LEE- Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

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

Gözat

A decision support model based on Bayesian belief network to evaluate urban vibrancy

(Graduate School, 2023-08-24) Bakraç Kırdar, Gülce ; Çağdaş, Gülen ; 523172004 ; Architectural Design Computing

Urban liveability can be accepted as an umbrella term that covers all the factors make place a good neighborhood to live in. This thesis study recognized the versatility of urban liveability, and puts emphasis on vibrancy in the context of liveability. This research takes place value measures as reference to examine vibrancy. The selected categories are economic, image and use value of place. Economic place value draws from Carmona's (2019) compiled evidence, use value from Jacobs' (1961) diversity generators and Montgomery's (1998) indicators of successful urban places, and Nasar's (1998) likeability features for visual perception of urban places. Eminönü Central Business District (CBD) in Istanbul's Historical Peninsula serves as the study's testbed for exploring vibrancy-focused liveability. The thesis aims to present a data-driven decision support system to evaluate vibrancy-focused liveability dimensions. This study adopts a knowledge discovery process with Bayesian Belief Network (BBN) to handle the complexity of the liveability concept. The thesis study questions how are the relationship patterns between urban vibrancy measures, which parameters can be prioritized based on this relationship network, and what kind of implications can be made regarding the urban vibrancy of the site. The objectives of the study are to develop a comprehensive measurement technique using multiple data types for the measurement of urban vibrancy; to reveal the relationship network of vibrancy parameters; and to improve the decision-making process according to relationship network. The research hypothesis posits that the big data supported knowledge discovery process can be useful to reveal complex urban dynamics, and support vibrancy decisions together with participation. Methodologically, this study adopts quantitative research. This study presents exploratory research through the use of big data and BBN analysis to examine the vibrancy focused liveability with spatial, functional and perceptual attributes. The thesis study explores the relationship through BBN and explores causality through the consultation of expert opinion. A causal knowledge discovery process involves data collection, information retrieval, and data analysis. Data collection involves techniques like web scraping and urban map digitization; while information retrieval encompassing quantitative methods which are entropy-based indices, clustering algorithms, image segmentation, and surveys. Data analysis employs BBN learning algorithm to unveil probabilistic relationships between place value measures, and calibration of BBN network with expert participation via surveys. Spatial distribution results and BBN analyses provide insights into vibrancy levels and priority measures to enhance place value. The results demonstrate that urban function and accessibility outweigh urban form and socio-demographic features in determining economic value (land price). Activity characteristics and heritage within accessibility enhance use value (user density), while nature and cultural elements positively impact image value (likeability), countered by negative influences from signboards and building enclosures. Economic value BBN reveals that land use diversity has the most substantial impact on land price, followed by building density, other land use characteristics, accessibility, and urban form features. The use value BBN model highlights the significance of heritage visitation, density, and activity accessibility in hotspot user density, followed by activity diversity, density, and distribution. The image value BBN model indicates that increased urban greening, vistas, and cultural landscapes enhance likeability, while building enclosures and façade signboards have negative effects. Tahtakale, Beyazıt, Eminönü, Sirkeci, and Sultanahmet are highly vibrant districts, and Hobyar, Rüstempaşa, Alemdar, Binbirdirek, Sultanahmet, and Beyazıt are highly vibrant neighborhoods. In the survey, expert participants rank place values, determine causality and correlation of relationships between parameters. Correlations between BBN and survey data validate the creation of a causal map. The correlation between BBN and survey data confirms that survey data can be used to create a causal map. Regarding the causal relationships, prioritizing urban function and accessibility measures in economic value metrics will aid in developing real estate strategies. To enhance use value, the activity diversity and accessibility, attractiveness and visitation of heritage, can be prioritized, which contribute on place attractiveness decisions. To improve image value, urban greening, landscape and building façade, and signboard density measures can be prioritized, which contribute on maintenance decisions of the streetscape. The decision support system (DSS) contributions to urban planning and design have been assessed with what-if analysis using spatial BBN tools and urban design workshop. This data-driven approach supports conceptual decisions in urban design, and prioritizes decisions in urban planning. This research aims to assist decision-makers in creating vibrant neighborhoods through data-driven methods. This study would be useful for urban planners to generate inclusive spatial strategies by considering human activity factors within physical attributes to create vibrant neighborhoods.
Analysis of visual design principles in art and architecture by computer vision and learning based model

(Graduate School, 2022-09-20) Demir, Gözdenur ; Kanan, Aslı ; 523142002 ; Architectural Design Computing

Visual design is associated with different uses and organizations of design elements and principles. They are explained in numerous books in art and design disciplines as the bases of visual communication. Those are applied subjectively by the designers in various disciplines for aesthetics and presentation of information. For the constitution of a perceptual framework for visual processing, the logical procedures that use the design elements are called visual design principles (VDP) ; three are selected as the main principles for this study: emphasis, balance, and rhythm. As the examples of these principles were inspected, it was established that the use of the design elements differed and led to sub-visual similarities existing in their compositions, despite following the main organizational rationale. So nine sub-VDP are defined, which have similar visual patterns: color, isolation, shape, symmetric, asymmetric, crystallographic, regular, progressive and flowing. Although numerical analysis of design visuals is considered as hard, it has become possible with emerging artificial intelligence (AI) technologies. Due to the advances in computer vision applications, a deep learning model can identify these underlying common visual patterns in the data. This Ph.D. thesis develops an approach to detect and classify the VDP in a visual composition over different domains, including photography, art (paintings, prints and graphic art) and architecture (building facade visuals) by a neural network model. The AI applications in art, design, and architecture conducted by the disciplines of computer science and design have been found, analyzed and the models, methods, numbers, and types of data used in the studies have been extracted. Next to the compiled knowledge in AI studies in art and architecture, the manual and computational analyzes of the building facade in architecture have been researched. As there was no existing dataset for this problem, three genuine datasets have been created in the given domains for this study. The majority of the examples showing the VDP directly belong to the contemporary era, so the data search has been oriented toward this period. Various websites and online museum databases are used for collecting the data. The amount of data found for the labels of VDP in each domain has been kept as high as possible to achieve high performance from the deep learning model. Multiple experiments are structured for testing the model. Classification results within the domains are evaluated by considering the clarity and the amount of the data. The effect of the labeling procedure in the preparation of the initial datasets is discussed by analyzing multi-class and multi-label classification results. Also, domain adaptation is investigated with instances tested in models trained in other domains. The knowledge of myriads of original designs, captured by the underlying computational patterns, can be used to consolidate the design process by providing an objective evaluation of the visual compositions.
Computing structural analogies of musical rhythms in visual design

(Graduate School, 2021-06-24) Maden, Seçkin ; Özkar, Mine ; 523122004 ; Architectural Design Computing

