Floating architecture design process modeling supported by rule-based decision-making

Abstract

Suyu, mimari tasarımda yapının yerleştiği alternatif tasarım alanı olarak düşündüğümüzde getirdiği fırsatlar; yeni fonksiyon tasarımlarının gerçekleştirilmesine ve yüzen yerleşim oluşturma potansiyelinin değerlendirilmesine imkan vermesidir. Çalışmada yüzen mimari tasarım sürecini etkileyen koşullar incelenmiştir. Yüzen mimari yapıya etkiyen rüzgar ve dalganın, insan biyodinamiği üzerinde sağlık açısından kullanıcı konforunu azaltarak, tehdit oluşturacak boyutlara ulaşabilecek titreşim etkilerini oluşturduğu görülmüştür. Çalışmada bu etkiler, yüzen mimari tasarım sürecinde aktif tasarım öğesi desteği olarak kullanılmıştır. Çevresel sınır koşulları oluşturan rüzgar ve dalganın meydana getirdiği yanal yüklerin, yüzer yapıya etkidiği noktadan bağlandığı zemine kadar olan aktarımı sırasında meydana getirdiği hareketi oluşturan öncelikli etki kriterleri, yapısal bütünlük açısından belirlenmiş, uzman görüşünden yararlanarak değerlendirilmiş, yapıya etki derecesi kural tabanı haline dönüştürülmüştür. Geliştirilen yöntemin, yüzen mimari yapı tasarım süreci içinde yer alan, yapı boyutlandırması aşamasında, yeni bir karar verme destek modeli olarak önerlmesi amaçlanmıştır. Dilbilimsel kural tabanlı karar destek sistemi olarak bulanık mantıktan yararlanılmıştır. Yüzen yapı hareketini etkiyen dalga yüksekliği ile yapının borda yüksekliği, dalga uzunluğu ile yapının kenar uzunluğu ve rüzgar hızı ile etkilediği üst yapı alanı ve formu arasındaki bağintilar, uzman kararı ile kurallar haline getirilmiştir. Dalga-rüzgar etkisi altında yapida oluşan hareket seviyeleri, yüzen mimari tasarım süreci modellemesinde belirlenen kurallar, `Matlab' programı içinde kullanılmıştır. Yüzen mimari yapi boyutlandirma tasarımdaki karar sürecinde, uzman karar destek sistemi kullanılmış, geliştirilen dilbilimsel kural tabanı Matlab programında uygulanmış ve 1000 adet simulasyon verisi rastgele dağılım yoluyla programda çalıştırılarak sistem bir örnek çalışma için uygulanmıştır. Bu şekilde tasarımcılara, yüzen mimari tasarımı süreç modellemesinde kural tabanlı karar verme karar destek modeli hazırlanmıştır.

The intention of the study is to discuss the information about floating structures, then with the cooperative assistance of fuzzy logic, compose a ruled-based decision support method. The environmental conditions, user comfort vibration performance parameters and structure dimensions are converted into simple linguistic variables using fuzzy logic, providing a tool to help the designer to see all the possible set of solutions to meet the required objectives set by the designer. Motion effects causing vibration on human biodynamics discussed under the environmental parameters, with expert system approach, all frame the rule-based decision support model. The tool for analyzing data is fuzzy logic which works with linguistic variables within the decision support systems for evaluating design modeling with site-specific environmental data and recent research data of floating structures. Rule-bases formed in the study with three input parameters and an output is formed with expert view. With the support of expert view these general rule bases would be decreased into basic rule bases. In the concept design modeling step of floating architecuture, the extreme flexibility, due to learning ability and the capability of nonlinear function of approximations of fuzzy logic makes the proposed model to be an appropirate tool for solving the motion characteristics of floating architectures user comfort needs, while overcoming complexity and non-linearity associated with wave-wind interaction. Human decision maker is setting the criteria, fuzzy logic linguistic variables provide optimal rule-bases for these parameters, after getting the solutions the decision-maker modifies the dimensions of the structure and so on, until a desired solution matches the designer?s complete preferences.