çok kişi için bu sınır erişilmesi son derece zor bir teorik eşikti. Ancak Arıkan için bu limit, ulaşılmaz bir duvar değildi.

Burada Robert Gallager’a ayrıca değinmek gerekiyor. Gallager, kariyerinin ilk dönemlerinde Shannon limitine çok yaklaşan bir yöntem geliştirmişti. LDPC adı verilen bu yöntem, iletim hatalarını hızlı şekilde düzeltmeye yarıyordu. Nitekim yıllar sonra 5G standartları belirlenirken ABD tarafının desteklediği temel yaklaşım da LDPC olacaktı. LDPC, aynı zamanda 3G döneminin ana unsurlarından biri olan turbo kodlamanın mantıksal devamı olarak görülüyordu.

5G’DE NEDEN BU KADAR YOĞUN MATEMATİK VAR?

Kutupsal kodlama ile LDPC, son derece ileri matematiksel temellere dayanıyor. Tüm teknik ayrıntılara girmeden özetlemek gerekirse, her yeni nesil mobil iletişim sistemiyle birlikte çok daha fazla veri ve çok daha yüksek hız ihtiyacı ortaya çıkıyor. Bu yüzden 3G ve 4G döneminde kullanılan eski kodlama yapıları, 5G için yetersiz kalıyordu.

Çünkü 4G’den 5G’ye geçiş, önceki nesil geçişlere benzeyen sıradan bir ilerleme değildi. Bu sıçrama çok daha büyük ölçekteydi. 5G’nin, 4G’ye göre teorik olarak 100 kata kadar daha hızlı olabilmesi, yalnızca birkaç filmi dakikalar içinde indirmek anlamına gelmiyor. Asıl mesele, şehir altyapılarının akıllı sistemlerle birbirine bağlanabilmesi, gerçek zamanlı haberleşmenin mümkün hale gelmesi ve sürücüsüz araçlar gibi teknolojilerin günlük hayatın parçasına dönüşebilmesi.

TÜRKİYE’YE DÖNÜŞ VE 25 YILLIK BÜYÜK ÇALIŞMA

Arıkan, doktora tezini 1986 yılında tamamladıktan sonra ABD’de bir süre daha çalıştı. Sonrasında Türkiye’ye dönerek Bilkent Üniversitesi’nde akademik çalışmalarını sürdürdü. Buradaki temel hedefi şuydu: Gürültülü bir kanal üzerinden mesajları mümkün olan en yüksek hızla ve doğru biçimde iletmek.

Buradaki kilit kavram doğruluktu. Bir mesajın güvenilir şekilde iletilebilmesi için, iletim sırasında mesajın içine belli ölçüde fazlalık eklemek gerekiyor. Bu sayede alıcı taraf, gelen bilgiyi kontrol edebiliyor. Fakat bu fazlalık arttıkça sistem yavaşlıyor. Gürültü ne kadar yükselirse, mesajı korumak için gereken ek bilgi de o kadar artıyor. Sonuçta hız düşüyor. İşte kanal kodlama problemi tam olarak bu dengeyi kurma çabasıyla ilgiliydi: Hem güvenilir hem de olabildiğince hızlı iletişim nasıl sağlanacaktı?

KANAL POLARİZASYONU VE KUTUPSAL KODLAMA FİKRİ

Arıkan’ın geliştirdiği çözüm, “kanal polarizasyonu” adını verdiği bir sürece dayanıyordu. Bu yöntemde sıradan iletişim kanalları dönüştürülerek birbirinden çok farklı özellikler gösteren yeni kanallar elde ediliyordu. Gürültü, bir kanaldan onun kopyasına aktarılıyor; böylece biri daha temiz, diğeri daha kirli iki kanal ortaya çıkıyordu. Bu işlem tekrarlandıkça sistem iki ayrı kutba doğru ayrışıyordu: Bir tarafta son derece gürültülü kanallar, diğer tarafta ise neredeyse kusursuz denebilecek kadar temiz kanallar oluşuyordu.

Arıkan, bu yapıya “kutupsal kodlama” adını verdi. Takvimler o sırada 2005 yılını gösteriyordu. Arıkan bir süre bu çözümün ayrıntıları üzerinde çalıştı. Çalışmasını 2008’de sundu, makalesi ise 2009 yılında IEEE’de yayımlandı. Bu sonuç, yaklaşık 25 yıllık kesintisiz emeğin ürünüydü.

BÜYÜK KEŞİF NEDEN HEMEN BÜYÜK ŞÖHRET GETİRMEDİ?

Bu çalışma bilim dünyasında son derece önemliydi ama Arıkan’ı bir anda geniş kitlelerin tanıdığı bir isim haline getirmedi. Zaten öyle olsaydı, bugün bu hikâyeyi yeniden anlatma ihtiyacı da doğmazdı. Yine de IEEE’de yayımlanan makalesi, bilgi teorisi çevrelerinde onu parlayan bir yıldız haline getirdi.

Arıkan, elbette yaptığı işten gurur duyuyordu. Ancak bu buluşun çok teorik bir çalışma olduğunun da farkındaydı. Uygulamaya dönüşmesi için aşılması gereken çok sayıda engel vardı. Bu nedenle patent alma ihtiyacı bile duymadı.

HUAWEİ BU FİKRİ NASIL FARK ETTİ?