This thesis proposes a theoretical framework for incorporating musical compositional techniques into geometric design practices. It explores the computational properties of structural analogies and discusses their possible contributions to design and education. Although music and geometric design have been the fields that have been based on seemingly different conventions of production and representation, artist, designers, musicians, and scholars have not refrained from relating one to the other. Since Pythagoras, mathematics has been the main mediator in the correlation between music and geometry, and it has had a central role in exploring universal correspondences. Throughout this journey, a coherent link between music and geometry has not been established adequately. When computers entered the scene, it was believed that their excessive capabilities would provide a variety of solutions to the problem of revealing the common hidden order behind geometric and musical forms. However, concerning the integration of both ends, it turned out that computational means did not contribute to finding generalized, deterministic laws of associations. Instead, they had a role in creating an open-ended exploration space where correlations were established between individual discoveries of seeing and hearing. The dynamic nature of computational formalisms allowed each new discovery to reshape a proposed relationship between design and composition processes in its entirety. A common criticism of formal approaches in design and musical composition is that they limit creativity and spontaneity. However, when used to support the back-and-forth routine of creation processes, rule-based formalisms enhance the possibility of encountering emergent discoveries at the levels of within- and between-domains. In the practices of both musical composition and geometric design, the very nature of developing form is temporal and dynamic. When it comes to expressions, music occurs in time, and it is realized temporally, while geometric form occurs in two and three-dimensional space, and it is realized spatially. On the other hand, in design processes, the interpretation of spatial entities relies on temporal judgments similar to musical events. With the advent of computational formalisms, it is possible to produce hybrid forms of spatiotemporal compositions while incorporating musical kinds of progressions into geometric design scenarios. In this dissertation, the formalisms borrowed from musical composition techniques provide a multi-faceted display of geometric development by which it is enabled to explicate and trace design interventions not only in space but also in time-continuum. The possibility of evaluating the time-dependent development of geometric form in real-time unfolds the visual organization's each constituent one by one and the system that puts them together. Both in geometric design and music, analyzing and reproducing compositional elements in the time continuum provides enhanced control over the end form. The fragmented nature of a geometric design problem gains a more clear subdefinition, and it provides a better understanding of the overall scheme. The temporal nature of geometric pattern generation involves specific interrelationships between the parts and their constantly changing function in a whole. Enhanced control over time variables in such a dynamic process enables designers to produce more prosperous alternatives. Concerning the computational formalisms proposed in this thesis, the influence of musical temporality on the generation of geometric forms can be classified under two headings. The first one refers to the production of visual elements in time. In the proposed computational implementations, this corresponds to the step-by-step development of geometric lines in an additive manner, originating from the continuous and dynamic expression of musical lines. The second one addresses the kind of temporality that is present in underlying structural organizations of geometric and musical compositions. Since the initial focus of this dissertation is on the time aspects of both art forms, proposed analogies are limited to the domain of rhythm. The proposed computational model in this thesis communicates structural knowledge of particular compositional techniques in music to geometric pattern-making, where the temporal characteristics of the former determine the spatial features of the latter. The analyses show that the canonic and contrapuntal structures of musical rhythm can be described with formal languages, and their counterparts can be found in geometric patterns. Learning and computing musical structures of rhythm can enable designers and students to develop creative approaches and a multiplicity of solutions to pattern-based problems. In the computational model presented in this thesis, the interaction between geometric design and musical composition is evaluated as a form of communication, consisting of Encoding, Transcoding, and Decoding phases. The encoding of rhythmic musical structures and the decoding of geometric patterns are carried out in parallel with the standard communication model. The Encoding and Decoding phases are linked with the intermediary level of Transcoding, where the formalisms extracted from musical conventions of rhythm are formalized to be used in generating various geometric pattern classes. The proposed transcoding approach has its theoretical foundation in Lev Manovich and Fredric Jameson's views on the subject. The employed formalisms are mainly based on Chomsky's transformational grammars. They are adapted in a way to satisfy the needs of both design and musical functions. In general, the main outcome of this thesis is the outlined computational model developed for designers and design students to be used as a guide for musical analogies in their design processes. Through the Encoding, Transcoding, and Decoding levels of the model, it is aimed to communicate an analogy method that follows the steps of analysis, abstraction, formalization, and pattern generation. The evidence found in several studies shows that modeling musical analogies in this way can support individual processes of pattern making, systematic thinking, and creative problem-solving.
Çevresel performans odaklı adaptif cephe modülü için akıllı sistem tasarımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-03-05) Karakoç, Erhan ; Çağdaş, Gülen ; 523152009 ; Mimari Tasarımda Bilişim

Günümüz teknolojik gelişmeleri, binaların çevresiyle ile olan ilişkilerinin yeniden sorgulanmasını gerekli kılmaktadır. Binalar çevreleri ile ilişki kurarak kendilerini değişen şartlara göre adapte edebilme potansiyeline sahiptirler. Çevresine adapte olan binalar ve bileşenleri Adaptif Mimarlık yaklaşımı altında değerlendirilmektedir. Adaptasyonun binalar için vazgeçilmez bir unsur olduğu görülmektedir. Teknolojiye bağlı olarak gelişen günümüz mimarlık anlayışında, binalar çevrelerindeki değişimleri algılayıp bunları veriye çevirip, bu verileri yorumlayarak adapte olmaktadırlar. Akıllı binalar olarak nitelendirilen bu binalar çeşitli algılayıcı sistemleri ile donatılmışlardır. Bu algılayıcılar çevresel verilerin algılanıp, binanın veya bileşenin işleyici mekanizma tarafından değerlendirilmesi için aktarılmasını sağlamaktadır. Aktarılan bu veri çeşitli kontrol stratejileri ve karar verme süreçleri ile yorumlanmakta ve belirli durumlar için binanın adaptasyon sürecine katkı sağlayacak şekilde kullanılmaktadır. Tüm bu adaptasyon sürecinin esas amacı binanın performansına katkıda bulunmak ve bina kullanıcısının konfor koşullarını optimum seviyede tutmak olarak özetlenebilir. Bu sürecin en önemli parçası binaların ve bileşenlerinin yönetilmesini sağlayan kontrol stratejileri olarak nitelendirilebilir. Akıllı sistemler bir dizi karar verici sistemden oluşan kontrol stratejileri tarafından yönetilmektedir. Akıllı binalarda bu stratejiler, "beyin" adı verilen bina yönetim sistemleri aracılığıyla tek bir merkezden yürütülmektedir. Akıllı cephelerde ise bina yönetim sistemine ve prosedürüne bağlı olarak ya da dağıtık olarak yürütülebilmektedir. Cephelerin kontrol edilmesinde, dağıtık sistemlerin kullanılması mekana ve kullanıcıya özgü seçimler sunduğundan, merkezi sistemlere kıyasla bazı avantajlar sağlayabilmektedir. Aynı zamanda algılayıcıların, işleyicilerin, eyleyicilerin ve veri depolama araçlarının boyutlarının küçülmesi, maliyetlerinin düşmesi gibi etkenler de düşünüldüğünde, günümüz performans odaklı, adaptif ve akıllı cephelerinin kontrol mekanizmalarında dağıtık sistemler daha öne çıkmaktadır. Buna ek olarak adaptif ve akıllı cephelerin kontrol edilmesi sürecinde çeşitli çatışmalar ve parametrelerin hiyerarşik bir biçimde yönetilemediği durumlar da olabilmektedir. Bu çatışmaların sebepleri; bina kullanıcısı, çevresel ihtiyaçlar ve bina bileşenlerinin ihtiyaçlarının uyuşmazlıkları olarak özetlenebilir. Bu çatışmalar; bina kullanıcısı için uygun konfor koşullarının sağlanamamasına, cephenin bileşenlerinin hareket sayısının fazlalığına bağlı olarak malzeme yorulmalarına, enerji etkinliğinin sağlanamamasına sebep olabilmektedir.
Designing digitally-enhanced environments for children's play with everyday objects

