LEE- Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19394

Gözat

Yazar "Çolakoğlu, Meryem Birgül" ile LEE- Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Ekstrüzyona dayalı yapımda yeniden yapılandırma süreçleri için kavramsal bir çerçeve
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-11-03) Karakoç Oral, Hülya ; Çolakoğlu, Meryem Birgül ; 523152012 ; Mimari Tasarımda Bilişim
    Üretim yöntemleri ve süreçleri teknolojik gelişmelere paralel olarak zaman içerisinde farklılaşmıştır. Öte yandan, hesaplamalı tasarım yaklaşımındaki paradigma değişimleri, zanaatın bu yönüne olan ilgiyi arttırmış ve bu alandaki dönüşüme zemin hazırlamıştır. Bununla birlikte, mevcut kaynakları kullanarak tasarlama, yapma, dönüştürme ve onarım gibi zanaata özgü kavramlar önem kazanmış; bireysel yapım süreçlerini kapsayan üretici kültürünün yaygınlaşması ile yapıma dair bilgi, sanal üretici platformları aracığıyla paylaşılmaya başlamıştır. Bu gelişmeler ve dönüşümler, insanın el ile yapma ve keşfetme becerisinin sayısal teknolojilerle birlikteliğinden oluşan dijital zanaatın ortaya çıkmasına neden olmuştur. Hesaplamalı tasarım düşüncesinin bir yansıması olarak mevcut üretim biçimleri, dijital ortama aktarılarak sayısal makinaların işleyeceği ve etkileşim kuracağı hale getirilmiştir. Bu dijitalleştirme sürecinde, el ile ve sezgisel olarak gerçekleştirilen yapım süreçlerindeki örtük bilginin açığa çıkarılmasında yapım gramerleri gibi kural tabanlı yöntemlerin kullanımı giderek önem kazanmaktadır. Biçim gramerlerinin bir alt başlığı olarak nitelendirilen yapım gramerleri, parametre ve kurallardan oluşan işlem dizileri ile yapım süreçlerini tanımlamak ve gramer kurallarının malzemeyi biçimlendirmek için uygulanması ile çözüm uzayını genişletmek için kullanılmaktadırlar. İncelenen çalışmalarda yapım gramerlerinin dijital fabrikasyon araçlarına bağlı yapım süreçlerinde veya ön tasarım aşamasında malzeme ile birlikte keşif süreçlerinde kullanıldığı belirlenmiştir. Bu yöntemin manuel araçlara bağlı yapım süreçlerinin çözümlenmesinde deneysel yöntemle birlikte kullanılması ile özellikle el ile yapımdaki riskin azaltılması, yapımın planlı ve kontrollü hale getirilmesi, mevcut araçların özelleştirilmesi söz konusu olabilmektedir. Mevcut araçların ve yapım yöntemlerinin özelleştirilmesi, dijital fabrikasyon araçlarına erişimin ve müdahale imkanının sınırlı olması gibi sebepler bu fabrikasyon süreçlerine alternatif olabilecek yaklaşımlar geliştirilmesine ön ayak olmaktadır.