Arıkan’ın 2009’da yayımlanan makalesi yalnızca akademik çevrelerin dikkatini çekmedi. Aynı yıl, Huawei bünyesinde çalışan ve telekomünikasyon alanında etkili bir isim olan Wen Tong da bu makaleyi fark etti. Tong, daha önce mevcut standart olan turbo kodlamanın geliştirilmesinde rol almış güçlü bir uzmandı. Ona göre kutupsal kodlama, 5G döneminde bu yapının yerini alabilecek potansiyele sahipti.

2013 yılına gelindiğinde Wen Tong, Huawei’nin yatırım kurulundan 5G araştırmaları için 600 milyon dolarlık bütçe talep etti. Bu kaynağın büyük bölümü kutupsal kodlama çalışmalarına ayrıldı. Tong’un ekibi zaten bir süredir bu alan üzerinde çalışıyor, çeşitli patentler alıyordu. Huawei, teoriyi pratikte çalıştırabilecek yazılım çözümlerini geliştirdikten sonra test ve tekrar sürecine geçti.

Bugün Huawei, kutupsal kodlama patentlerinin üçte ikisinden fazlasını elinde bulunduruyor. Ancak bu yatırımın gerçek karşılığını bulabilmesi için bir şart daha vardı: Kutupsal kodlamanın uluslararası standartlardan biri haline gelmesi gerekiyordu. Aksi halde yapılan büyük yatırım ticari açıdan yeterli sonuç üretmeyebilirdi.

5G STANDARDI BELİRLENİRKEN NELER OLDU?

Yıllar süren teknik tartışmaların, müzakerelerin ve lobi faaliyetlerinin ardından 2016 yılında 3GPP, yani telekom şirketlerinin yer aldığı üçüncü nesil mobil iletişim ortaklık projesi, 5G standartları konusunda kararını verdi. Standartlar komitesi, sinyal işleme standardını iki parçaya ayırdı. Bu parçalardan biri kutupsal kodlama oldu. Diğeri ise Arıkan’ın bir anlamda fikir dünyasını şekillendiren isimlerden Robert Gallager’ın geliştirdiği LDPC yöntemi oldu.

Böylece Erdal Arıkan’ın geliştirdiği yaklaşım ile Gallager’ın yöntemi, 5G standardının iki temel sütunundan biri haline geldi.

HUAWEİ BU SÜREÇTEN NASIL KAZANÇ SAĞLADI?

Huawei, 600 milyon dolarlık yatırımını onlarca milyar dolarlık gelire dönüştürmeyi başardı ve bu avantajı sürdürmeye devam ediyor. Şirket, yalnızca standart tarafında değil, telekom ekipman pazarında da yaklaşık yüzde 30 paya sahip durumda. Bu oran, pazardaki en büyük pay anlamına geliyor.

ARIKAN’IN ALDIĞI BÜYÜK ÖDÜLLER

Erdal Arıkan, kutupsal kodlama alanındaki çalışmaları sayesinde 2018 yılında bilgi kuramı alanının en büyük ödülü kabul edilen Shannon Ödülü’nü aldı. Huawei’nin Arıkan ile ilk teması ise 2012 yılında gerçekleşti. Buna rağmen Arıkan, yapılan çalışmalardan kişisel anlamda bir gelir elde etmedi.

Hatta Arıkan, 2011 yılında kutupsal kodlama fikrini Qualcomm ve Seagate gibi ABD merkezli şirketlere götürmüş, bu fikri uygulamaya dönüştürmeye ilgi duyup duymadıklarını anlamaya çalışmıştı. Ancak bu şirketlerin hiçbiri onunla ilgilenmedi.

Arıkan’ın aldığı ödüller arasında 2010 yılında IEEE Information Theory Society Makale Ödülü, 2013 yılında IEEE W.R.G. Baker Ödülü, 2017’de IEEE Türkiye Şubesi Ömür Boyu Başarı Ödülü, 2018’de ise IEEE’nin en saygın ödüllerinden Hamming Madalyası ile Shannon Ödülü yer alıyor.

Öyle ki Forbes gibi köklü Amerikan yayınları bile ondan, “Huawei’nin elindeki kritik teknolojiyi geliştiren Türk profesör” diye söz ediyor.

ARIKAN’IN 5G’YE BAKIŞI

Erdal Arıkan’a göre asıl mesele yalnızca kutupsal kodlamanın kendisi değil. O, 5G’yi internetin doğal bir devamı olarak değil, çok daha büyük bir dönüşüm olarak görüyor. Arıkan’ın değerlendirmesine göre 5G, adeta küresel bir sinir sistemi gibi işleyecek. Huawei ise bu yeni dönemin lider şirketlerinden biri olarak öne çıkıyor. Arıkan, Çin’in 5G üzerinden gelecekte çok daha büyük ekonomik devler çıkarabileceğini savunuyor.

TÜRKİYE’DE GELİŞTİRİLEN BİR FİKİR, DÜNYANIN STANDARDINA DÖNÜŞTÜ

Sonuçta ortaya çıkan tablo çok net. Prof. Dr. Erdal Arıkan, 5G için en kritik standartlardan birini geliştirdi ve bunu Türkiye’de çalışırken yaptı. Onun ortaya koyduğu kutupsal kodlama, kendisini etkileyen en önemli isimlerden biri olan Robert Gallager’ın LDPC yöntemiyle 5G standardı için yarıştı. Sonunda her iki yaklaşım da standardın temel parçaları arasında yer aldı.