(Graduate School, 2021-09-30) Kay, İpek ; Özkar, Mine ; 523122009 ; Architectural Design Computing

Over the past years, several digitally-enhanced play environments have been developed. Today, digital technology is dispersed in the everyday settings children live, learn, and play in. In this thesis, the first aim is to contribute to design studies for children's playscape by developing a blended environment for children, particularly by stimulating their physical activity and narration. A second aim is to offer design guidelines for enhancing children's play and bodily movements in other contexts and enabling children to articulate spatial narrations. The third goal is to develop spatial interaction forms that enhance children's narration and bodily movement digitally enhanced environments. This goal requires understanding children's narrative play within actions, objects, and people to make new directions for future studies. In this context, creating possibilities for stimulating children's physical movements and actions while interacting with the digital environment and other children is essential. This aspect of embodiment refers to interaction with an environment through children's bodies and senses to enhance their awareness of their surroundings. Regarding an overview of related work in human-computer interaction, this study opens up a discussion on the intermediary capacities of objects. While identifying different interaction forms that children have with objects and position blended environments within this classification, this study offers a repertoire of roles children take on in the play. Concentrating on narration-heavy pretend play expands children's spatial experience in digitally-enhanced environments to encompass active engagement with objects. I proposed a framework with categories of interaction and a repertoire of roles that embody an unifying approach to designing an environment that sustains the values of bodily and sensorial experiences in children's playscapes. A formulation of the essential qualities for spatially may enable narration in play. Firstly, I categorized the different forms of interaction observed in relevant examples of digitally-enhanced narrative environments for children. The criteria were the distinction of physical and metaphysical scales of the interaction. These categories are the basis for exploring spatial features necessary for children's imaginative play in their everyday environments. Secondly, I depicted the narrating behaviors of children in playscapes based on patterns of full-body engagements with object/space in developmental psychology literature and recent human-computer interaction (HCI) research. The various forms of interaction yield to playscapes' digital and physical potential features. Thirdly, I established four basic design principles for digitally-enhanced playscapes that encompass the categories of interaction and the repertoire of roles towards promoting children's bodily interactions with everyday objects. These key features frame ways to introduce spatial narrative into playscapes by addressing the potential of digitally-enhanced environments for children's narrative worlds during pretend play. I present a framework for designing children's playscapes to co-construct narratives, engage in active exploration, and reflect on narrative experiences. Developing design principles have two main benefits as part of this research. The first is that these guidelines help other designers design digitally-enhanced playscapes for children's physical activity. The second benefit concerns the research process, and it orients the researcher. While establishing design principles, the second level in which design activity occurs focuses on creating spatial scenarios for children's narrations. These scenarios are developed as conceptual designs and prototypes as an integral part of the research. Working with prototypes helped emerge new ideas, so it becomes an exploration device throughout this study. And lastly, through the prototype, the interaction patterns were explored and evaluated whether the prototype sustains children's bodily and sensorial experiences. A novel digitally-enhanced physical environment was developed, called Monnom. It provides body-object interaction, only requires a webcam. Its algorithm recognizes physical objects within view and drives the interaction with a digital canvas. With Monnom, while children play with objects in their physical space, their stories simultaneously take shape in the digital environment. It may support children's understanding of the causal links by spatial experiences. The prototype has been assessed with children in a museum and a school. Throughout the evaluation, the aim was to understand whether tangible interaction supports physicality and forms of embodied experience. The Observational System for Spatial Narration of Children was developed to understand how children's interactions with Monnom affect their physical activity and peer communication. The thesis argues that blended environments which combine digital and physical media may contribute to the versatility of such spatial activity by focusing on supporting children's use of body movement and senses in narrative play.
DREAMSCAPE: Use of virtual reality in architectural design & education

(Graduate School, 2023-03-24) Doma, Oğuz Orkun ; Şener, Sinan Mert ; 523142004 ; Architectural Design Computing

Virtual reality (VR) technology has attracted increasing interest as a medium for architectural design and experience, enabling users to interact with immersive digital environments that simulate reality in real-time. This study introduces the DREAMSCAPE framework, which adopts a direct manipulation approach and emphasizes embodiment, experience, and manipulation activities during the design process. This framework aims to facilitate intuitive interactions beyond the preconceptions of traditional computer-aided design (CAD) systems. To demonstrate and establish the framework, an experimental VR design tool named Dreamscape Bricks VR has been designed and developed for this study in Unreal Engine 4, employing LEGO bricks as base components to create a high-fidelity interactive design environment. To compare the design processes between physical and virtual mediums, design experiments were conducted with a group of 14 participants consisting of architects, graduate students, and undergraduate design students. Each participant was tasked with designing a shelter and a pavilion, once using physical LEGO bricks (in situ) and once using the Dreamscape Bricks VR tool (in virtuo). The design processes in both the physical and virtual mediums were analyzed through video recordings of the participants, retrospective think-aloud protocols, and post-experiment surveys. The participants' cognitive design processes were evaluated using the Function-Behavior-Structure (FBS) framework and infographic entropy analysis, while the Embodiment-Experience-Manipulation (EEM) taxonomy was developed to conduct a deeper analysis of the design activities observed in the session recordings that could not be reflected in the retrospective self-reports. The results revealed comparably rich cognitive design processes in both mediums. However, the VR medium exhibited significantly higher levels of embodiment and experience activities. Notably, manipulating user scale within the VR environment introduced unique design opportunities, facilitating a dynamic exploration of spatial design at various scales, which is unavailable in the physical medium. Overall, this research offers guidelines for VR design tool development, focusing on more intuitive, immersive, and user-friendly experiences. The findings of the design experiments provide insights into the use of VR and metaverse environments in architectural design and education. By offering a more immersive design experience through designing while being present inside, similar to dreamscapes, VR has the potential to unlock novel creative opportunities and enhance the design process.
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.
Geleneksel kırsal bölge mimarisi için parametrik H-BIM uygulamalarının değerlendirilmesi; Vernabim

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-09-13) Savaşkan, Mustafa Onur ; Özener, Ozan Öner ; 523152004 ; Mimari Tasarımda Bilişim