  • Öge
    Mimarlıkta döngüsel tasarım yaklaşımı: Karar verme mekanizmaları için kavramsal bir çerçeve
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-10-15) Hündal, Ayşe Ceylin Ceyda ; Çolakoğlu, Meryem Birgül ; 523211005 ; Mimari Tasarımda Bilişim
    Yoğun şehirleşme ile birlikte kaynakların hızla tükenme riskinin ortaya çıkması ve iklim krizinin çevresel etkilerinin yoğun olarak hissedilmeye başlaması, tasarım ve inşaat faaliyetlerindeki mevcut anlayışın yeniden ele alınması gerekliliğini doğurmuştur. Mimari bileşenlerin kullanım ömrü ve kullanım senaryosu da tasarıma dahil edilerek, doğrusal kullan-at tüketim alışkanlığının döngüsel yaklaşıma evrilmesi mümkün olabilmektedir(Braungart ve McDonough,2002). Sistemsel bir anlayışı gerektiren döngüsel ekonomi-tasarım yaklaşımı kaynak kullanımına ilişkin daha optimize kararlar almamıza, atığı tasarım sürecinde yeniden tanımlamamıza, toplumsal anlamda refah ve çevresel sürdürülebilirliğe giden güvenli bir yol izlememize olanak tanır(van Vliet,2018). Bu bağlamda yaşam döngüsü değerlendirmesi(YDD) döngüsel tasarım anlayışında kullanılan önemli bir metodolojidir. Karbon emisyonunu ölçmek ve çevresel yıkıcı etkileri minimize etmek amacıyla da kullanılabilen bu değerlendirme yöntemi, hayat döngüsünde etki eden birçok faktörün ölçülmesini sağlayan temiz bir çerçeve (clear framework for measuring environmental impact) sunmaktadır. Yaşam döngüsü değerlendirmesi(YDD) sadece veri oluşturmakla kalmayıp karar almayı da kolaylaştırmaktadır(URL1). Tasarımcılara çevresel etkileri göz önünde bulundurarak tasarımın farklı süreçlerini değerlendirmeyi sağlayarak belirlenen hedef doğrultusunda karar almayı kolaylaştırmaktadır. Çeşitli etki mekanizmaları ve seçilmiş opsiyonlar arasından veri merkezli bir karar destek mekanizması sunmaktadır. Yaşam döngüsü değerlendirmesi(YDD) bilimsel bir ölçme aracı olarak değerlendirilmekten ziyade karar destek mekanizması olarak ele alınmaktadır( Hertwich ve Hammit,2001; Sandin ve diğ.,2015; Pryshlakivsky ve Searcy,2021). Bu sayede alınacak kararların rasyonel kısyaslamalarının yapılabilmesinin mümkün olacağı düşünülmektedir. Bugüne kadar, bir binanın doğrusal modelden döngüsel modele geçişini ölçmek için kabul edilmiş bir yöntem bulunmamasına karşın yapılan akademik çalışmalarla, yöntemlerin geliştirilebileceği dair görüşler mevcuttur(van Vliet,2018). Bu araştırma, döngüsellik seviyesinin değerlendirilmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Bir yapının bileşenlerinin yıkım/söküm sürecinde döngüselliğinin nasıl kıyaslanabilir şekilde ölçülebileceği ve buna dair kavramsal bir çerçevenin oluşturulması çalışmanın temel motivasyonunu oluşturmuştur. Bu çalışma kapsamında, mimari bileşenlerin yaşam ömrü ve yaşam ömrü değerlendirmesi akış diyagramları birbirine entegre edilerek kavramsal bir çerçeve oluşturulmuştur. Yıkım ve söküm aşamaları referans alınarak, döngüselliği Alba Concepts Yöntemi'nin parametrelerine göre karar ağacı modeline dönüştüren bir karar destek mekanizması geliştirilmiştir. Bu mekanizma, yapı bileşenlerini kapalı döngüde tutarak döngüselliklerinin kıyaslanabilir bir şekilde skorlanmasını sağlamayı hedeflemektedir. Alba Concepts Methodu, DGBC(Dutch Green Building Council) tarafından üretilen 'Döngüsel Binalar-Sökme Potansiyeli 2.0 için bir Ölçüm Yöntemi' yayınından referans alınmıştır. Troya Müzesi cephe panelleri, vaka çalışması olarak seçilmiş ve bu panellerin döngüsellikleri, karar destek mekanizması aracılığıyla skorlanarak kapalı döngüde kalmalarını sağlamaya yönelik bir değerlendirme yapılmıştır. Karar destek mekanizması çalışma kapsamında dört temel aşama üzerinden oluşturulmuştur. Bu aşamalardaki karar ağaçları Alba Concepts Methodu ve Elmadurmisevic(2006) çalışmasındaki parametreler üzerinden oluşturulmuştur. Döngüselliğin kıyaslanabilir bir şekilde ölçülmesi için geliştirilen skorlama sistemi, Alba Concepts Yöntemi'ne dayanmaktadır. Bu sistem, karar aşamalarının etkisine bağlı olarak belirlenen ağırlıkları referans alacak şekilde geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında güncel mimari örneklerden biri olan Ömer Selçuk Baz ve ekibi tarafından tasarlanıp, uygulaması yapılan Troya Müzesi seçilmiştir. Müzenin cephe kaplamasında seçilen korten malzemenin kullanım nedenlerinden biri de tasarım senaryosunda yapının ilerleyen yıllarında yapı ile birlikte yaşlanacağı düşünülmesidir. Bu yaklaşım, döngüsel tasarımın ana omurgasında yer alan tasarım senaryosu ile doğrudan ilişki kurmasa da, vaka çalışmasında mevcut tasarım anlayışına dayanan senaryo ile döngüsel tasarım prensipleri arasında bir kıyaslama yapılmasına olanak tanımıştır. Böylece, yaşam döngüsü senaryosunun farklı katmanlardan incelenmesi mümkün hale gelmiştir.
  • Öge
    Yapay zeka ve mimarlık etkileşimi üzerine bir çalışma:Üretken çekişmeli ağ algoritması ile otonom mimari plan üretimi ve değerlendirmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Uzun, Can ; Çolakoğlu, Meryem Birgül ; 656897 ; Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
    Bu tez kapsamında "Makineler tasarlayabilir mi?" sorusunun bir alt sorusu olan "Makineler mimari plan şeması üretebilir mi?" sorusu tezde araştırılması hedeflenen problem tanımını oluşturmaktadır. Tez mimari plan şemasının, günümüz yapay zeka algoritmaları ile, otonom olarak üretiminin kapsamını tartışmaya açmaktadır. Bu problem tanımı ile hedeflenen, günümüzde görsel işleme verimliliği ve gücü oldukça yüksek olan yapay sinir ağları içerisindeki algoritmaların üretken modelleri sınıfına dahil olan üretken çekişmeli ağlar ile mimari plan şeması üretim sürecinin ve üretim çıktılarının değerlendirilmesi bulunmaktadır. Tez öncelikle yapay sinir ağlarının üretken çekişmeli ağlara kadar olan gelişimini kronolojik olarak, önemli dönüm noktaları ile birlikte özetler. Yapay siniri ağları tarihçesi sonrasında mimari plan şeması üretimine dair literatür araştırması sunulmaktadır. Mimari plan şeması üretimine dair literatür geçmişte bu problem çözümü için kullanılan yöntemleri göstermekle birlikte bugün mimari plan şeması üretim problemi için hangi yöntemlerin kullanımının verimli sonuçlar verdiğini de gösterebilmektedir. Bir diğer yandan literatür araştırmasına bakıldığında, mimarlık disiplininin yapay zeka ile etkileşime geçtiği problemin çoğunlukla mimari plan şeması üretimi olduğu görülmektedir. Bunun yanında literatürde mimari plan şeması üretim probleminin yapay zeka problemi sınıfına dahil olduğu da söylenmektedir. Literatür araştırmasına göre yapay zeka alanındaki yeni algoritmalar ile mimari plan şeması üretim problemi potansiyel bir araştırma alanı tanımlamaktadır. Bu nedenle tez çekişmeli üretken ağlar ile mimari plan şeması üretim süreci ve çıktılarını değerlendirmeyi hedeflemiştir. Bu çalışma güncel bir fenomen olarak çekişmeli üretken ağları ele almaktadır. İçinde bulunduğu bağlam olarak da mimari plan şeması üretimi problemini hedef alır. Bu hedef, hem çekişmeli üretken ağların mimari plan şeması üretimi sürecinin keşfi hem de üretim çıktılarının değerlendirilmesini kapsamaktadır. Bu yönüyle tez durum çalışması yöntemi ile ele alınacaktır. Bu çalışmada veriseti ve ÇÜA mimarisi girdilerinin (bağımsız değişkenlerin), çıktılar / mimari plan şeması üretimleri (bağımlı değişken) üzerindeki etkileri de araştırılmaktadır. Bu yönüyle de tezin bir deney çalışması yöntemi kullandığı söylenebilir. Ancak tezdeki deneylerde kontrol grubu kullanılmamış, değerlendirme tüm deneylerin karşılaştırılması ile elde edilmiştir. Bir diğer yandan tez içinde kurgulanan deneylerin sayısı, algoritmanın başarılı olması ile deneylerin tamamlanması nedeniyle, rassaldır. Bu durumlar nedeniyle tez gerçek deneysel yöntem yerine yarı-deneysel yönteme başvurmuştur. Bu nedenlerle tezin yönteminde yarı-deneysel durum çalışmasına başvurulmuştur. Çekişmeli üretken ağ kullanılarak mimari plan şeması üretimleri sekiz deney sonrasında başarıya ulaşmış ve deneyler tamamlanmıştır. Eğitimlerde çekişmeli üretken ağlar içerisinde yer alan derin evrişimsel üretken çekişmeli ağlar (deep convolutional generative adverserial network / DCGAN) kullanılmıştır. DCGAN mimarisi içindeki hiper parametreler DCGAN ile ilişkili literatürde belirtilen parametrelere uygun olarak kullanılmıştır. Deneylerdeki eğitimler "python" dili ile Google' ın bulut ortamında sunduğu "COLAB" ortamında yapılmıştır. "COLAB" ortamının seçilmesinin nedeni bulut ortamında sağladığı GPU donanım servisidir. Deneylerdeki eğitim sırasında işlem gücünün yüksek olması nedeniyle bulut servislerinde sunulan GPU hizmeti algoritma eğitim sürelerini kısaltabilmektedir. Bu nedenle algoritmanın eğitimi için bulut ortamındaki "COLAB" kullanılmıştır. Deneylerdeki algoritma eğitimleri, piksel tabanlı orijinal Andrea Palladio planlarından oluşan piksel tabanlı veriseti ve Palladio gramer kuralları ile üretilen sentetik, piksel tabanlı Palladio plan şemalarından oluşan veriseti ile gerçekleştirilmiştir. Palladio orijinal planları ve plan şemalarının veriseti için kullanılmasının sebebi; Palladio plan sisteminin kurallar ile açıklanabilen ve çoğunlukla simetrik plan kurgusuna sahip olması nedeniyle, algoritma üretim çıktıları ile veriseti arasında hızlı ve kolay bir değerlendirmenin yapılabileceği düşüncesidir. Bu düşünce ile yalnızca Andrea Palladio planları ve plan şemaları deneylerdeki eğitimlerde kullanılmıştır. Her bir deneyde kullanılan veriseti içerisindeki öznitelikler (siyah ve beyaz pikseller) değerlendirilerek raporlanmıştır. DCGAN üretimlerinin veriseti ile ilişkili olması nedeniyle her bir deneyde kullanılan planlar ve plan şeması görsellerinden oluşan verisetlerindeki siyah ve beyaz piksellerin olasılık dağılım grafikleri çizdirilmiştir. Bu grafikler üzerinden deneylerde kullanılan verisetlerinin değerlendirilmesi yapılmıştır. Değerlendirme sonucunda son üç deneyin piksel dağılım grafiklerinin diğer deneylerden daha düzgün olduğu ve bu nedenle deney üretimlerinin de son üç deneyde kalitesinin arttırdığı sonucuna varılmıştır. Eğitimlerde kullanılan veri artırımı yöntemi ile elde edilen Palladio plan şeması verisetlerinin ise çekişmeli üretken ağların üretim çıktılarını negatif etkilediği gözlemlenmiştir. DCGAN üzerinden yapılan son çalışma hem algoritma hem de mimari plan üretimlerinin verimliliğinin değerlendirildiği çalışmadır. DCGAN verimliliği literatürde önerilen "Frechet Inception Mesafesi" ile değerlendirilmiştir. Plan şeması üretimleri ise literatürde önerilen değerlendirme yöntemi "Hızlı Sahne Sınıflandırması" yanında "Palladian Grameri ile Sınıflandırma" ve "Mekan Sentaksı ile Sınıflandırma" yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Literatür dışında önerilen son iki değerlendirme yönteminin bu tezde kullanılmasının sebebi, literatürde önerilen değerlendirme yöntemlerinin, üretimleri değerlendirmekten daha çok, algoritmanın üretim verimliliğini değerlendirmek için kullanılıyor olmasıdır. Ancak mimari plan şeması üretimi probleminde, bu problemin çözüm yönteminin araştırılmasının yanında, üretim çıktılarının değerlendirme yöntemlerinin de araştırılması gereklidir. Herhangi bir görsel üretiminde literatürdeki değerlendirme yöntemi kullanılabilse de mimari plan şeması üretimlerinin değerlendirilmesi için mimarlık disiplini içerisinden yöntemler kullanılabilir. Bu nedenle son iki değerlendirme, Palladian gramer kuralları ile sınıflandırma ve mekan sentaksı ile sınıflandırma değerlendirme yöntemleri bu tezde yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, bugünün derin öğrenme algoritmalarından üretken çekişmeli ağlarla otonom plan şeması üretimlerinin işlevsel olarak değil, sadece biçimsel olarak gerçekleşebildiği sonucuna varılmıştır. Bir diğer yandan biçimsel olarak verisetine benzer üretimler gerçekleşiyor olsa da DCGAN üretimlerinin kontrol dışı üretildiği gözlemlenmiştir. Kontrol dışı üretimler mimari plan şeması üretimi probleminde, birçok varyasyondan oluşan, verisetindeki özniteliklere uygun dağılımdaki çıktılardan oluşan bir keşif alanı sunabilir. Ancak DCGAN algoritması ile doğrudan plan şeması üretimine güvenilerek kullanılması doğru sonuçlar vermeyebilir. Bu nedenle çekişmeli üretken ağlar içindeki DCGAN algoritmasının mimari plan şeması üretiminde üretken bir sistem olarak sadece bir keşif aracı niteliğinde olduğu söylenebilir. Ancak çekişmeli üretken ağların plan şeması üretimi problemi için büyük bir potansiyeli bulunmaktadır. Plan şeması üretim probleminin çözümü için gelecekte karşılaşabileceğimiz, kontrolsüz üretimlerin önüne geçen, yeni üretken çekişmeli ağ mimarilerinin plan şeması üretim probleminde verimli bir araç olarak kullanılabilme potansiyeli bulunmaktadır.
  • Öge
    Yapı bilgi modellemesi uygulama planının döngüsel yapı tasarımı açısından ele alınması: Raylı sistem projeleri örneği
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-06-13) Erdem, Semin ; Çolakoğlu, Meryem Birgül ; 523211014 ; Mimari Tasarımda Bilişim
    Sanayi devrimi ile kente göçün artması buna bağlı olarak kentlerde nüfus artışı ve çevre kirliliği, biyolojik çeşitlerin azalması ve iklim değişikliği günümüzün en önemli sorunları haline gelmiştir. Tüketime dayalı doğrusal ekonomi modeli oluşan üretim sırasında oluşan atık miktarı, doğaya bırakılan zararları gazlar, doğal kaynakların kullanımı ve kullanılan enerji miktarı kontrolsüz bir şekilde artmaktadır. İnşaat sektörü de bu çevresel sorunlara olan olumsuz etkisi azımsanamayacak kadar fazladır. İnşaat endüstrisinde kullanılan ham madde miktarı, karbon salınımı, kullanılan enerji ve oluşan katı atık miktarlarına ait değerler diğer sektörlere göre oldukça fazla olması göze çarpmaktadır. Bu tüketim anlayışının önüne geçmek için kaynakların daha verimli kullanılmasını hedefleyen döngüsel ekonomi modeline geçilmesi gerektiği öngörülmektedir. Üretim sisteminde doğayı örnek olan döngüsel ekonomi ile kaynakların kapalı bir döngü içinde kullanımı, atık oluşumunun önlenmesi, ürünleri yeniden kullanımı ve enerji tüketiminin kontrol altına alınması hedeflenir. Bu nedenlerle inşaat sektöründe döngüsel ekonomiye geçiş kaçınılmazdır. Literatürde, yapılı çevrede döngüselliğe geçişi kolaylaştıracak birçok dijital araç varken bunlarla ilgili çalışma sayılarının azlığına vurgu yapılmaktadır. Dijital teknolojilere birçok alanda olduğu gibi mimarlık, mühendislik ve inşaat sektöründe de ihtiyaç duyulmuştur ardından bilgisayar destekli tasarım olarak sektörün en önemli araçlarından biri haline gelmiştir. Zamanla dijital teknolojiler tasarım ve süreçlerinde sadece temsil olmakla sınırlı kalmayıp tasarım ve tasarım optimizasyonu için çeşitli analizler veya testler yapılmasına olanak sağlamıştır. Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) bu dijital araçlardan biri olup, tasarım öncesi sürecinden itibaren etkin rol oynayan, birden fazla paydaşın olduğu tasarım ve inşaat süreçlerinde disiplinler arası koordinasyonu sağlayan ve binanın yaşam döngüsü boyunca kullanılabilen bir teknolojidir. Yapı bilgi modellemesi bu özellikleri ile yapı sektöründe döngüsel ekonominin karşılığı olan döngüsel yapı tasarımı açısından da oldukça iyi bir araçtır. Bu tez kapsamında yapılı çevrede döngüselliğe geçişte YBM'nin rolü ele alınmıştır. Çalışmanın amacı YBM'nin döngüsel yapı tasarımında kullanımında yol gösterici olması adına YBM Uygulama Planı (YBM-UP) şablonun hazırlanmasıdır. YBM-UP proje kapsamındaki YBM kullanımlarının tanımlandığı, iş birliği ve disiplinler arası koordinasyonu tarifleyen bir dokümandır. Tez kapsamında öncelikle girişin ardından ikinci bölümde YBM ile ilgili literatür taramasına yer verilmiştir. Uluslararası ve ulusal kurumların ve üniversitelerin yayınladığı YBM-UP planı çalışmaları incelenmiştir. Üçüncü bölümde ise yapılı çevrede döngüsellik konusu ele alınarak; döngüsel ekonomi, yapılı çevre ve döngüsel ekonomi ve yapılı çevrede döngüsellik ile YBM entegrasyonu araştırılmıştır. Yapılı çevredeki döngüsel ekonomi uygulamalarına değinerek bu uygulamalarda YBM'nin üstleneceği role ilişkin literatür taraması yapılmıştır. Ardından bu araştırmalardan elde edilen veriler doğrultusunda YBM-UP dokümanı hazırlanmıştır. Bu YBM-UP dokümanı İstanbul Büyükşehir Belediyesi Raylı Sistem Projeler Müdürlüğü'nün kullanımına yönelik tasarım aşaması YBM-UP dokümanı olarak ele alınmıştır. Mevcut YBM-UP dokümanı geliştirilerek döngüsel yapı tasarımında YBM kullanımı açısından uygun hale getirilmiştir. Hazırlanan YBM-UP dokümanında döngüsellik hedefleri, yaşam döngüsü değerlendirmesi analizi, döngüsellik değerlendirmesi, malzeme pasaportlarına ilişkin verilerin ve söküm, bakım, onarım ve yenileme aşamalarında kullanılmak üzere gereken bilgilerin modele işlenmesi ile ilgili gereklilikleri ayrıntılı bir şekilde ele alınarak belirtilmiştir. Elde edilen bu YBM-UP dokümanı ile mimarlık, mühendislik ve inşaat sektöründe döngüsel ekonomi ilkelerinin uygulanması ve malzeme pasaportu gibi döngüsel ekonominin temel bileşenlerinin kullanılmasına katkı sunması hedeflenmektedir. Çalışma sonucunda döngüsel yapı tasarımı açısından ele alınan YBM-UP dokümanı ile literatüre ve raylı sistem projelerinde işveren olan kamu kurumlarına katkı sağlaması beklenmektedir.