Genetik Algoritmaların Yaratıcı Mimari Tasarımda Kullanımı

Abstract

Bu çalışmada, genetik algoritma yardımıyla doğanın biyolojik evriminden esinlenerek, yaratıcı form üretimi için bir model geliştirilmiştir. Pek çok araştırma bu problem üzerinde çalışmaktadır. Araştırmacılar bu problemin üstesinden gelmeyi amaçlamaktadır, ama hala uygulama konusunda problemlerle yüz yüze gelmektedirler. Bu çalışmanın ana amacı genetik algoritmaların mimari tasarımda kullanımı ile ilgili bilgi edinmek ve bu bilgiler ışığında genetik algoritma yardımıyla alternatif kavramsal bina formları üreten bir model geliştirmektir. Tezin başlangıcında, mimari tasarımda genetik algoritmaların kullanımıyla ilgili önceden yapılmış çalışmalar incelenerek tanıtılacaktır. Tezin son bölümünde ise, öneilen evrimsel bir model tanıtılacaktır. Form- G olarak adlandırılan bu model, 3 boyutlu görselleme programları için prototip bir plug-in olarak düşünülmüştür. Bu plug-in sembolik sunumlarla form alternatiflerini geliştirmektedir. Tasarımcı kullanılacak arazinin sınırlarına ve tasarımda kullanılacak obje sayısına karar vermektedir, bu veriler ışığında sistem genetik algoritma yardımıyla yeni formlar üretmektedir. Nesil üretim sürecinin sonucunda tasarımcı, tasarım sınırlarıyla örtüşen 3 boyutlu form çözümleri elde edecektir. Bu modelin amacı, seçilen 3 boyutlu objelerle sürpriz bina formları yaratmaktır. Seçilen her obje bina kütlesi olarak kabul edilir ve uygunluk fonksiyonu kriterlerine göre yerleşim kompozisyonları üretilir. Model pek çok sonuç ürün üretmektedir ve tasarım süreci kullanıcın yardımıyla devam edecektir. Kullanıcının en uygun form alternatiflerine karar vermesive kendi istek ve estetik görüşüne göre seçimlerini yapması, kullanıcıyı sistemin ana karar birimi yapmaktadır.

The main goal of the research is to get information about the usage of genetic algorithms in architectural design and develop a design tool which can be used to generate conceptual building envelope form alternatives by using genetic algorithm. At the begining of the thesis, prior searchs on the usage of genetic algorithms in architectural design are introduced. In the last part of thesis, a new generative tool is introduced. This tool is a prototype plug-in for 3 dimensional visualising programs and called Form-G. This plug-in generates form alternatives with symbolic representations. Designer determines the boundaries of the construction site and chooses the number of objects that the system will use to produce new forms by using genetic algorithm. After the generation process designer get possible 3d form solutions that meet with the constraints of the design problem. The main purpose of the model is to create building envelopes according to chosen three dimensional objects. Each object is accepted as a building mass and the placement compositions of these objects are created according to fitness function criterias. The model produces many solutions and the design process goes on by the help of the user, deciding on the appropriate alternatives and making choises according to his needs and aesthetical view, makes the user policy maker of the system.