Kırsal mimari, yıllar boyu süren tecrübelere dayanan, yaşamın içerisinde şekillenmiş ve deneyimlenmiş pek çok bilgi ile yüklüdür. Yapıldığı dönem ve yörenin tasarım ve inşaat teknolojisi ile harmanlanmış mekânsal, ekonomik, ekolojik, sosyal ve politik pek çok faktörün bir araya gelmesi ile şekillenmiştir. Kırsal mimarinin bu bağlamda; tasarım yaklaşımları, yapıldığı coğrafyadaki kentsel ve bağlamsal ilişkileri, yerel yapım teknolojileri, iklim koşullarına uyumlu yapı tasarımları ve mimari özellikleri açılarından oldukça önemli bir kültürel birikimi içerisinde barındırdığı görülmektedir. Ayrıca bu basit olarak nitelendirilebilecek yapılar birçok anlamda sürdürülebilir bir mimarlığın genetik kodlarını da üzerlerinde taşımaktadırlar. Bu yapıların yapımı sırasında kullanılan çözümler, işçilik, malzeme ve performans özellikleri ile yereldeki yapısal bilgi birikimi bu binaların kültürel değerlerinin farklı bir boyutunu da oluşturmaktadır. Kültürel miras değeri taşıyan bu binaların çevresel ve sosyo-ekonomik değişik nedenler ile kaybolması söz konusu kültürel birikimin kaybedilmesi gibi olumsuz durumları da gündeme getirmektedir. Miras niteliğindeki yapıların mimari anlamda korunması için belgeleme konusunda mevcut uygulamalar hem geleneksel hem de çağdaş belgeleme stratejilerini içeren yaklaşımlara sahiptir. Günümüzde artık yaygın biçimde kullanılmakta olan dijital teknolojilerin yardımı ile korunması gereken yapıların üzerlerinde taşıdığı bilgilerin toplanabilmesi, koruma, yaşatma ve kullanım anlamında hassasiyet, doğruluk ve hız gibi çeşitli avantajlar sunmaktadır. Yerel mimari örneklerin üzerinde yapılacak koruma çalışmalarının dijitalleşmesi ayrıca çalışmaların yorumlanabilmesini, analiz edilmesini, kullanım alanının yayılmasını ve orijinal yapının sanal bir temsilinin elde edilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmaya önem kazandıran bir nokta dijital yöntemler yardımı ile yapım sistemleri, bileşenleri ve eleman özellikleriyle birlikte yapıların form ve strüktürel kurgusu hakkında veri toplanabilmesidir. Bahsedilen dijital yöntemler çalışmada öncelikle veri toplama alanında kullanılan fotogrametrik yöntemlerdir. Bu sayede yapıların barındırdığı geometrik ve geometrik olmayan veriler temassız biçimde elde edilmekte ve gerçekeğe dayalı biçimde kütle modelleri oluşumu sağlanmaktadır. Ardından toplanan veriler ve onlardan elde edilen biçimsel ve görsel veriler teknoloji odaklı bir belgeleme sürecinde belirlenen BIM metodolojisine tabi tutularak, yazılımlarının sunduğu araçlar yardımı ile yüksek bir kullanım potansiyeline sahip parametrik objelere dönüştürülmektedir. Ayrıca BIM altyapısının sağladığı parametrik bileşenler ve akıllı nesne yaklaşımları yüksek bir performans ve geri bildirim mekanizması sağlanmaktadır. Temelinde yeni bina üretimi odaklı olan BIM araçlarının tarihi yapılardaki koruma uygulamaları için birçok yeni olanağa sahip olduğu, bu alanda da yeni stratejiler ve yaklaşımlar geliştirildiği yapılan analiz ve vaka çalışmaları aracılığıyla görülmektedir. Bu araştırma ve uygulama alanına dair bir yaklaşım olarak karşımıza Tarihi Yapı Bilgi Modelleme (H-BIM) çıkmaktadır. Araştırmanın amacı, kırsal mimari bağlamında yapım sistemleri konusundaki zenginlik ve teknik bilgi birikiminin dijital yöntemler yardımıyla elde edilmesi, tanımlanan H-BIM uygulama planı ile parametrik bir yaklaşımla belgelenmesi, yorumlanması, detay ve yapı sistemlerine ait parametrik, modifiye edilebilir modeller ve sistem yaklaşımlarının oluşturulmasıdır. Bu araştırma yöntem ve kapsam olarak irdelendiğinde, kırsal mimari bağlamında belirlenen H-BIM metodolojisi içerisinde, erişimi nispeten kolay yazılım ve donanımsal araçlarla yürütülecek dijital fotogrametrik yöntemler ve parametrik meta modelleme altyapısı ile nesneden sisteme şeklinde ilerleyen bir H-BIM model sentezi sunmaktadır. Donanım olarak sahadan veri elde etme aşamasında kişisel kullanıma uygun insansız hava aracı ve cep telefonu kameraları kullanılmıştır. Tüm süreç, henüz ilk aşamada geliştirilen H-BIM uygulama planı çerçevesinde yürütülmüştür. Çalışmanın iş akışları, görevler, prosedürler ve aşamalar bu çerçeve ile belirlenmiştir. Araştırmada saha çalışmaları ile başlatılan uygulama aşaması belirlenen metodoloji çerçevesinde ilerletilmiştir. Yürütülen H-BIM süreci ve sonucunda ortaya koyulan zengin içerikli vaka çalışmaları ile ele model tanımlanmış ve işlerliği test edilmiştir. Çalışma yerel koruma uygulamaları adına uygulanabilir, pratik ve tekrarlamaya müsait bir H-BIM uygulama metodolojisi sunmaktadır. Erişilebilir dijital fotogrametri ve parametrik BIM modelleme yöntemlerinin bir arada kullanılması ile ortaya bilgi içeriği yüksek meta-modellerin çıkarılması amaçlanmış ve yapılan uygulama ile çalışan bir model ortaya koyulmuştur. Çalışma sonucu ortaya çıkan bulgular ve deneyimler, miras niteliği taşıyan kırsal yapıların belgelenmesi, korunumu ve devamlılığının sağlanması açısından önem arz eden bir model geliştirildiğini gösterir niteliktedir.
An uninterrupted urban walk: 3d analysis methods for supporting the design of walkable streets

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Ensari Sucuoğlu, Elif ; Özkar Kabakçıoğlu, Mine ; 620853 ; Mimari Tasarımda Bilişim ; Informatics in Architectural Design

Dünyada hızla büyüyen kentsel nüfus, çevre kirliliği, iklim değişikliği, yok olan kaynaklar, sosyal çatışma ve toplu göçler gibi global ölçekteki krizlere hem sebep olmakta hem de bu krizlerle yüzleşmek durumunda kalmaktadır. Yapılı çevrenin planlanması ve tasarımı, kentsel yaşamı organize ederken daha az kirlilik yaratmak, kaynakları demokratik olarak dağıtmak, sosyal ve toplumsal bağları güçlendirmek ve ekonomik kalkınmayı desteklemek açısından kritik önem taşımaktadır. Şehirlerimizi, yürümeyi bir ulaşım biçimi olarak kullanmayı mümkün kılacak şekilde tasarlamak, kirlilik yaratmadan herkesin kaynaklara ulaşımını sağlayarak, yerel ekonomiyi destekleyerek ve sokak hayatını canlandırarak bu yönde atılan adımlara katkıda bulunmaktadır. Yürünebilirliğe dair araştırmalar yıllardır süregelirken, hiçbir zaman olmadığı kadar güncel, büyük ölçekte ve kesinlikte kentsel veriye erişimimiz var ve gelişen teknolojilerimiz bu veri ile yürünebilir kentler tasarlamaya ve yönetmeye yönelik süreçleri desteklemeyi mümkün kılmakta. Bu doktora tezi, sokak ölçeğinde, üç boyutlu ve esnek kentsel tasarım süreçlerini bilgilendirecek, hızla güncellenebilir ve uzaktan erişilebilir kentsel veriye dayalı, dolayısıyla arazi çalışmalarını gerektirmeyecek bir analiz metodunun gerekliliğini öne sürmekte ve literatürdeki bu boşluğu dolduran, yarı-otomatik bir iş akışı sunmaktadır. Bu iş akışının, mevcut literatürdeki yürünebilirlik araştırmaları ile kentsel tasarım süreçleri arasındaki kopukluğu gidermesi öngörülmektedir. Bu kopukluğun, tasarım ve planlama süreçlerinde ekonomik kriterlerin öncelikli olması ile bu süreçlere yönelik farklı aşamalarda, parçalı ve bütüncül olarak uygulanabilir hızlı ve pratik değerlendirme yöntemlerinin eksikliğinden kaynaklandığı öne sürülmektedir. Ayrıca halihazırda bulunan yürünebilirlik değerlendirme yöntemleri, tez çalışmasının odaklandığı sokak ölçeği detayında bir ölçümü uzaktan toplanabilen kentsel veri üzerinden yapamamakta, zaman ve maddi açıdan yük teşkil eden yerinde ölçümlere ihtiyaç duymaktadır. Sunulan iş akışının bu eksikliklere cevap vermesi hedeflenmektedir. İş akışı, görsel bir programlama ortamında, üç boyutlu bir mahalle modelini coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve özel kodlarla bir araya getirmekte; Dışbükey ve Dolu-Boş Hacim Modelleri (Convex and Solid-Void Models) adında bir morfolojik analiz modelini web kazıma ve makine görüşü teknikleri ile birlikte kullanmaktadır. Bu tez, yürünebilirlik araştırmalarına, mikro ölçekli, üç boyutlu ve uzaktan uygulanabilir bir yürünebilirlik analizi iş akışı ile farklı biçimli ve kullanımlı sokak mekanlarına özel yürünebilirlik göstergeleri ve değer aralıkları önererek katkıda bulunmaktadır. Çalışma, Dışbükey ve Dolu-Boş Hacim analiz modellerini ilk defa somut bir kentsel problemin çözümüne yönelik olarak yürünebilirliğe uygulayarak tasarımda bilişim alanına katkı sağlamaktadır. Ek olarak, uzaktan erişilebilir veri kaynaklarının kentsel mekânın sayısal analizinde kullanımına entegre edilmesine dair yenilikçi bir örnek teşkil etmektedir. Çalışmada kullanılan bu tür kaynaklar çevrimiçi haritaların sokak görüntüsü (street view) platformları ve lokasyon bazlı sosyal ağlardır. Ancak kullanılan iş akışı, bu tür kaynakların ileriki çalışmalarla çeşitlendirilerek yönteme entegre edilmesine izin vermektedir. Bu, iş akışında CBS'nin üç boyutlu mekânsal modeller ve programlama araçlarıyla bir arada kullanımı sayesinde mümkündür. Mekânsal elemanların, semantik bilgi ile veri tabanları üzerinden ilişkilendiği bu ortamlar, veri tabanına işlenebilen her türlü verinin kullanımına izin vermektedir. Bu sayede mekâna dair edinilen çok çeşitli veri, veri tabanları üzerinden mekânsal analize dahil edilebilmekte ve üretken tasarım süreçlerini besleyebilmektedir. Ayrıca çalışma, sunduğu kentsel tasarım ve planlama önerileri ile, bulguların gerçek hayatta kentsel rehabilitasyon projelerinde kullanılmasına yönelik pratik bir kaynak niteliği taşımaktadır. Dışbükey ve Dolu-Boş Hacim Modelleri dahilinde üç boyutlu bir sokak mekân birimi olan 'Sokak-Boşluk' (Street-Void) geliştirilmiştir. Bu birim, kentsel mekânın analizinde elde edilen tüm verinin bir araya getirilmesi ve değerlendirilmesinde kullanılabilmektedir. Buna ek olarak, öncelikle sokak veya meydan biçimli ve konut veya karma kullanımlı sokak mekanlarını ayırt edecek, sonra da bu özelliklere bağlı olarak daha doğru bir sayısal değerlendirmeyi mümkün kılacak yürünebilirlik göstergeleri belirlenmiştir. İş akışının İstanbul ve Lizbon'da dört farklı mahalleye uygulanması ve buralardaki sokak mekanlarının önerilen göstergeler üzerinden sınıflandırılması ile elde edilen değer aralıkları ile kentsel tasarım önerileri sunulmaktadır. Bu öneriler, farklı sokak tipolojilerine uygun olacak şekilde, bir kentsel mekâna bütüncül veya parçalı biçimde, farklı planlama ve tasarım aşamalarında uygulanmayı mümkün kılmak üzere organize edilmiştir. Bu tavsiyelerin öngörülen etkileri direk/fiziksel ve dolaylı/algısal olarak gruplanmıştır. Literatürde bulunan mevcut yürünebilirlik ölçüm metotları, sadece sokakların yürünebilirliklerinin ölçümüne yöneliktir ve bu çalışmada önerilen, sokak mekanlarının özelliklerine göre farklılaşan gösterge ve değer aralıkları kullanımı da literatüre yenilikçi bir katkıdır. Tez metninin giriş bölümünde, yapılan çalışmanın amacı, literatürde öngörülen yeri ve önemi, yöntemi ve sonuçlarına dair bir tanıtım yapılmıştır. İkinci bölüm tezin cevaplamayı amaçladığı sorular ve bunlar üzerine kurulan hipotezi sunmaktadır. Bu sorular sırasıyla şöyle sıralanabilir. Yürünebilirlik kriterleri nasıl mahalle ölçeğinde kentsel tasarım süreçlerine dahil edilebilir? Yürünebilirliğin değerlendirilmesi ve tasarım karar süreçlerinin bu bilgi ile en etkili şekilde beslenebilmesi için kentsel yapılı çevrenin hangi özellikleri dikkate alınmalıdır? Oldukça karmaşık ve değişken yapıda olan kentsel yapılı çevrenin yürünebilirliğini, mahalle ölçeğinde, en etkili şekilde nasıl değerlendirebiliriz? Tez metninin üçüncü bölümü literatürdeki insan odaklı kentsel tasarım, yürünebilirlik ölçüm çalışmaları ve kentsel ölçeğe yönelik geliştirilen algoritmik tasarım araçlarını incelemektedir. Dördüncü bölümde araştırmanın yöntemi ve yukarıda tanıtılan iş akışının çalışma prensibi detaylı biçimde anlatılmaktadır. Bu bölümde, yürünebilirlik ölçümü için geliştirilen sayısal göstergelerin seçim süreci de açıklanmıştır. Bu göstergelerin 'karakter özellikleri' (characteristics) olarak gruplandığı üst başlıklar; yoğunluk (density), çeşitlilik (diversity), bağlantısallık (connectivity), insan ölçeği (human scale), karmaşıklık (complexity), çevrelenmişlik (enclosure), biçim (shape), eğim (inclination), geçirgenlik (permability) ve altyapı (infrastructure) şeklinde sıralanmıştır. Bu karakter özellikleri ve altında gruplanan göstergeler çalışmanın ileri aşamalarında elenerek indirgenmiştir. Beşinci bölümde yöntemin geliştirilmesinde kullanılan örnek mahalle uygulamaları, mahallelerin seçim kriterleri, değerlendirmede kullanılan yürünebilirlik göstergelerinin sayısal veriler üzerinden yorumlanması ve sayısal bulguların ilk analizleri yapılmıştır. Altıncı bölümde istatistiksel yöntemlerle sosyal medya ve sokak görüntüsü analiz sonuçlarının yürünebilirlik göstergeleri olarak kullanılabilirliği test edilmiş ve kullanılan göstergeler üzerinden incelenen sokak mekanları gruplanmış, sokak tipolojileri elde edilmiştir. Elde edilen tipolojilerin özellikleriyle ölçülen göstergelerin sayısal sonuçları karşılaştırılmış, bu karşılaştırmalar üzerinden göstergeler değerlendirilmiş ve elemeye tabi tutulmuştur. Yedinci bölüm, biçim ve kullanım amacına bağlı olarak sokak mekanlarının tekrar gruplanması ve gösterge sonuçlarının bu gruplar için kıyaslanarak incelenmesini içerir. İnceleme sonuçları üzerinden farklı sokaklar için uygulamaya yönelik değer aralıkları belirlenmiş ve tüm bulgular tasarım ve planlama süreçlerine yönelik bir rehber haline getirilmiştir. Sekizinci bölüm tezin tüm çıktısını; literatüre ve tasarım ile planlama süreçlerine katkısını, kısıtlamaları, tezin ilk adımını teşkil ettiği ve gelecekte yapılması öngörülen çalışmaları özetlemektedir. Önerilen yürünebilirlik ölçüm metodu ve beraberinde sunulan kentsel planlama ve tasarıma yönelik tavsiyeler, bu tezde geliştirilmiş biçimleriyle, yerel ve merkezi belediyeler ve özel müteahhitler ile bunlarla çalışacak plancı ve tasarımcılara yönelik danışmanlık hizmetleri kapsamında kullanılabilir niteliktedir. Öngörülen gelecek çalışmalarla, sunulan iş akışının, plancı ve tasarımcıların kullanımına yönelik bir set araç haline getirilmesi ve incelenecek farklı sokak tipleriyle, Türkiye ve Portekiz bağlamları dışında da kullanılabilmesi planlanmaktadır. Projenin geliştirilmesine yönelik öngörülen bazı çalışmalar, örnek olarak kullanılan kentsel bağlamların çeşitlendirilmesi, kentsel verinin hassasiyetinin ve kesinliğinin arttırılması, kullanılan morfolojik analizin değerlendirdiği detay seviyesinin yükseltilmesi ve kullanılan mekânsal analiz yönteminin yürünebilirlik dışındaki kentsel konulara da uygulanmasını içerir. Mevcut çalışmada kullanılan İstanbul ve Lizbon şehirlerindeki Kadıköy, Hasanpaşa, Chiado ve Ajuda mahalleleri, yapısal benzerlikleri açısından tutarlı ve aynı zamanda yeterli çeşitlilikte sokak tipolojisinin değerlendirilmesine imkân vermiştir. Özellikle ölçek ve kullanım çeşitliliği bakımından benzer yapıda olan bu mahalleler, kullanılan göstergelerle sınıflandırıldıklarında 6 farklı sokak tipolojisi elde edilmiştir. Ancak iş akışı ölçek, biçim ve kullanım açısından daha farklı örneklere uygulanarak bu tipolojiler çeşitlendirilmelidir. Hem ilgili verinin detaylı şekilde mevcut olması hem de bahsedilen özellikler açısından çok daha çeşitli sokak mekanları barındırmaları itibari ile New York, Singapur ve Amsterdam, çalışılması düşünülen şehirlerden ilkleridir.
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.
Yapı teknolojisi eğitiminde parametrik YBM destekli pedagojik yöntemlerin değerlendirilmesi

(Graduate School, 2023-01-06) Meterelliyoz, Mehmet Ümit ; Özener, Ozan Önder ; 523112002 ; Mimari Tasarımda Bilişim

Çok boyutlu bir metodoloji, süreç ve teknoloji olan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM), mimarlık ve inşaat sektöründe bütünleşik ve bilinçli öğrenme için önemli pedagojik potansiyellere sahiptir. Özellikle yenilikçi mimarlık mühendislik ve inşaat (MMİ) uygulaması için YBM ve Entegre Proje Teslimi (IPD) yöntemlerinin hızla benimsenmesi ve yaygınlaşması, mimarlık eğitiminin farklı disiplinlerarası alanlarına odaklanan yeni, disiplinlerarası ve bütünleştirilmiş eğitim çalışmalarını önemli ölçüde motive etmektedir. Mimarlık, mühendislik ve inşaat endüstrisindeki artan ilgiye ayak uyduran birçok mimarlık ve inşaat mühendisliği okulu, özellikle son on yılda YBM'yi eğitim programlarına entegre etmek amacıyla farklı ve yeni stratejiler uygulamıştır. Bu çalışmalar için temel itici güç, YBM kullanımı üzerinden yüksek bina performansına yönelik talep ile uygulama alanında YBM yöntemlerinin kritik öneme sahip hâle gelmesi olarak özetlenebilir. Bu bağlamda uygulamaya yönelik eğitimde YBM merkezli dönüşümler, pedagojik bir gereklilik olarak ortaya çıkmaktadır. Parametrik yapı bileşenlerine sahip mevcut YBM araçları, içerisine gömülü imalat ve inşa yöntemleri ile akıllı yapı nesnesi davranışları, performans simülasyon modülleri ve hızlı geri bildirim mekanizmalarıyla yüksek performanslı tasarım ve entegre yapı sistemlerini öğrenmek için eğitim süreçlerini önemli ölçüde değiştirme potansiyeline sahiptir. Farklı bir bakış açısıyla YBM metodolojisi, tüm yapı süreçlerini hesaplamalı, parametrik ve ilişkisel davranışlarla tanımlarken fiziksel gerçekliğe çok yakın bir düşünme ve uygulama ortamı sağlar. Bu avantajlara ve potansiyellere rağmen YBM araçlarının endüstri merkezli çözümler olarak mevcut durumu, eğitim kullanımı için hâlâ birçok zorluğa sahiptir ve iyi organize edilmiş vaka çalışmaları yoluyla kişiye özel strateji ve yaklaşımları gündeme getirmektedir. Bu aynı zamanda okullarda YBM'nin ayrı bir konu olarak öğretilmesinin -ki bu hızlı, basit ve nispetten etkili bir yanıttır- veya YBM'nin eğitiminde yukarıda belirtilen potansiyellerini gerçekleştirebilecek belirli mimari, tasarım ve inşaat alanlarında bilgi edinme ve yürütme bağlamında YBM anlayışı sağlama tartışmasını da beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, mimarlık eğitiminin en erken aşamalarında yapı sistemleri ve teknolojisi konularının öğrenilmesi için Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) destekli pedagojik yaklaşımların potansiyellerini araştırmaktır. Çalışmanın kapsamı, YBM ile yapı sistemleri ve teknolojisinin kesiştiği noktada öğrenme süreçlerinin analizi ve değerlendirilmesi ile bulgulara ve araştırma çalışmasına dayalı olarak ders ve eğitim programlarının oluşturması için kullanılabilecek yeni ve kanıta dayalı bir pedagojik çerçeve önerisi oluşturmaktır. Araştırma, mimarlık eğitiminin erken aşamalarında yapı sistemlerinin ve YBM'nin öğrenme sürecine odaklandığı için ileri düzey eğitim deneyleri ve örneklerinden farklılaşmakta ve temel yapı sistemlerini ve teknolojisini öğrenmek için özellikle parametrik YBM yöntemlerine ve nesne yönelimli ontolojiye dayalı yeni bir pedagojik yaklaşım önermektedir. YBM'nin etkin olduğu bir eğitim araştırması olarak bu araştırma, bağlam içinde YBM fikrine dayanmaktadır. Çalışmanın kapsamı iki temel boyutu içermektedir: Birinci boyut YBM ile yapı sistemleri ve teknolojisinin kesiştiği noktada öğrenme süreçlerinin analizi ve değerlendirmesi, ikinci boyut ise mimarlık ve inşaat okullarında yeni dersler ve atölyeler oluşturmak için kullanılabilecek yeni bir pedagojik çerçeve önerisidir. Genel pedagojik açıdan bakıldığında bu çalışma, YBM'yi karmaşık yapı sistemlerinin iyi gerekçeli argümanlar ve ampirik araştırma sonuçları ile öğrenmeye yönelik teorik potansiyellerini doğrulamaktadır. Çalışma, mimarlık eğitiminin en erken aşamasında bağlam içinde YBM'yi araştırma fırsatı bulmuştur. Bu ilk aşama, çok katmanlı paylaşılan modellerle iş birlikçi öğrenci ekip çalışması YBM veri tabanı yönetimi, maliyet tahminleri, 4B inşaat görselleştirmeleri ve bina enerji simülasyonları gibi daha gelişmiş eğitim uygulamalarına zemin hazırlamak için parametrik ontoloji ve düşünceye odaklanmıştır. Çift kanallı bir pedagojik çerçeve kullanılan çalışmada yapı bileşenlerinin ve davranışlarının parametrik temsili üzerinden sıkı bir şekilde bütünleşen nesne yönelimli ontolojik bir yaklaşım benimsenmiştir. Araştırma sürecinde ise YBM yöntemleri aracılığıyla yapı sistem ve teknolojisi konularındaki öğrenme mekanizmalarının geniş bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için bir dizi araçsal vaka çalışmasına altlık teşkil eden nitel bir pedagojik çerçeve ortaya koyulmuştur. Araştırma tasarımı "gömülü teori" yaklaşımına dayalı olarak katılımcı gözlemler, etkinlik kodlaması, akran ve odak grup görüşmeleri gibi nitel araştırma tekniklerini ve ardından toplanan verilerin ve araştırma bulgularının doğrulanması ve yorumlanması için derinlemesine içerik analizini içermektedir. Vaka çalışmaları sürecinde katılımcı öğrenciler, parametrik YBM modellerinin oluşturulmasının kapsamlı anlama mekanizmaları için temel olduğu, yapı sistemleri ve teknolojisinin ana kavramlarını öğrenmek için tamamen YBM ile geliştirilmiş bir eğitimi sürecini deneyimlemişlerdir. Araştırma sonuçları; YBM destekli öğrenmenin kavramsal ve pratik avantajlarını, öğrenme süreçlerine dair deneyimler ile gözlemlenen sorunlar ve zorlukları içermektedir. Çalışma ayrıca parametrik düşünme ve modelleme yoluyla yapısal sistemlerin anlaşılması için titizlikle tasarlanmış YBM tabanlı pedagojik modüllerin mimarlık eğitimindeki dönüşüm potansiyellerine vurgu yapmaktadır. Bu çalışmada önerilen pedagojik çerçeve ve stratejiler, araştırma bulguları üzerinden sentezlenmiştir. Çalışma içeriği, teorik modelde çok daha detaylı açıklandığı gibi ileri eğitim uygulamaları ve deneysel çalışmalar için tekrarlanabilir ve uygun şekilde aktarılabilir bilgi birikimi sağlamaktadır. Çalışma sonuçları benzer öğrenme ortamları ve ders içeriklerinin yapı bilgisi alanındaki öğrenme konuları ile ilgili YBM konularının ikili etkileşimleri etrafında geliştirilebilir olduğuna işaret etmektedir. Araştırma çalışmasından elde edilen bulgulara dayanarak, iyi tasarlanmış öğrenme ortamlarının, ayrıntılı ders içerikleri ve YBM kullanımının operasyonel sorunları için proaktif çözümler ile önemli avantajlar içerdiği söylenebilir. Çalışmadan elde edilen bulgular ve ana motivasyonlar ışığında temel tartışma, yapı teknolojisi öğreniminin parametrik düşünme ve anlama mekanizmaları üzerinden dönüşümüdür. Bu değişim, geleneksel pedagojik yöntemlerden tamamen farklı olan ve kaçınılmaz olarak yeni stratejiler gerektiren, yeni, bilişsel ve ele tutulur beceriler getirmektedir. Bu noktada çalışma, pedagojik yenilikler için bu tür olasılıkların, YBM ve belirli öğrenme konularının sentezi yoluyla teknoloji merkezli yaklaşımlar ve hibrit öğrenme ortamları ile köklü öğretim geleneklerini değiştirerek elde edilebileceğini göstermektedir. YBM ve parametrik anlayışın benimsenmesi, bu çalışmada sunulduğu gibi bilinçli bir niyetle gerçekleştirilebilecek her düzeyde yapı ve inşaat teknolojisi için günümüz eğitimine esas olabilir. Sonuç olarak çalışma; mimarlık mühendislik ve inşaat sektöründeki güncel gelişmelerle birlikte gelecek nesil mimarları ve inşaat profesyonellerini nasıl eğiteceğimizi değerlendirmek için gerekli argümanları sunmaktadır. Bu açıdan bakıldığında yapı teknolojisi eğitimi etrafında düzenlenen tam parametrik YBM tabanlı bir stüdyonun erken aşamalarda bile öğrencileri 21. yüzyılın teknoloji tabanlı mimarlık ve inşaat endüstrisine hazırlanması ile tasarım, üretim ve imalat yöntemlerindeki hızlı değişimlerin üstesinden gelinmesi için büyük bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Yüksek binaların kavramsal tasarımında modelleme için mobil bir ortam

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Bayraktar, Mehmet Emin ; Çağdaş, Gülen ; 675509 ; Bilişim

Mimari tasarım sürecinde çeşitli mimarlık araçları ile çalışılır. Mimarlık araçları, mimari düşünceyi hem aktarmak hem de şekillendirmek için kullanılır. Günümüzdeki teknolojik gelişmeler tasarım yöntemlerini etkilemektedir, böylelikle mimari tasarım çalışmaları süreç ve ürün bakımından zenginleşmektedir. Geleneksel mimarlık araçları ile uygulanması imkânsız veya çok güç olan fikirlere erişim daha kolay hale gelmiştir. Bilgisayarın yeni yaklaşımları uyarlama gücünü kullanarak, yüksek binalarda mimari kavramsal tasarım aşaması kütle arayışında bu yeni yöntemlerin ne gibi katkı yapabildiği sorusunun cevabını bulmak tez çalışmasının konusudur. Bilgisayarlı çalışmalardan verimliliği artırmak için yararlanılır. Mimari tasarım sürecinde verimlilik sadece mevcut yapılanı sayısal ortama taşımak ile değil, ek kavramlar ve yeni yöntemler üreterek sağlanır. Bilgi aktarma aracı olarak görülen sayısal mimarlık araçlarından artık tasarıma yön vermek için faydalanılmaktadır. Tez kapsamında mimarlıkta kavramsal tasarım, sayısal araçlar, eskiz ve model yapma, sayısal modeli oluşturan bilgisayar grafikleri, nesnelerin sayısal ortamda gösterim yöntemleri ve temsilin etkileri, artırılmış gerçekliğin erken tasarım sürecinde kullanılması gibi konulardaki bilgi birikiminden faydalanılmıştır. Bu içerikten yola çıkarak yenilikçi bir mobil mimari tasarım uygulaması kurgulanmış, modelleme denemeleri ile son halini alması sağlanmıştır. Giriş bölümünde, problem tanımlanmış, yapılan araştırmanın motivasyonu, amacı, kapsamı ve yöntemi; tezden elde edilecek sonuçlar ile literatüre, mimarlık mesleğine ve eğitim alanına yapılabilecek katkıdan bahsedilmiş, araştırmanın izlediği yol açıklanmıştır. İkinci bölümde, mimari tasarımdaki kavramsal aşama, mimari tasarım sürecindeki etkisi ve araştırmacıların bu sürece farklı disiplinlerden bakış açıları aktarılmıştır. Kavramsal tasarım sürecinde eskiz ve kütle modelleme faaliyetlerinin rolü incelenmiştir. Üçüncü bölümde, sayısal tasarım ortamları ve üretim araçlarına yer verilmiştir. Bilgisayar ortamında nesnelerin nasıl meydana getirildiği, gösterim yöntemleri olarak nokta, eğri, yüzey ve kütle gibi temel temsillerin de açıklandığı literatür araştırmaları yer alır. Ayrıca bu başlığın son bölümü, artırılmış gerçeklik teknolojisine ayrılmıştır. Artırılmış gerçeklik tarihçesi, uygulamaları, mimari tasarımda kullanım alanları anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, yüksek binaların kavramsal tasarımı başlığı altında geleneksel yöntemlerde ve yenilikçi araçları kullanarak tasarlanan yüksek bina örneklerine yer verilmiştir. Geliştirilen mobil uygulamanın denenmesi için seçilen yüksek yapılar listelenmiştir. Beşinci bölümün başında, erken mimari tasarımdaki üretken süreci destekleyecek araçları geliştirmek için atılan adımlar anlatılmaktadır. Aracın oluşturulması için kullanılacak yazılım ve donanım ile ilgili araştırmalar, aracı geliştirirken üretilmiş prototipler sürümler, modelleme teknikleri aktarılmıştır. Bölümün sonunda yazılımı üç ayrı bakış açısıyla değerlendirirken kullanılacak farklı kriterler bulunmaktadır. Altıncı bölümde, araştırma sürecinde elde edilen bilgilerin ışığında, yeni geliştirilen mobil mimarlık ortamının yapısı anlatılmaktadır. Bu ortam için gerekli bileşenler, aracın kullanımı, belirlenen senaryolar içinde test edilmesi ve sonuçların derlenmesi aktarılmıştır. Kütle plastiği açısından çeşitlilik gösteren çeşitli formlardaki yüksek bina örnekleri kullanıcılar tarafından geliştirilen mobil araçla tekrar üretilmiştir. Profesyonel deneyime sahip 10 kişilik bir mimar grubu ile yapılan uygulamalar ekran kaydetme yöntemiyle kayıt altına alınmış ve tasarımı oluşturan temel hareketler zaman çizelgesinde ayrıştırılmış, ayrıca anket ile kullanıcı görüşleri ve kullanıcı arayüzü değerlendirmeleri toplanmıştır. Yedinci ve son bölümde, geliştirilen modelin sunduğu olanaklar, uygulamaların sonuçları ve ileriye dönük olarak modelin geliştirilebilecek potansiyelleri açıklanmış ve sonuçlar yorumlanmıştır. Tezde ortaya koyulan hipotezin değerlendirildiği başlık altında, üretken sürecin gerçekten desteklenip desteklenmediği tartışılmıştır. Uygulama sürecinin anket ile ölçüldüğü değerlendirmede, kullanıcılar genel olarak model yapma yöntemlerini faydalı bulmuş fakat kendi kullandıkları 3 boyutlu modelleme ortamlarına kıyasla daha hızlı bir üretim imkanı sağlamadığını belirtmişlerdir. Yeni bir tasarıma başlarken böyle bir aracın kullanılması fikri olumlu karşılanmış, bununla birlikte diğer yanıtlar kadar yüksek seviyede bir anket skoru elde edilmemiştir. Kaydedilen videolardan çıkan retrospektif değerlendirmelere göre; modellemedeki 3 Boyutlu Eskiz yönteminde deneye katılan mimarların form kurgulama açısından birbirine benzeyen süreçler ile kütle geliştirdikleri görülmüştür. Serbest elle çizim niteliğindeki bir etkinliği sayısal olarak gerçekleştirmeyi amaçlayan bu yöntemde, farklı kişilerin ölçek, hız, detay ve renk kullanımı gibi konularda özelleşen tutumlar izlediği görülmüştür. Buna karşın tasarım süreçleri ana kararlar bakımından birbirine oldukça benzemektedir. Bir diğer yöntem olan Sanal Tuğla (Voksel Modelleme) tekniğinde sürecin başlangıcı benzeşirken kalan aşamada her kullanıcı kendine göre farklılaşan bir yaklaşım sergilemektedir. Mimarların bu yöntemde kendilerini çeşitli biçimlerde ifade edebildikleri gözlemlenmiştir. Kolay anlaşılırlık açısından Sanal Tuğla (Voksel Modelleme) yöntemi diğer metotlara göre ön plana çıkmaktadır. Sanal Maket (Katı Modelleme) yönteminde ise önerilen kesme aracı ve kütleleri taşıma fonksiyonları kullanımında yine birbirine benzer süreçlerin oluştuğu görülmüştür. Sonuç olarak, çalışmada artırılmış gerçeklik temelli bir mobil aracın içerisinde üç yeni modelleme yöntemi sunulmuştur. Kullanıcılar bu yenilikçi yöntemlere uyum göstermekte zorluk yaşamamışlardır. Bilgisayar donanım ve yazılımından bağımsız olarak, ilk tasarım fikirlerinin üretilmesi sürecinde modelleme olanağı sağlanmasının geliştirilen mobil ortamın önemli bir avantajı olduğu, yapılan uygulama çalışmaları ve incelemeler ile ortaya koyulmuştur.

Gözat

Yayın Türü "Doctoral Thesis" ile LEE- Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri