Kitabı İndir - İTÜ Akademi
advertisement
VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu sayısal tasarım entropi yaratıcılık Sempozyum Bildirileri 27 28 Haziran 2013 stanbul Teknik Üniversitesi ( TÜ) Mimarlık Fakültesi, Ta kı la Yerle kesi, stanbul TÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Bili im Anabilim Dalı Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu sayısal tasarım entropi yaratıcılık Düzenleme Tarihi ve Yeri: 27 28 Haziran 2013 TÜ Mimarlık Fakültesi, Ta kı la Yerle kesi, stanbul Düzenleyen: TÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı Düzenleme Kurulu: Ara Ara Ara TÜ . Gör. Ethem Gürer, [email protected] . Gör. Sema Alaçam, [email protected] . Gör. Zeynep Bacıno lu, [email protected] Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı Bilimsel Kurul ( simler alfabetik sıraya göre dizilmi tir): Ahu Sökmeno lu ( TÜ); Arzu Erdem ( TÜ); Arzu Gönenç Sorguç (ODTÜ); Bige Tunçer (TUDelft, SUDT); Birgül Çolako lu (YTÜ); Elif Kendir (RMIT, Bilgi Üni.); Elif Sezen Ya mur Kilimci ( TÜ); Emre lal ( YTE); Fehmi Do an ( YTE); Gülen Ça da ( TÜ); Hakan Tong ( TÜ); Leman Figen Gül (TOBB Ekonomi ve Tekonoloji Üni.); Meltem Aksoy ( TÜ); Mine Özkar ( TÜ, MIT); Ne e Çakıcı (Kocaeli Üni.); Ozan Önder Özener ( TÜ); Özgür Ediz (Uluda Üni.); Salih Ofluo lu (MSGSÜ); Sevil Sarıyıldız (TUDelft, Ya ar Üni.); ebnem Yalınay (Bilgi Üni.); Tuba Kocatürk (Liverpool Uni.); Yüksel Demir ( TÜ); Zeynep Mennan (ODTÜ). 1. baskı Haziran 2013 TÜ Mimarlık Fakültesi Matbaası, Ta kı la Yerle kesi, stanbul © TÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı. Kaynak gösterilmeden kullanılamaz. ISBN: 978 975 561 437 3 www.sayisaltasarim.itu.edu.tr sayısal tasarım entropi yaratıcılık Önsöz Geride bıraktı ımız yüzyılın ortalarından itibaren hızla yaygınla an bilgi, ileti im ve enformasyon teknolojileri, mimari tasarım ve üretim süreçlerini daha tanımlı, e af ve di er disiplinlerle ili kili olmaya yönlendirmektedir. Tanımlılık, e aflık gibi olgular bir yandan tasarımın içerik ve anlamını çözümlemeye yardımcı olurken, di er yandan e zamanlı olarak tasarım felsefesinin yeni yakla ım ve dü üncelerle zenginle mesine de altlık hazırlamaktadır. Tasarım felsefesi günümüzde, ça da tasarım yakla ımları arasında tercih edilebilirli i sa layacak genel ve ortak bir izlek sunmak yerine, farklı olasılıklara varlık alanı tanımaktadır. Bilgi ve ileti im teknolojilerinin geli mesi ile yeni ili ki ve temsil biçimlerinin ortaya çıkması (kodlama dilleri, dijital arayüzler vb.), buna ba lı olarak yenilenen düzen ve düzensizlik tanımlamaları, karma ık hesaplama teknikleri ile yeni üretim modellerinin geli tirilmesi gibi örnekler, mimari tasarımın yeni kavramlar e li inde yeni olanaklar (bilgisayar destekli üretim, robotik, a kın gerçeklik, parametrik tasarım vb.) türeten karakterini göstermektedir. Bu ba lamda mimari tasarım uzamına yeni sözcük, dü ünce, bilgi ve teknolojilerin katılımı, tasarım bile enlerinin çe itlili ini ve aynı zamanda karma ıklı ını artırmaktadır. Claude Shannon enformasyon kuramını temellendirirken, bir sistemin düzensizlik miktarını, termodinamikten ödünç aldı ı “entropi” kavramı ile açıklamaktadır. Genel anlamda bir sistemdeki karma ıklık ve rasgelelik olarak tanımlanan entropi, fizikte “faydalı enerji” ile ters orantıdadır. Çevremizde geli en tüm do al olaylar, canlıların ya amlarındaki düzenlili i azaltma e ilimindedir ve bu etki, her sistemin karma ıklı ının, rasgeleli inin ve temelde entropisinin artması anlamına gelmektedir. Mimari tasarım özelinde dü ünüldü ünde, teknoloji ve bilgi payla ımının çe itlenen bir olanak uzamını beraberinde getirdi i ve bu olanak uzamının yeni tasarım ve üretim yakla ımlarını tetikledi i görülmektedir. Mimari tasarım uzamı di er yandan, zenginle en deneysel üretim ekseninin tetikledi i ço ullu un ve karma ıklı ın yaratıcılık ekseninde sorgulanması ihtiyacını do urmaktadır. Bu noktada, sayısal tasarım olanaklarının, mimari tasarım dü üncesine yaratıcılık ba lamında nasıl yansıdı ı ve genel anlamda tasarımın “entropisini” ne yönde etkiledi i gibi soruların tartı maya açılması önem ta ımaktadır. stanbul Teknik Üniversitesi, Bili im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı olarak, 2007 yılından bu yana gerçekle tirilen Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu’nun bu seneki temasını, bu sorgulamaların tasarım e itimi, kriti i, ara tırması ve prati i içerisindeki yansımaları olarak belirledik: Sayısal Tasarım Entropi Yaratıcılık. Sempozyum içeri inde bili im ve mimari tasarım e itimi, hesaplamalı tasarım, üretken sistemler, sayısal tasarım araç/ yöntem/ ortamları, biçim ve malzeme ara tırmaları, kent/ yapı ölçe inde bilgi modelleme ve tasarımda arttırılmı gerçeklik konuları ele alınmı tır. 7. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyum ve çalı taylarına katkılarından dolayı akademisyen ve ö renci arkada lara, yorumları ile yardımcı olan bilimsel kurul üyelerine, sempozyumun gerçekle tirilmesi için katkı sunan stanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Sinan Mert ener’e ve sempozyumun hazırlık süresince de erli görü ve deneyimleri ile bizlere sonsuz destek ve güven veren de erli hocamız Prof. Dr. Gülen Ça da ’a en içten te ekkürlerimizi sunarız. Düzenleme Kurulu: Ara . Gör. Ethem Gürer Ara . Gör. Sema Alaçam Ara . Gör. Zeynep Bacıno lu Haziran 2013 3 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 4 sayısal tasarım entropi yaratıcılık çindekiler Önsöz Oturum 1 Türkiye’de Mimarlık E itimi ve Bili im Teknolojileri Leman Figen Gül, Gülen Ça da , Nur Ça lar Murat Gül, I ıl Ruhi Sipahio lu, Özgün Balaban Yaratma Hali ve Mimarlık: Bauhaus Ekolü ile Dijital Ça Mimarisinin li kilendirilmesi Aslı Ofluo lu, Suzan Girginkaya Akda Mimaride Sayısal Sistematik Araçlar ile Etkile im ve Yaratıcılık Ölçütlerinin Geli tirilmesi Didem Ba Yanarate , Sura Kılıç Batmaz Tasarım Sürecinin Saydamla tırılmasında Hesaplamalı Tasarım Yöntemlerinin Kullanılması Faruk Can Ünal Eskiz ve Sayısal Tasarım Araçlarının Erken Tasarım Evresinde levleri Yönünden Kar ıla tırılması Cemal Kahraman Oturum 2 Bütünle ik Üretken Tasarım Sistemi ile MVRDV Silodam Projesi için Cephe Üreten Bir Sistem Önerisi Orkan Zeynel Güzelci Genetik Algoritmayla Üretilmi Bir Ekolojik Mutualist Kabuk Önerisi Aslı Aydın, Can Boyacıo lu Kullanıcı Hareketleriyle Mekan Kurgusunun Etmen Tabanlı Bir Tasarım Aracı ile Yorumlanması Mehmet Emin Bayraktar Apartman Blokları için Plan eması Üreten bir Prototip Önerisi Belinda Torus, Sinan Mert ener 5 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Oturum 3 Tasarım Süreçlerinde Yapı Bilgi Modelleme Araçlarının Etkileri Ahmet Emre Dinçer, Sema Alaçam , Salih Ofluo lu Yapı Projelerinin lgili Yönetmeliklere Uygunluk Denetimi – Otomatik Denetleme Sistemleri Sibel Macit, Georg Suter, M.Emre lal, H. Murat Günaydın n aat Sektöründe Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) Hakkında nceleme Durmu Akkaya, Begüm Sertye ilı ık Servis Güzergâhı Belirlenmesine Yönelik Bir Karar Destek Sistemi Geli tirme Çalı ması: Güngören Örne i Durmu Akkaya Oturum 4 Arttırılmı Gerçeklik Ortamının Mimari Ön Tasarımda Kullanımına Dair Bir Uygulama: “AG Ortamında Çoklu Model” Togan Tong, Erdem Köymen Dokunulabilir Tasarım Masası Özgün Balaban,Yekta pek Use of Augmented Reality Technologies in Cultural Heritage Sites: Virtu(Re)al Sibel Yasemin Özgan, Yüksel Demir Oturum 5 Between Shape and Material: the digital computability of indeterminate plaster behavior Aslı Aydın, Mine Özkar Mu lak Tasarım Sürecinde Bir Aracı Olarak ekil Zeynep Bacıno lu Do al Sistemlerdeki Optimizasyon Süreçleri ve Malzeme Üzerinden Hesaplamalı Morfogenez Sevil Yazıcı , Leyla Tanaçan 6 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bir Kimyasal Paradigma Olarak Materyal Etkile imlerinin Mimari Stüdyo E itimi Deneyiminde Tasarım Bilgisine Dönü ümü Orkun Beyda ı Mimari Tasarımda Öncül Örneklerin Analizine Dayalı Bir Model Halil Sevim, Gülen Ça da Posterler Fiziksel Ortamda Eskizin, Tasarımın Erken A amasında Kullanılabilecek Bir Araç Önerisine Gösterdikleri Turan Altınta Ula ım Planlama Çalı ması: Örnek Uygulama Durmu Akkaya The Creative Village: Allocation of Discrete Units Using Physics Gözdenur Demir Mimari Göresellerin Bir Temsiliyet Biçimi Olarak Fonksiyonları Re ad Çoban Kom uluk Yerellik Küresellik Enes Kaan Karabay Mimari Yapı Tasarımında Kullanıcı Konforu Açısından Bulanık Mantık Uygulamaları Ayça Tartar Grafiksel Ara Yüzler (GUI) ve Dokunulabilir Ara Yüzler (TUI) Üzerine Bir Protokol Analiz Önerisi Emirhan Co kun ndeks 7 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 8 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Oturum 1 Oturum Ba kanı Doç Dr. Mine Özkar Türkiye’de Mimarlık E itimi ve Bili im Teknolojileri Leman Figen Gül, Gülen Ça da , Nur Ça lar Murat Gül, I ıl Ruhi Sipahio lu, Özgün Balaban Yaratma Hali ve Mimarlık: Bauhaus Ekolü ile Dijital Ça Mimarisinin li kilendirilmesi Aslı Ofluo lu, Suzan Girginkaya Akda Mimaride Sayısal Sistematik Araçlar ile Etkile im ve Yaratıcılık Ölçütlerinin Geli tirilmesi Didem Ba Yanarate , Sura Kılıç Batmaz Tasarım Sürecinin Saydamla tırılmasında Hesaplamalı Tasarım Yöntemlerinin Kullanılması Faruk Can Ünal Eskiz ve Sayısal Tasarım Araçlarının Erken Tasarım Evresinde levleri Yönünden Kar ıla tırılması Cemal Kahraman 9 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 10 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Türkiye’de Mimarlık E itimi ve Bili im Teknolojileri Leman Figen Gül1, Gülen Ça da 2, Nur Ça lar3, Murat Gül4, I ıl Ruhi Sipahio lu5, Özgün Balaban6 1,3,4,5 TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Güzel Sanatlar, Tasarım ve Mimarlık Fakültesi 2,6 stanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi 1 [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] , [email protected] Anahtar kelimeler: Mimarlık e itimi, bili im teknolojileri, bilgisayar destekli tasarım 1. Giri Küreselle en dünyamızda yüksekö renim modellerinin teknolojik geli melere paralel bir de i im içerisinde oldu u söylenebilir. Özellikle mimarlık alanında günümüz dijital tasarım ve üretim teknolojilerinin geli mesine paralel olarak e itim modellerinin ve tasarım süreçlerinde bilgisayar kullanımının rolünü de erlendirme gereklili i ortaya çıkmaktadır. Teknolojideki geli melerin e itim sistemindeki yerinin sorgulanmasının yanı sıra, daha önceden çe itli ara tırma projelerine de konu olan yüksekö retim kurumlarının Bologna Kriterlerine uyumu konusu da gündemdeki yerini korumaktadır. Bu anlamda dünyadaki geli melere uyumlu olarak Türkiye de Bolonya Kriterlerine uyaca ını taahhüt ederek yüksekö renim sisteminde önemli bir de i iklik gerçekle tirece i sözünü vermi tir. Türkiye aynı zamanda kendi iç dinamikleri ile ekillenen bir süreç içerisinde her sene pek çok özel üniversitenin kuruldu u, yüksekö renime çok önemli miktarda kayna ın aktarıldı ı bir geli me süreci içindedir. Özellikle mimarlık e itimi alanında, 2013 senesi itibariyle altmı a yakın okulda mimarlık e itimi verilmektedir. Ancak mevcut bu okulların e itim modellerinin, hızla de i en piyasa dinamikleri içerisinde ne kadar geçerli olabilece i, ça da e itim modelleri ile ne derece uyumlu olduklarına ve özellikle de etkisi hızla artan bili im teknolojilerinin nasıl ve ne ölçüde kullanıldıklarına dair elimizde yeterli bulgu bulunmamaktadır. Bu makalede halen sürmekte olan, Türkiye’deki mimarlık okullarının mevcut e itim modellerini ara tırmak, genel e ilimin tespitini yapmak ve bu analizin ı ı ında bili im teknolojilerinin mimarlık e itiminde oynadı ı rolü anlamak amacıyla hazırlamı oldu umuz ara tırma projesinin ilk bulgularını payla aca ız. Bu çalı mada Türkiye’de mimarlık programı bulunan devlet ve vakıf üniversiteleri nitelik ve niceliksel açılardan incelenmektedir. Dolayısıyla bu ön çalı mada a a ıda belirtilen üç konu üzerinde bir mevcut durum analizi yapılacaktır: 1. Mesleki uygulamaya yönelik akademik yakla ımın tespiti; 2. Pedagoji ve tasarım stüdyosunda bili im teknolojilerinin rolünün ara tırılması; 3. Ö retim elemanı ve ö rencilerin görü lerinin tespiti. 2. Çalı manın Çerçevesi Mimarlık e itiminde, Ecolé des Beaux Arts ve Bauhaus’tan bu yana tasarımın ‘problem esaslı’ (problem based learning), ‘deneysel’ (experiential learning) ve ‘yapıcı’ ö retimi (constructivist learning) olmak üzere çe itli metotların uyarlandı ı e itim modellerini okumak mümkündür. Bili im teknolojilerinin e itimde kullanımına bakıldı ında, Karatahta (www.blackboard.com) ve WebCT (www.webct.com) gibi web sayfası tabanlı platformlar e itim için kullanılmı olan en yaygın araçlardır. Bu platformlar aslında asenkron ileti im sa lamanın yanı sıra ders notları, metin ya da grafik kaynakları, görsel i itsel ders kayıtları ve tartı ma forumları ve de erlendirme ö eleri içeren bir çe it ders malzemeleri deposu veya daha do ru bir deyi le ‘veritabanı a ları’ olarak görülebilirler. Mimarlık e itiminde bili im ve ileti im teknolojilerinin kullanılmasına örnek olarak, bilgisayar destekli tasarım ve takım çalı maları, internet teknolojisi ile uzaktan 11 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu e itim, modelleme, canlandırma çalı maları, dijital tasarım ve fabrikasyon teknikleri, sanal gerçeklik, 3 Boyutlu (3B) sanal ortamda yapılan tasarım çalı maları ve hesaplamalı tasarım verilebilir. Yapılan ara tırmalar Sanal Gerçekli in (Virtual Reality) çe itli ö renme faaliyetlerini barındırabilecek, özellikle de 3B Sanal ortamların e itim faaliyetlerini kolayla tırıcı bir potansiyele sahip oldu unu ortaya koymaktadır (Winn 1993; Dede 1995; Dede, Salzman and Loftin 1996). ki boyutlu web tabanlı sistemlerin aksine Sanal Gerçekli in önemli avantajlarından birisi, ö rencilerin 3B nesneleri veya konu olan çevreyi farklı bakı açılarından inceleyebiliyor olmalarıdır (Dede 1995). Dolayısıyla, ö rencilerin mekânsal algı geli imlerinde olumlu bir etki yapabilmektedir. Dede (1995) sanal ortamların gerçek dünyadaki kısıtlamalar olmadan çalı an 'deneysel ö renme', 'yaparak ö renme' ve çalı ma alanının ki iselle tirilmesi de dahil olmak üzere pek çok kolaylık sundu una dikkat çekmektedir. Mimari tasarım e itiminde kullanılan bu ba lamdaki sanal dünyalar, ö renciye de i en artlara göre malzeme seçimi, farklı yapı sistemleri deneyimi, mekân kurulu unu algılama, de i en kullanıcı ihtiyaçlarına göre esnek mekânlar tasarlama gibi pek çok açıdan faydalı olma potansiyeline sahiptir. Bili im teknolojilerindeki bu geli meler, tasarım e itimcilerine ve özellikle mimarlık okullarına daha önce dü ünülemeyecek sunum, tasarım i birli i, deneyimleme, dinamik form biçim üretme ve canlandırma olanakları sa lamaktadır. Örne in, ö renciler tasarladıkları binaları avatarları sayesinde içinde yürüyerek anlama, algılama ve sanal ortamda in a etme veya hızlı prototipleme yöntemi ile form üretme ve deneyimleme gibi çe itli imkânlara kavu mu olmaktadırlar. üphesiz yukarıda sözü edilen tarihi süreç içerisinde mimarlık okullarının programlarında yeni kavram ve teknolojilere ne ölçüde yer verebildikleri önem kazanmaktadır. Ancak bu de i ime ayak uydurabilen okullar farklılıkları ile öne çıkabilecek okullar olacaklardır. 12 3. Yöntem Ara tırmada çok geni kapsamlı bir veri toplanması söz konusudur. Nitel ve nicel verilerin kullanılaca ı bu çalı mada Uluslararası Mimarlar Birli i’nin (The Union Of International Architectures UIA) ve UNESCO’nun (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization) aldıkları kararlar ve kılavuzlar önemli bir kıyaslama ölçütü olarak kullanılacak olan nitel verilerdir. Bu verilerin bazıları, nicel verilerin kayna ını olu turacak olan anket çalı masının hazırlanmasında kullanılmı lardır. Anket çalı masının içeri i tamamen Türkiye’deki mimarlık e itiminin mevcut durumunu analize yönelik olarak hazırlanmı tır. Türkiye’de 2013 itibariyle seksen tane Mimarlık bölümü kurulmu tur, bu okullar içerisinde en az bir mezun vermi olan otuz sekiz okul de erlendirme kapsamında tutulup, sadece bu okullara anketlere katılım daveti yapılmı tır. Anketler Likert tutum ölçe i ve (kuram olu turma esaslı) kodlama yöntemleri kullanılarak analiz edilecektir. Ankara, stanbul, Eski ehir, Adana ve zmir gibi ehirlerde bulunan okullarda onar ö retim görevlisi ve yirmi ö renci ile anket yapılması, di er ehirlerimizde bulunan okullarda ö retim görevlisi sayısındaki genel azalma sebebiyle be ve üç ö retim görevlisi ve on ö renci ile olmak üzere, Türkiye genelinde toplam 213 ö retim görevlisi ve 470 ö renci ile anketlerin gerçekle tirilmesi planlanmı tır. u an itibariyle Türkiye genelinde 18 farklı okulda 201 ki i ile çevrimiçi ve yüz yüze anket çalı ması yapılmı tır. Tablo 1’de Haziran 2013 itibariyle üniversiteler esas alınarak, anket çalı masına katılan ö renci ve ö retim görevlilerinin sayısı verilmi tir. Ö retim elemanları için hazırlanan ankette 72 soru bulunmaktadır. Anket katılımcı genel bilgilerinin derlenmesi, ilgi alanları ve çalı ma artlarıyla ilgili sorularla ba lamaktadır. Ardından be li Likert ölçe inin kullanıldı ı, katılımcıların e itim ve ö retim ile ilgili görü lerini almaya yönelik sorular yer almaktadır. Di er sorular, katılımcıların belli konularda daha sayısal tasarım entropi yaratıcılık Üniversite smi TÜ Haliç MSÜ Anadolu E Osmangazi Gebze YT Kocaeli Balıkesir Uluda 100. Yıl ODTÜ Gazi Bozok Ya ar Karabük Çukurova Selçuk Do u Belirtilmemi Ö retim Elemanı 1 5 3 2 8 5 8 1 2 1 1 5 1 1 1 5 Toplam 50 Ö renci 6 10 2 10 19 10 ekil 1: Mimarlık okullarının ders programlarının a ırlıkları 30 9 18 8 15 1 8 5 151 Tablo 1: Analiz Çalı masına Katılım detaylı görü lerini almak maksadıyla açık uçlu olarak düzenlenmi tir. Anket demografik sorularla son bulmaktadır. Ö renciler için hazırlanan anket ise 54 soru içermektedir. Di er ankete benzer ekilde, ilk sorular okul ve e itim düzeyi ile ilgili katılımcıya ait genel bilgileri içerir. Ardından yine be li Likert ölçe inin kullanıldı ı, katılımcıların aldıkları e itim ile ilgili görü lerini almaya yönelik sorular bulunmaktadır. Daha sonraki anket soruları ö rencilerin bazı konularda daha detaylı görü lerini almak üzere açık uçlu olarak düzenlenmi tir. Ara tırmanın veri toplama süreci halen devam etmektedir. Bu bildiride u ana kadar derlenmi olan verilerin ilk analizlerine yönelik sonuçlar sunulacaktır. Verilerin De erlendirilmesi Türkiye’de aktif ve mezun vermi devlet ve vakıf üniversitelerinin mimarlık bölümlerinin programları verilen yer alan derslerin, dönemlik ders programı içerisindeki a ırlıkları esas alınarak incelenmi tir. ekil 1’de görüldü ü gibi ders programlarının %45’e yakın bir a ırlıktaki diliminde tasarım proje derslerinin öne çıktı ı gözlemlenmektedir. Sırası ile teknoloji, tarih teori, ileti im sunum ve uygulama i letme konularında dersler programlarda yer almaktadır. Bili im teknolojileri ile ilgili dersler özellikle ileti im sunum olarak adlandırılan kategoride yer almaktadır. Proje kapsamında yaptı ımız anketler içerisinde sordu umuz sorularla, tasarım ve proje derslerinde bili im teknolojilerinin büyük ölçüde kullanıldı ını tespit ettik. Anketlere verilen cevaplar ö rencilerin ve ö retim üyelerinin bakı açıları olmak üzere ayrı ayrı de erlendirilmi tir. Bu bildiride bu analizde öne çıkan bazı sonuçlar sunulmu tur. Demografik Bilgiler — Katılımcılar Kimlerdir? Çalı maya katılan ö rencilerin %37’si erkek olup, ö rencilerin % 5’i birinci sınıf, %40’ı ikinci sınıf, %21’i üçüncü sınıf ve %34’ü son sınıf ö rencisidir. Katılımcı ö rencilerin ancak %16’sı yarı zamanlı olarak mimari tasarım ofislerinde çalı maktadır. Ö renciler a ırlıklı olarak AutoCAD kullanıcısıdır (%90), ikinci yaygın kullanılan program Photoshop’tur (%74), di er programlar, SketchUp %64, 3Dmax %37, ArchiCAD %31, Revit 13 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu %23 ve Rhinoceros %10 oranında kullanılan programlardır. Bu ö rencilerin %25’i daha önce bir sanal dünyada bulunmu tur, bu deneyimi ya ayanların %24’ü Active Worlds’de ve %16’sı Second Life sanal dünyasında bulunmu tur. Ö renciler yo un internet kullanıcılarıdır. ekil 2 ‘de görüldü ü ö rencilerin yakla ık %31’i haftada 6 saatten fazla internete ba lanmaktadırlar. ekil 2: Ö rencilerin haftalık internet kullanımı Çalı maya katılan ö retim elemanlarının %18’i erkek olup, % 60’ı tasarım/planlama/uygulama alanlarında çalı maktadır. Akademisyenlerin %41’ 1 5 senedir, %15’i 6 10 senedir, %18’i 11 15 senedir ve %26’sı 16 sene ve üzeri bir süredir mevcut kurumlarında çalı maktadırlar. Ayrıca katılımcı ö retim üyelerinin %52’si aktif olarak yarı malara katılmakta, ve %25’i uygulama yapmaktadır. ekil 3’te görüldü ü gibi ö retim elemanları da yo un internet kullanıcısıdırlar. ekil 3: Ö retim elemanlarının haftalık internet kullanımı Verilen e itime yönelik algı nasıldır? Ö retim üyelerine çalı tıkları kurumlarda verilen e itimin ö rencileri mimarlık mesle ine hazırlamada yeterli bulup 14 bulmadıkları soruldu. Katılımcıların %20’si (kesinlikle onaylamıyorum/ onaylamıyorum) yeterli bulmadıklarını, %26’sı kararsız oldu unu, %55’si (onaylıyorum/ kesinlikle onaylıyorum) ise yeterli buldu unu belirtmi tir. Ö retim üyelerinin büyük bir kısmı (%75) çalı tıkları kurumun vizyonunu payla madıklarını belirtmi lerdir. Yine aynı ö retim görev lilerinin %95’i mimarlık e itiminde tasarım ve yaratıcılı ın öncelikli olması gerekti inin belirtmi , %95’i ele tirel dü ünme, %99’u problem çözme ve %78’i ileti im sunum tekniklerine önem verilmesi gerekti ini onaylamı lardır. Ö rencilere okullarında verilen mimarlık e itimini yeterli bulup bulmadıkları soruldu. %38’i okulundaki mimarlık e itimini yeterli bulmadı ını (onaylamıyorum/ kesinlikle onaylamı yorum), % 35’i kararsız oldu unu ve %26’sı ise verilen e itimi yeterli buldu unu belirtmi tir (onaylıyorum/ kesinlikle onaylı yorum). Ö renciler arasında aldıkları e itime yönelik memnu niyet algılarında kutupla ma oldu u söylenebilir. Ancak yine aynı ö rencilerin aldıkları e itimi de erlendirmelerinde % 69’u yaratıcı dü ünce becerilerinin geli ti ini, %79’u ele tirel dü ün me becerilerinin geli ti ini, %65’i analitik dü ünme beceri lerinin geli ti ini ve %83’ü problem çözme becerilerinin geli ti ini onaylamı tır. Mimarlık e itiminde bili im teknolojilerinin kullanımı ve konumuna yönelik algı nasıldır? Bili im teknolojilerinin tasarımda kullanılması kavramı a a ıdakilerden hangilerini aklınıza getirir sorusuna, ö rencilerin %93’ı 3 boyutlu modelleme seçene ini i aretleyerek cevap vermi tir. Bundan sonra en yüksek oranda %61 da foto gerçekçi imgelerin hazırlanması derken ancak ö rencilerin sadece %42’ı sanal dünyalar ve ortamlar seçene ini i aretlemi tir. Aynı soruya ö retim üyelerinin %78’ü 3 boyutlu modelleme derken, %65 oranında sanal ortamlar, % 60’ı foto gerçekçi imgelerin hazırlanması ve %60’ı i birlikli tasarım ortamları seçeneklerini i aretlemi lerdir. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Ö retim elemanlarının %91 gibi yüksek bir oranı hiç sanal bir dünyada bulunmamı tır, geriye kalan %9’luk kısımda Active Worlds ve Second Life ortamlarında bulunduklarını söylemi lerdir. En yaygın kullanılan sanal ortam ise %76’lık bir oranda Blog ortamı olmu tur, ardından %47.6’lık bir oranda Facebook, ve %51’lik bir oranda da i birlikli çalı ma ortamlarının kullanıldı ı belirtilmi tir. Ö retim elemanlarının % 95’i bili im teknolojilerinin tasarım stüdyolarında kullanımına izin verildi ini belirtmi tir. %56’sı e itimin ilk yıllarından itibaren kullanılması gerekti iyle ilgili ifadeyi onaylamı , %22’si bu konuda kararsız ve %22’si de kullanılmasını onaylamadı ını belirtmi tir. Mimarlık e itiminde bili im teknolojilerinin kullanımı öncelikli olmalıdır, eklindeki ifadenin de erlendirilmesinde bir kutupla ma oldu u gözlenmi tir, katılımcı ö retim görevlilerinin %35 bu ifadeyi onaylamadıklarını (onaylamıyorum/ kesinlikle onaylamıyorum) belirtirken, %35’ i kararsız ve %30’ onaylıyorum/ kesinlikle onaylıyorum seçene ini i aretlemi tir. Ancak aynı ö retim görevlilerinin % 61’i sunumda bili im teknolojilerinin öncelikli olarak kullanılması gerekti ini dü ünmektedir. Tasarım e itimine yönelik sorulardan, ö retim üyelerine yöneltti imiz ‘ça da tasarım e itiminde bili im teknolojileri tasarımın kavramsal dâhil her a amasında kullanılmalıdır’ önermesini %20’si kararsızım, %73 gibi yüksek bir oranda onaylıyorum / kesinlikle onaylıyorum eklinde de erlendirmi tir. Ö renciler okullarında verilen bilgisayarla tasarım e itiminden genel olarak memnun olmadıklarını beyan etmi lerdir. lgili soruya ö rencilerin %70’i onaylamıyorum/ kesinlikle onaylamıyorum derken, %18’i kararsız ve ancak %12’si verilen e itimden (onaylıyorum /kesinlikle onaylıyorum) memnundur. ‘Kurumumda yeti en ö renciler bili im teknolojileri konusunda donanımlı mezun oluyor’, eklindeki benzer bir önermeyi ö retim üyelerinin %40’ı kararsızım, %40’ı onaylıyorum, %20’si onaylamıyorum diyerek de erlendirmi lerdir. Ankete katılan ö rencilerin %74’ü tasarımda bili im teknolojilerinin kullanılmasının 3 boyutlu dü ünme becerilerinin geli imine katkıda bulundu unu dü ünmektedir. Ancak bu ö renciler ‘bilgisayarla tasarımı el ile çizime tercih ederim’ önermesi kar ısında bir kutupla ma göstermektedirler: örne in, %38’i bu önermeyi onaylamamakta/ kesinlikle onaylamamakta, %22’si kararsız ve %40 kadarı da onaylamakta/ kesinlikle onaylamaktadır. Ö renciler, açık uçlu sorular sırasında yapılan mülakatta bilgisayarda eskiz yapamadıklarını belirtmi lerdir. Bu durum ilerleyen ara tırmalarda eskiz yapımına daha yakın anlamda çabuk ve i levsel ara yüz tasarımı üzerine bizlere daha derin ara tırma yapılması gerekti ini göstermektedir. 4. Genel de erlendirmeler Açık uçlu soruların genel bir de erlendirmesi yapıldı ında, bili im teknolojilerinin tasarım stüdyolarındaki kullanımı üzeri ne ö retim elemanlarının belirgin olarak ortaya koydukları bir çekince oldu u söylenebilir. Bu çekinceyi bir ö retim elemanı u ekilde özetler: “[Ö renciler] hakim olamadıkları araçlarla, aslında hakim olabilecekleri bir mimarlık ürününü sergilemeye çalı ıyor. [bili im teknolojilerinin] Kullanımının çok iyi olabil mesi için e itimin bir parçası haline getirilmeli.” Özellikle bili im teknolojilerinin tasarımın kavramsal sürecine dahil olması açısından ise bilgisayar programlarının “el ile beyin arasında artı bir ara yüz ekledi i dü üncesi” belirtilmektedir. Bu nedenle stüdyolarda kavramsal sürecin el ile çıkarıldıktan son ra, yani belirli bir a amaya gelindikten sonra bilgisayar kullanı mı olumlu olarak görülmektedir. Bir ba ka açıdan özellikle ilk yarıyıllarda bilgisayar programı kullanımının örne in kat plan larını üst üste çakı tırılmadan çalı ıldı ı için ta ıyıcı sistemin ve mekânsal süreklili in sa lanmasına, kesitte üçüncü boyut algısına engel oldu u belirtilmektedir. Ö retim eleman larının yapmı oldukları bu yorumlar bize aslında bili im teknoloji lerinin kullanımının tasarım fikrini 2 boyutlu olarak bilgisayar ortamına aktarma eklinde algılandı ını da göstermektedir. 15 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Yine açık uçlu sorulara verilen cevaplarda, kavramsal süreçte özellikle el beyin koordinasyonunun bir altyapı olarak oturması gerekti i ve ö rencilerin kavramsal süreç için maalesef bilgisayar programlarındaki yeterliliklerinin kısıtlı oldu u belirtilirken, aslında buna tam da zıt olarak ö rencilere verilen bili im teknoloji derslerinin yetersizli inin yine ö renciler tarafından belirtiliyor olması çok dikkat çekicidir. Derslerin yetersizli inin ötesinde ö renciler tarafından belirtilen bir sıkıntı da dikkate de erdir. Ço u ö renci belirtilen derslere e itimlerinin ilk yıllarında veya ikinci yıllarında ba la maktadırlar, ancak kendilerinin de belirtti i üzere bilgisayar kullanımına ancak ilerleyen sınıflarda izin verilmektedir. Bu durumun ise ö renciler tarafından belirtildi i üzere ö renilen programın peki tirilmesi yönünde bir engel te kil etmektedir. Belki de daha çarpıcı bir sorun ise yeterli bili im altyapısı verilemeyen ö rencilerden yine bilgisayarlı sunumlar beklenmektedir ve bu durumda ö renciler okul dı ında kurslara gitmek durumunda kalmaktadır. Bu durum bili im teknoloji lerinin mimarlık e itiminde erken devrelerde ele alınması gerekti i ve yine bu teknolojilerin 3 boyutlu olarak ele alınarak tasarımla ilgili derslere daha iyi bir entegrasyonunun sa lanması gereklili ini ortaya koyar. Belirtilen bir ba ka eksiklik ise aslında bu noktayla çok ili kilidir. Bili im teknolojilerinin sadece “bilgisayar destekli tasarım” düzeyinde kullanılması durumudur, hesaplamalı tasarım, pa rametrik tasarım ve sanal tasarım ortamları, ne yazık ki hala üniversitelerde e itim ö retim programlarına dahil edilme mi tir. Aslında kavramsal süreçte kullanılması için özellikle “bilgisayar destekli tasarım” yani sunum tekniklerinin ötesinde kavramsal süreçlerin her a amasında kullanılan, analiz, sentez ve de erlendirme a amalarında etkin bir kullanıma geçilmesi için bir altyapının olmadı ı belirtilmektedir. Bu ara tırma mevcut e itim sisteminin bili im teknolojilerini benimseme, kullanma ve içselle tirmesi yönündeki tutumuna ve aksaklıklarına i aret edilmesi, bu aksaklıkların nasıl 16 giderilebilece ine ili kin öneriler ortaya konması, konuya ili kin kapsamlı bir kavramsal çalı ma geli tirilmesi ve konuyla ilgili literatürün bir araya getirilmesi, aynı konu üzerine sürdürülecek ba ka ara tırmalar için sa lam bir altyapı sunacaktır. Bu bildiride halen devam etmekte olan bir ara tırma projesinin ön analiz sonuçlarından bazılarını sunduk. Analizlerin ortaya koydu u gibi bilgisayarla tasarım konusunda en öne çıkan kavram 3 boyutlu modelleme olmu tur, ancak pratikteki uygulaması 2 boyutlu çizim olarak gerçekle mektedir. Aynı zamanda ö retim üyelerinin büyük bir kısmı okullarında verilen bili im esaslı e itimi yeterli bulmakta ve bu teknolojilerin kavramsal çalı malarda da kullanılıyor olmasını desteklemektedir. Ancak, mevcut müfredatlar incelendi inde, çok az okulda lisans e itiminde ilk yarıyıllardan ba layarak, bili im teknolojilerinin, mimari tasarımda ö rencilerin yaratıcı süreçlerini destekleyecek dijital araç ve ortamların kullanıl masına yönelik çabalar oldu u görülmektedir. Bu yakla ımın yaygınla ması ve uygulandı ı okullarda bile çok az ö rencinin yakalayabildi i bu yetkinli e ula abilmeleri için, mimari tasa rımda bili im konusunda e itim verebilecek akademik personelin yeti tirilmesi bir gereklilik olmaktadır. Te ekkürler Bu bildiride kullanılan verilerin toplanmasında katkı sa layan ö renci ve ö retim üyelerine te ekkür ederiz. Kaynaklar Dede, C. 1995, “The Evolution of Community Support For Constructionist Learning: Immersion in Distributed Virtual Worlds”, Educational Technology 35, 5:, pp. 46 52. Dede, C., Salzman, M. ve. Loftin, R. B. 1996, “The Development of Virtual World for Learning Newtonian Mec hanics, Multimedia, Hypermedia and Virtual Reality”, Ed: P. Brusilovsky, P. Kommers ve N. Streitz. Berlin, Springer:, pp. 87 106. Winn, W. 1993, “A Conceptual Basis For Educational Applications Of Virtual Reality, Human Interface Technology Laboratory,” Washington Technology Center, University Of sayısal tasarım entropi yaratıcılık Yaratma Hali ve Mimarlık Bauhaus Ekolü ile Dijital Ça 1 Mimarisinin li kilendirilmesi Aslı Ofluo lu1, Suzan Girginkaya Akda 2 Bahçe ehir Üniversitesi, Mimarlık ve Tasarım Fakültesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ç Mekan Tasarımı Lisansüstü Programı 2 Bahçe ehir Üniversitesi, Mimarlık ve Tasarım Fakültesi 1 asli.ofl[email protected], 2 [email protected] Anahtar kelimeler: Bauhaus, Bauhaus ekolü, dijital ça , dijital ça mimarisi, yaratıcılık, tasarım yakla ımı 1. Giri Bu bildiride, Bauhaus mimarisi ve dijital ça mimarisi yaratıcılık çerçevesinde benze en ve ayrı an yönleri ile kar ıla tırılmaktadırlar. Bildiri sonunda, bu kar ıla tırmalar ba lamında günümüz dijital ça mimarisinin gelece i tartı ılacaktır. Almanya’nın Weimar ehrinde kurulmu ve 1919 1933 yılları arasında hizmet vermi bir tasarım okulu olan Bauhaus, günümüze kadar uzanan, geometri, sadelik ve döneminin teknolojisinin harmanlanması ile olu mu bir estetik anlayı ının çıkı noktasıdır (Droste, 2010). Bauhaus ekolünün teknolojiyle tasarımı yo urması durumu ve yaratıcılı a önem veri i, günümüz dijital ça mimarisinin de prensipleri arasında sayılabilir. Ba ka bir ifade ile bu teknoloji ve tasarım birlikteli i, aralarında yakla ık bir asır bulunan bu iki tutumun fikir bazında var oldukları ortak paydayı olu turur. Bahsi geçen fikrî birlikteli e ra men teknoloji merkezli tasarımı benimseyen dijital ça mimarisi, sundu u ifade özgürlü ü ve bu anlamda kazandırdı ı hız ile Bauhaus ekolünden ayrı tırılabilir. 2. Dijital Ça nsano lunun yeryüzünde var oldu u süre boyunca tarih, ve dolaylı olarak da zaman, dönemlere ayrılmı ; ve dönemler birbirlerinden soyut bir ekilde kopu larına sebep olan olaylar ile adlandırılmı lardır. Fakat 1789 Fransız Devrimi ile ba layarak 20. yüzyıla dek devam etmi olan modernitenin felsefi açıdan kabul gördü ü dönem ile bulundu umuz ça ı birbirinden ayıran kopu un ne oldu u halen belirsizli ini korumaktadır. Bu nedenle günümüz ça ının nasıl adlandırılaca ı ve tanımlanaca ı konusunda fikir birli i oldu u söylenemez. Günümüz ça ı; geç kapitalizm ça ı, post endüstriyel ça , enformasyon ça ı, teknoloji ça ı ve dijital ça gibi pek çok ifade ile tanımlanılmaya çalı ılmaktadır. Tanımlama yoksunlu unun yanında hiç üphe yoktur ki, bulundu umuz ça da her geçen gün beslenerek ve yenilenerek ilerleyen ‘teknoloji’, toplumu ve bulunulan zamanı etkileyebilecek en somut durumdur (Kaplan ve Ertürk, 2012). Jean François Lyotard 1979 yılında yayımlamı oldu u Postmodern Durum adlı yapıtında günümüz teknolojilerinin ve bulundu umuz ça ın ayırıcı özelli inin ne oldu unu adeta öngörmü tür. Teknolojinin geli imi neticesinde, bilgi payla ımının arttı ını belirten ve bilginin konumunun irdelenmesi yönünde çalı malar yapmı olan Lyotard; teknolojideki dönü ümlerin, ‘ara tırma’ ve ‘kazanılmı olan aktarım’ gibi iki etkiyi olu turdu unu belirtmektedir. Lyotard, bilginin güç oldu una vurgu yapar (Erbay, 2009). 3. Dijital Ça ve Mimari Bulundu umuz ça da, teknolojinin sürekli geli im halinde olması sebebiyle, üretim teknolojileri ile birlikte tasarım teknolojileri de geli mi tir. Tasarımı içinde barındıran her alan, geli mekte ve ça a ayak uydurarak farklı üsluplar yaratmaktadır. Mimari tasarımın, dijital ça a ayak uydurma çabalarının bir neticesi olarak, mimarlı ın mevcut literatürü yeni terimler kazanmı tır; izomorfik yüzeyler, dinamikler, parametrik tasarımlar, genetik algoritmalar, topolojik uzaylar, hareket kinemati i gibi (Kolarevic, 2003). Bu terimlerden biri de dijital 17 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ça mimarisi için önemli bir betimleyici terim olan ve hesaplamalı tasarım manasına da gelen ‘kompütasyonel tasarım’ ifadesidir (Vardouli, 2012). Kompütasyonel tasarım, bilgisayar teknolojileri ile gerçekle tirilen süreçleri kavrama, temsil etme ve tasarımı derinlemesine irdeleme imkanı veren bir kavramdır ve günümüz mimarisinin ana ö esidir (Vardouli 2012). Teknoloji dinamik bir disiplin olan mimarlık için yalnızca bir terminoloji de il, uygulama yöntemleri, tasarım yöntemleri, sunu ekilleri, e itim yöntemleri ve görselle tirme ekilleri gibi ö elerde de etkin bir parametredir. yetersizlikler, gerekse de verilerin boyutlandırılması esnasında ya anan problemler, 2B sistemlerden 3B sistemlere geçi i zaruri hale getirmi tir. Dijital ça ın sundu u imkânlar ve ihtiyaçlar neticesinde ilerleyi gösteren bu durum son olarak 3B sistemlerden 4B sistemlere geçi gereksinimi ile kendini göstermi tir (Güney ve Çelik, 2009). fade edilen 4B sistemler 3B bilgisayar destekli tasarım modellerinin bir adım ileri ta ınmı halidir; zaman ve konstrüktif eylemleri kombine eden bir planlama ve günümüz mimarisi için etkin bir görselle tirme tekni idir ( ekil 1) (Dawood ve di ., 2002). Mimarlık alanında bili im teknolojilerinin geli imi ihtiyaçlar ile ekil almı tır denilebilir; bili im mimarilerinde ve bili im teknolojilerindeki bu geli ime ve zaman içinde ya anan de i ime paralel olarak, mekâna ili kin bilgiler, veriler ve bunların kullanım amaçları sürekli bir geli im ve de i im göstermektedir. Örnek vermek gerekir ise, günümüzde yaygın bir kullanıma sahip olan 3B mekansal bilgi sistemleri aslında 1990’lı yılların ba ından bu yana var olan 2B sistemlerin bir devamı niteli indedir ve gerek kullanılan veri yapısındaki 4. E itim, Uygulama Yakla ımları ve Potansiyeller Açısından Bauhaus Ekolünün Dijital Ça Mimarisi ile Kar ıla tırılması Teknoloji odaklı, destekleyici ve hayal gücü merkezli olu ları, uygulama ve tasarım olgularını bir arada barındırmaları, bunları özlerinde ayrı ayrı de erlendirmemeleri ve üretim odaklı olu ları, Bauhaus ekolünü ve dijital ça mimarisini birbirine yakınla tırır. kisi de tasarımcıyı yaratıcılık bakımından özgür kılmaları ile aynı platformda de erlendirilebilirler. Bu bildirinin amacı da, iki dönemi e itim, uygulama ve potansiyel bakımlarından kar ıla tırmalı olarak incelemektir (Tablo 1). 4. 1 E itim Tarihi süreçler e itim bazında irdelendi inde Bauhaus atölyeleri, uygulamaya elveri li olmaları sebebi ile ö rencilerini teknoloji ile iç içe yeti tirmi tir. Tasarım teorilerinin yirminci yüzyılın erken ve orta dönemlerinde rastlanan hali, ürünleri genel olarak ‘dı sal bir perspektif’ ile yorumlar. Dolayısı ile üretimin ve ürünlerin de erlendirili ekillerinin merkezinde kullanım, biçim ve malzeme bulunur. Benzer ekilde hem i levi hem de biçimi ön plana çıkaran Bauhaus ekolü, ö rencilerine sundu u temel derslerde, malzemeye, araçlara ve üretim tekniklerine önem verir (Atılgan, 2006). ekil 1: Alec Robertson’ın 4B tasarımı olu turan ö eleri içeren diyagramı. 18 Dijital ça mimarisinde de ileti im ve bilgisayar teknolojileri e itime katılmı durumdadır. Dijital ça ile beraber tasarımcıya büyük kolaylık sa layan kompütasyonel tasarım, e itim gören sayısal tasarım entropi yaratıcılık bireyin zaman ve çaba bakımından avantaj sa layarak enerjisini tamamen tasarım sürecine yo unla tırabilmesine imkan tanır. Bu yakla ımın geli me sürecine dair örneklerinden biri, Walter Gropius’un 1964 yılında Mimarlık ve Bilgisayar Konferansı’nda sundu u görü tür. Gropius, tasarımı destekleyici dijital aygıtları ‘yaratıcı tasarım süreçlerini daha da özgürle tirecek’ araçlar olarak tanımlamı tır; bunların daha akılcı bir biçimde kullanılmasının art oldu unu da belirtmi tir. Ba ka bir deyi le Gropius’a göre bilgisayar, tasarımcının emrinde olan ve tasarımcının i lerini hem daha verimli hem de daha hızlı yapan bir asistan konumundadır (Vardouli, 2012). Dijital ça mimarisi Bauhaus ekolünden farklı olarak e itimin merkezine teknolojiyi almaktadır ve buna ba lı olarak bireyselli i daha net bir ekilde vurgulamaktadır. Bauhaus’un e itim anlayı ı özetle ifade edilecek olursa, Walter Gropius’un bildirgesinde belirtti i “Mimarlar, heykeltıra lar, ressamlar, hepimiz el sanatlarına dönü yapmalıyız (…) Sanatçı, üstün bir el sanatçısıdır,” dü üncesinin e itim konseptinin özünde bulundu u söylenebilir (Büyük Larousse, 1986, s.1405). Bu dü ünceye ek olarak Bauhaus ilkeleri; Sanayi Devrimi’nde var olan ve günümüz dijital mimarisinin de sorunları arasında gösterilen, duygudan, ruhtan ve tasarımcıdan uzak mekanik üretimin ele tirisini yapmı tır. Bauhaus bu tasarım odaklı yakla ım yoksunlu unu, detaydan ve süsten arınmı lı ın teknoloji ve sanat ile bulu ması ile iyile tirmeye çalı ır ve formu, merkezde var olan de il fonksiyonla ekil alan bir ö e haline getirir. Bu durum, Bauhaus’un kurucularından Walter Gropius ve arkada larının temel dayana ı olan modernizmin u sloganı ile özetlenebilir: “Form fonksiyonu izler.” Ba ka bir deyi le Bauhaus’un savundu u ilkeler ‘i levselcilik’ anlayı ı olarak adlandırılabilir. “Buna göre, e er bir ey amacına uygun tasarlanırsa, güzellik kendili inden gelecektir’’ (Gombrich, 2004, s.560). Bu ba lamda Gropius Der Monat dergisinde yayınlanmı olan bir makalesinde form ile alakalı öyle der (Baktır 2006, s.2): Bauhaus e yada moda yaratmaya çalı mamı tır. Bu okul daha ziyade tasarım ara tırmaları yapmak için bir laboratuar olu turuyordu. Bu laboratuarda ö retmen ve ö renciler çalı malarına homojen bir k arakter verebilmeyi ba armı lardır. (…) Kısacası Bauhaus; herhangi bir stil, bir sistem ya da bir dogma yaratma görevini benimsememi , aksine sanat tasarımını canlı bir biçimde etkilemek istemi tir. “Bauhaus, sanatı tanrısal kabul eden Alman idealizminin güzel sanatlar anlayı ından sanatı sıyırarak, bunu bilim ve teknoloji ile ilk defa uygulamaya yönelik bir entegrasyona sokmu tur” (Kavuran 2003, p.232). Okul, farklı dönemlerde pedagojik yöntemler bakımından çe itlilik gösteren e itim modelleri kullanmı tır. Örne in; Bauhaus’un ilk yıllarında etkin olan pedagojik model, bireysel geli imi ve algıyı merkezde tutan, hatta yakla ım karakteri sebebiyle mistik bulunan Johannes Itten pedagojisiydi. Itten, genel olarak çalı ma öncesi meditatif hareketlere yo unla an ve renge, soyut çalı maya ve geometrik algılara yakınlı ı ile tanımlanabilen bir e itimciydi (Resim 1). Resim 1: Johannes Itten’ın Bauhaus Weimar’da bir dersinin ambiyans foto rafı. 19 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Itten’in ayrılması sonrası Walter Gropius’a atfedilebilinecek pozitivist bir model öne çıkmı tır. Burada geli im, birey odaklı de il eser odaklıdır. Ço unlukla el sanatlarına önem veren ressamların usta olarak e itmenlik yaptı ı Bauhaus sanat ve tasarım okulunda, çe itli dallarda dersler verilmi tir. Bu dersler, e itmenleri ve içerikleri ile sanatı desteklerken, icra edildikleri atölyelerin özgür harekete imkan vermesi ve uygulama konusundaki te vik edici içerikleri ile tasarım ve uygulama arasındaki ba ı kurar. Bu ba ı daha detaylı ifade etmek gerekirse Bauhaus; sanayi devriminin teknoloji odaklı anlayı ı ile, Sanat – Zanaat Birli i’nin, sanat sanatçı, zanaat zanaatkâr merkezli bakı ını bütünle tiren bir anlayı ın sonucudur. Yani Bauhaus, Sanayi Devrimi’nin tasarımcısız üretimini, Sanat Zanaat Birli i’nin ise teknolojiden uzak yapısını ele tirmi ve her iki akımın kendince do ru olan taraflarını alarak sanatta birli i amaçlayan ütopik bir bütünlük kurgulamı tır (Aslano lu, 1983; Droste, 2002). Dijital ça mimarisi ise Bauhaus ekolü ile kar ıla tırıldı ında, kullandı ı formlar itibariyle daha dinamik bir tavır sergilemektedir. Malzeme, form ve uygulama konularında sınırsızlı ın var olu u, bu dönemin mimarlarına sınırsız tasarım imkanları sunarken, tasarım süreci bakımından daha statik bir tavır a ılar. Bu tavır, bilgisayar destekli tasarım programlarının kullanımı ile ortaya çıkmı tır. Bauhaus atölyeleri biçim ve teknolojiyi kavramı ki iler e itmeyi amaçlamı ve bunu yapmı ken, yeni dönem mimarları genel olarak biçim açısından de erlendirilmemekte ve daha çok bilgisayar destekli tasarım programlarına hâkimiyetleri ile sınıflandırılmaktadırlar (Resim 2). Bu sınıflandırma kriterinin ucu açık olu u ve eri ilebilirlik düzeyi yüksek olan bilgisayar destekli tasarım programlarının tasarım e itimi almamı ki iler tarafından kullanımı, bu ki ileri tasarım ile alakalı platformlara dahil etmektedir. Resim 2: Bilgisayar insan etkile imi, giyilebilir bilgisayar örne i. Resim 3: Marianne Brandt tasarımı çaydanlık, 1924 4. 2 Uygulama Yakla ımları Günümüzde yaygın olarak kullanılan bilgisayar destekli tasarım programları; e itim süresince var olması gereken pratik 20 Resim 4: Walter Gropius tasarımı lokomotif, 1913/14 sayısal tasarım entropi yaratıcılık uygulamaları, yaratabildikleri 3B görseller ile arka plana atmı lardır. Simülasyonların ön plana çıktı ı bu mimari görü , sanallık ile birlikte tasarımcıya yalnızca optik bir deneyim sunmakta ve tasarımcıyı tasarlanan ürünün çok duyulu algılanı ından uzakla tırmaktadır. Tasarım ürünlerinin algılanı ında görselli e önem verilmesi ve bunun getirisi olarak tasarımda duyumsal ve duyusal özelliklerin yitiriliyor olu u, avantajları ve dezavantajları bakımlarından de erlendirilmelidir (Pallasmaa, 2011). Bauhaus; Almanca’da ‘ antiye’ manasına gelen ve ortaça döneminde duvar ve in aat ustaları loncasının ismi olan Bauhütte ve bina manasında kullanılan Bauen kelimelerinden ça rı ımlar barındırmaktadır. Dolayısıyla Bauhaus, isminden de anla ıldı ı üzere kuramdan çok prati e ve ürünlerin i levi ile ba kuran tasarıma odaklanmı tır. Bauhaus; ö retisinin ilkeleri arasında toplumcu bir üretim ekli ile, kolay eri ilebilirlik, dayanıklı ve ucuz tasarım gibi hedefleri bulunduran, bu hedeflere ula mak için de ‘ö renen’, ba ka bir tabirle sanatçı zanaatkar merkezli e itimi esas alan bir ö reti olarak nitelendirilebilir. Bu dü üncede tasarım ürünü i lev yönünden dogmatik, tasarım süreci yönünden pragmatik bir yöntem ile ele alınır. Söz konusu ekolde tasarımın, tasarlanması planlanan nesnenin do ası tarafından tanımlandı ı savunulur, hem ürünün i levine hem de var olu u ile birlikte getirdiklerine vurgu yapılarak de er verilir. Bauhaus, laboratuar olarak nitelendirilen atölyelerinde teknolojiyi, endüstriyi, zanaatı ve biçimi harmanlamı ve ö rencilerine yaratıcıklarını sınırsızca kullanıp, cesur deneyler yapma olana ı sunarak, onları bu yönde e itmeyi hedeflemi tir. Bu sava göre, tasarım ve sanat günlük ya amın merkezinde yer alır ve günlük ya amda var olan her ayrıntı, ba ka bir deyi le çaydanlıktan kent ölçe indeki her yapıya kadar her ey tasarlanılabilir niteliktedir (Resim 3, Resim 4). Bu geni tasarım alanı, günümüz mimarisinde de mevcuttur. Tasarımcı sıfatı ile mezun olmu her ki i, teknolojinin de imkanlarıyla sınırsızlı ı benimsemi tir; yaratıcılı ı ölçüsünde mesle inde ilerler. Petek Beyazova (2012, s. 34), Bauhaus Gelene ine Bakı adlı makalesinde u ifadeye yer verir: (…) Yeteneksiz insan yoktur, her birey nasıl yapıldı ını ö rendi inde bir sanatçıya dönü ebilir. Bauhaus’ta genel ö retmen ö renci / usta – çırak ili kisi bu bilincin üzerine kurulmu olup, zaman içindeki e itmen figürlerine göre muhtelif pedagojik yöntemler geli tirmi tir. Ancak, Bauhaus ekolü ve dijital ça mimarisinin uygulama alanlarında farklılıkları da mevcuttur. Bauhaus, insanı, yani tasarımcıyı, ‘tensel’ anlamda üretime katarken, yeni mimarlık anlayı ları ‘makine’ odaklıdır. Bu durum tasarımı etkiliyor ve tasarlanmı olan ürüne tasarımcısı dı ında ba ka kimlikler de katıyor olabilir. Elbette ki söz konusu dü üncenin tersi de savunulabilir. Örne in, bilgisayar destekli tasarım programlarının da tasarımcının kimli ini ve yaratıcı ürününün dı avurumunu olumsuz yönde etkiledi ini savunan akademisyenler ve mimarlar uzunca bir süre tasarım ruhunun yok edildi i tartı masını gündemde tutmu turlar. Öte yandan, bilgisayar yazılımına hâkim olmanın ve zihinde yaratılanı eksiksiz bir ekilde dijital ortama aktarabilmenin üretimi ve tasarımı pozitif yönde etkiledi i görü üne sahip olan akademik çevreler de mevcuttur (Hadjri, 2003). 4. 3 Potansiyeller Tasarımcılar günümüz dijital ça ında istediklerini seçmekte ve arayı larını istedikleri yönde ilerletebilmektedirler. Bu durum, kimliksizlik ile birlikte ki iye istedi i ‘ ey’ olma, istedi i ‘ ey’i yaratma imkânı vermektedir (Resim 5, Resim 6). mkânsızlıklar yok olmaya yüz tutmu tur denilebilir. Yaratan ki i, yani tasarımcı olmayı kolay ve sınırsız kılan günümüz teknolojisi, Bauhaus dönemi ile kıyaslandı ında, 21 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu zaman ve kimlik anlamında var olan esnekli i ve sundu u form sınırsızlı ı ile üstün sayılabilir. Örne in, form arayı ı bakı mından Bauhaus ve dijital ça mimarisinin Kartezyen koordinat sistemini temel aldı ı iddia edilebilir. Bu durumda formlar anlamında benzerlikler gösterdikleri sonucu çıkar tılabilir. Fakat el ile yapılan çizimlerde hesaplamaların zorlayıcı olu ları ve karma ık formların imkansıza yakınlı ı, farklılıkları olu turmaya yetmektedir. Form, uygulamayla do rudan ili kili oldu undan teknoloji ile birlikte geli mi tir denilebilir. Bauhaus’un amaçladı ı, ürünlerin prototiplerini üretme durumu, form anlamında sadeli i getirmi tir. Bu sadeli in sebeplerinden biri ise elbette ki dönemin üretim teknolojisidir. Form, kompozisyon ve tasarım anlamında, asimetrik/simetrik denge ve ritim gibi ö elere dikkat çeken Bauhaus, uygulama anlamında kolaylı ı da savunmu tur. Günümüz mimarisi ise, yaratma ve yaratılanı somutla tırma konularında sınırsızlı ı benimsemi tir denilebilir. Bu sınırsızlı ın kayna ı her geçen gün geli mekte olan bilgisayar destekli tasarım programlarıdır. Tasarımları sayısal verilerden ibaret kabul eden bu programlar, parametrelerin belirlenmeleri ile kolayca görselle tirme yapabilmekte ve sınırsız veri girilmesine imkan vermektedir. Bu durum da yaratıcılı ı sınırsızca kullanmaya ve özgürlü ü desteklemeye yöneliktir. 5. Yaratıcılı ın Bauhaus Ekolündeki ve Dijital Mimarideki Yeri Resim 5: Frank Gehry, Guggenheim Museum Bilbao, 1997 Resim 6: Zaha Hadid, BMW Merkez Binası, Liepzig, 2001 2005 22 Yaratıcılık verisel olarak az rastlanan bir fikir, tavır ortaya koyma durumudur. Yaratıcılı ın, sezgisellik, irrasyonel dü ünce, belirsizlik ve açık uçluluk gibi faktörler ile tetiklendi i söylenebilir (Atılgan, 2006). Bauhaus ekolü ve dijital ça mimarisi de yaratıcılık merkezli bir tavır sergilemekte ve her Tablo 1: Bauhaus ekolü ile dijital ça kar ıla tırmalı tablo. mimarisine ili kin sayısal tasarım entropi yaratıcılık ikisi de özlerinde Louis Khan’ın ‘’Mimarlık, mekanı dü üncede yaratmaktır’’ sözünü barındırmaktadır (Kahn, 1957) ve en iyi ekilde bu cümle ile özetlenebilirler. Dijital ça mimarisi, günümüz teknolojileri ile beraber tasarımcılar için sınırsız form ihtimalleri yaratmakta ve geni malzeme seçenekleri sunmaktadır. Dolayısı ile tasarımcıya hayal gücünde yarattı ını eksiksiz somutla tırabilme imkanı vermektedir. Bu durum, yaratıcılı ın arzu edildi i gibi kullanımını mümkün kılmakta ve özgürce yaratma durumunun tasarımın ana ö esi haline gelmesini sa lamaktadır. Bauhaus’un yaratıcılı a ne derecede önem atfetti i Gropius’un ‘’hayal gücünün sundu u nimetler her zaman insanın yaratıcı istencine boyun e en tekniklerin tümünden daha önemlidir,’’ ifadesi ile açıklanabilir (Conrads, 1991, s.33). Buna ek olarak, Bauhaus Tasarım Okulu’nun resim ve çizim e itiminin içeri inde bulunan ‘bellekten ve hayal gücüne dayanarak serbest el çizim’ yapma e itimi de Bauhaus’un yaratıcılı ı bir prensip haline getirmeyi amaçladı ını ispat etmektedir (Özgüt, 2002). Bu ekol özgürlü ü savunmu , ancak dönemin teknolojilerinin sundu u uygulama sınırları çevresinde ekillenmi tir. Netice olarak; bulundukları dönemler farklı olsa da ve savundukları görü ler birebir örtü mese de iki mimari yakla ım da Kahn’ın sözünde geçti i gibi tasarım sürecinin ürünün tasarımcı zihninde ekillenerek ba ladı ını savunmu lar ve yaratıcılı ı ön plana çıkarmı tırlar. 6. Söyleme Ele tirel Bakı Uygulama odaklı olan, fonksiyon ile ekil almı ürünlerin saf güzelli ine inanan Bauhaus, dijital mimari ile kıyaslandı ında tasarımcısını özgürlü ün içinde esarete mahkûm ediyormu gibi görünebilir. Fakat bu noktada mimarideki teknolojik geli melerin getirisi olan ve formun arzu edildi i gibi var edilebilmesine izin veren imkânlar; inorganik ve organik formlar ile yeni mimari temsil, biçim ve ortamları yaratmı tır; ve bu durum mimaride yeni tartı maları gündeme getirmi tir. Örne in, Fransız mimar Jean Nouvel (2000, s. 70) u sözleriyle bu yakla ımı irdelemi tir: Bilgisayar, verileri çok hızlı biçimde uyarlayabilirken, yerle mi verileri yeniden kullanmaktan kolay ne var? Bir parametreyi de i tiriyorsun, sonra bir ba ka parametreyi, hop, i te sana ba ka bir bina. Yani bütün bu binalar dü ünülmemi binalar, dolaysız rantabilitenin ve acele verilmi kararların birer ürünü yalnızca. Bu aynı zamanda, artık ba ka bir ça a ait kabul edilen bir boyutun tamamen feda edilmesi demek. Bu bilgiler ı ı ında zihinde bir takım sorular olu maktadır. Örne in; form konusundaki özgürlük, i levselli i ne ölçüde geri planda bırakacaktır? Yeni mimari yapıtların göz alıcı dı kabukları haricinde iç mekan emaları ne ölçüde dü ünülerek çözülmektedirler? Genel olarak dinamik kompozisyonlar yaratan yeni mimari yapılar dı kabuklardan mı ibarettirler, yoksa iç mekân ile ili kili ve minimal ölçüde maksimum fonksiyona mı sahiptirler? Dönemler boyunca artan geometrik formların uygulanabilirliklerinin artı ı, renk ve malzeme anlamında yeniliklerin önü kesilemez halde olması, insansız üretimin mümkün hale gelmesi pozitif olarak mı de erlendirilmelidir? Tasarım programları sundukları eri im kolaylıkları ile tekrara, taklide veya kopyaya ortam mı sa lamaktadır, yoksa tasarlanan ürün ve bedensel özde le meye imkan veren teknolojiler ile yaratıcılı ı mı desteklemektedir? Yaratıcılı ın önü kesiliyor mu yoksa kesilmiyor mu gibi sorular açıkça sorulabilir ve bu soruların cevapları halen belirsizdir. 1. Perspecta 4 The Yale Architectural Journal, 1957: 1952 yılında yayımlanmaya ba layan, mimarlık konulu sureli yayın. 23 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu De i ebilir parametreler sayesinde birebir kopyalamaların, esinlenme ile yer de i tirmi olu u en optimist yakla ım olarak de erlendirilebilir. Ancak bu durumun dü ünce, kurgu ve yaratıcılı ı tembellik ile de i tiriyor olup olmadı ı tartı maya açıktır. Sonuç olarak, söz konusu ürün tasarımı de il de mimari yapılar oldu unda, dijital ça mimarisi de Bauhaus ekolü de mimarinin optik özelli ine vurgu yapar (Pallasmaa, 2011). Zamansızlık ile harmanlanan mimari, Bauhaus ekolünde yalnızca fonksiyonlar ile özümsenir; dijital ça mimarisinde ise bireysellik ve isteklerle karı ır. Bu iki anlayı da benze tikleri kadar farklıla ırlar. Asıl soru Bauhaus tasarım okulunun da bir dönem yöneticili ini yapmı olan Ludwig Mies van der Rohe’un 1950 yılında Chicago llinois Teknoloji Enstitüsü’nde yaptı ı konu mada gizlidir. Mies van der Rohe konu masında: Teknoloji bir yöntem olmaktan ötede, kendi ba ına bir dünyadır. Bir yöntem olarak da hemen her açıdan üstündür. Fakat ancak kendi ba ına bırakıldı ı yerlerde, dev mühendislik yapılarında oldu u gibi, teknoloji gerçek do asını ortaya koyar. Burada onun yalnızca yararlı bir araç olmakla kalmayıp, bir ey, kendi ba ına bir ey, bir anlamı ve güçlü bir biçimi olan bir ey oldu u açıkça görülür – o denli güçlüdür ki bunun adını koymak kolay olmaz. Bu hala teknoloji midir yoksa mimarlık mı? ifadelerine yer vermi tir. Bu konu madan çıkarılabilinecek olan asıl soru udur; teknoloji kendi ba ına bir ‘ ey’ midir yoksa Gropius’un dedi i gibi teknoloji mimarinin asistanı mıdır? Ayrıca bu ‘ ey’ olma durumu, yaratan ki i sıfatında olan tasarımcı ile ili kili midir, yoksa teknolojinin dijital yaratımı mıdır? Bu soruların cevapları elbette ki zaman ile ortaya çıkacaktır. Mimarinin ve yaratma halinin teknoloji ile harmanlandı ında yok olup olmadı ı, insan teknoloji 24 etkile iminin tasarımı ve yaratıcılı ı ne derecede etkiledi i ise halen belirsizdir. Akıllarda olu an pek çok soruya ra men u bir gerçektir ki, mimarlık, yerçekiminin var oldu u her mekanda ‘dört duvara’ sahip olmaya devam edecektir. Fakat bu dört duvarın ne tür söylemlere ve kriterlere göre olu up de erlendirilece inin artık önemseniyor olu u yaratıcılı ın ‘dört duvar’ ötesine geçi i olarak adlandırılabilir. Bauhaus ekolünden dijital ça mimarisine giden yol; ‘dört duvarlı’ katı tasarım ve dü üncenin koku, ı ık, doku gibi belirleyiciler vesilesi ile yeniden tanımlanan konturlara dönü ümü olarak yorumlanabilir (Eisenmann, 1992). Kaynakça Aslano lu, . N. 1983, “Bauhaus’a kadar endüstriyel tasarım mimarlık ili kileri”, Mimarlık Dergisi, 21(7), ss. 12 16. Atılgan, D. 2006, “Geli en tasarım araç ve teknolojilerinin mimari tasarım ürünleri üzerindeki etkileri”, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi FBE, zmir. Baktır, Ö. 2006, “Bauhaus felsefesi ve endüstriyel tasarımdaki i levsellik boyutu”, Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi SBE, Antalya. Baudrillard, J. ve Nouvel, J. 2011, Tekil Nesneler Mimarlık ve Felsefe, A.U.Kılıç (çev.), YEM Yayın, stanbul. Benk, A. 1986, Bauhaus, Büyük Larousse Sözlük ve Ansiklopedisi (1.Baskı) içinde. (c.3, ss. 1404 1405), nterpress Basın ve Yayıncılık A. , stanbul. Beyazova, P. 2012, “Bauhaus gelene ine bakı ”, Sosyoloji Notları. 9, ss. 33 38. Conrads, U. (drl.) 1991, 20. Yüzyıl Mimarisinde Program ve Manifestolar, evki Vanlı Mimarlık Vakfı, Ankara. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Dawood, N., Sriprasert, E., Mallasi, Z. and Hobbs, B. 2002, “4D visualization development: real life case studies”, International Council for Research and Innovation in Building and Construction Conference, 12 14 Haziran 2002 Middlesbrough: Universiy of Teesside, pp. 1 8. Özgüt, Ö. (hzl.) 2002, Walter Gropius ve Bauhaus, Boyut Yayın Grubu, stanbul. Pallasmaa, J. 2011, Tenin Gözleri, A. U. Kılıç (çev.), YEM Yayın, stanbul. Droste, M. 2010, Bauhaus, Taschen, Köln. Robertson, A. 1995, “4D design futures: some concepts and complexities”, Proceeding of the 4D Dynamics Conference, Leicester. Eisenman, P. 1992,”Visions’ unfolding: architecture in the age of electronic media”, Domus Magazine,734. Vardouli, T. 2012, “Bilgisayarın bin yüzü: bilgisayarın tasarımda insanla tırılması 1965 1975)”, Dosya 29, 1(1), ss. 25 33. Droste, M. 2002, Bauhaus, Taschen, talya. Erbay, A. 2009, “Bilim ve ideoloji: tekni in iktidarı”, Dokuz Eylül Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 11(2), ss. 1 11. Gombrich, E. H. 2004, Sanatın Öyküsü, Remzi Kitabevi, stanbul. Güney, C. ve Çelik, R. N. 2009, “Mekansal bili im ve mekansal yöneti im”, 12. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı. 11 15 Mayıs 2009, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, Ankara. Hadjri, K. 2003, “Bridging the gap between physical and digital models in architectural design studios”, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 34(5), pp. 1 6. Kaplan, K. ve Ertürk, E. 2012 “Dijital ça ve bireyin ideolojik aygıtları”, The Turkish Online Journal of Design, Art and Communication, 2(4), ss. 7 12. Kavuran, T. 2003, “Sanat ve bilimde gerçek kavramı”, Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 15(2), ss. 225 237. Kolarevic, B. 2009, Designing and Manufacturing Architecture in the Digital Age, Architecture in the Digital Age: Design and Manufacturing, Taylor & Francis, London, pp. 117 123. 25 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 26 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Mimaride Sayısal Sistematik Araçlar ile leti im ve Yaratıcılık Ölçütlerinin Geli tirilmesi 1 Didem Ba Yaranate 1, Sura Kılıç Batmaz2 stanbul Kültür Üniversitesi, Sanat ve Tasarım Fakültesi, ç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Bölümü 2 stanbul Kültür Üniversitesi, Fen Blimleri Enstitüsü, ç Mimarlık 1 [email protected], [email protected], 2 [email protected] Özet: Bildiri mimaride ya anan yaratım krizlerine kar ı, sayısal sistematik araçların rolü ve etkin kullanımı ile özgün tasarımların geli tirilebilirli i üzerine odaklanmaktadır. Yaratıcılı ın fraktal düzenlemeleri ile tasarımcının kullandı ı örgütsel yapıyı etkinle tirmesi çalı manın ana çerçevesini olu turmaktadır. Bildiride ele alınan mimari sayısal sistematik araçlar, fraktal örüntü kurgulamalarına dayanan sistematiklerdir. Sistematik araçlarla birlikte örüntülerin geli tirildi i biçim evrimine yönelik bir deneme, nedensel ili kilendirmeye dayanan bir yakla ım olarak bildirinin sonuç bölümde tartı maya sunulmaktadır. Anahtar kelimeler: Mimari tasarım, yaratıcılık, dü ünme sistematikleri 1. Giri Mimaride tıkanan özgün yaratıcılı ın önünü açmak üzere geli tirilen dü ünme sistematikleri ve bunların anlatım yolları olan tüm araçlar tasarımcının öngörüsü ile etkile ime geçebilmektedir. Asıl sorun, daha çok yol haritasına sahip olmak yerine bunları kullanabilecek daha geni bir öngörüye sahip olma sorunu olarak ya anmaktadır. Ba ka bir deyi le de sistematik araçların etkinli i, tasarımcıyı ko ullandırılmı bir biçimleni arayı ına sürükleme yerine yaratıcı kapasitesini geli tirebilmesine olanak sa laması yönünde de erlendirilmelidir. Bu do rultuda bildiride öncelikle yaratıcılı ın temel bile enleri ortaya konulmakta ve bunların disiplin alanlarındaki kabulleri ile ili kilendirilmesine yer verilmektedir. “Yaratıcılı ı etkinli i” ba lı ı altındaki bölüm Csikzentmihaly’nin yaratıcı bir etki olu ması için ‘ htisas alanı, disiplin ve birey’ olmak üzere üç bile en önermesi ile ortaya konulan ‘sistemler modeline’ dayandırılır. Sistemler modeli, bir ürünün yaratıcı olarak kabul edilebilmesi için ‘bulunulan zaman ve ortama ba lı olarak disiplin içindeki etkile imi’ üzerine kurulur. tanımlanmaktadır. Böylece tasarım öngörüsünün kazanılması, sezgi ve farkındalık bilincinin yüksek tutuldu u örüntü ke fetme yetene i ile ili kilendirilir. “Örüntüleri Ke fetme” ba lıklı bölüm basit yapılardan çok daha karma ık yapılanmalara do ru biçim evrimindeki çe itlenmeye ve bunların anlatım yöntemlerini irdeler. Var olan örüntülerin tasarımda biçim evrimi örneklenmelerle ele alınmaktadır. Bu örneklenmelerle yaratıcı ı tetikleyen etkile imden neyin ifade edildi i ve bu ifadelerin ölçütlerinin belirlenmesinde gerekli esasları olu turmak üzere kullanılması amaçlanmı tır. Bildirinin sonuç bölümde yaratıcılık ölçütlerinin geli tirilmesine yönelik tartı maların ba latılması hedeflenmektedir. Bu yönde ortaya konulan yakla ım tasarımcının bireysel olarak e ilimi ile toplumsal ve disiplini belirleyen sosyal gruplar arasında denge, uzla ım sa lanmasına dayandırılmaktadır. Tasarımcı yaratıcı giri imlerinde kullanıcı, üretici, uygulayıcı, disiplininde karar verici tüm taraflarla etkile im a ırlı ını dengede tutmalıdır. Yaygın kullanım ya da popüler e ilimler yaratıcılı ı ko ullandıran dayatmalara dönü memesi gerekti ine, ancak kabulleri geçersiz saymanın da beraberinde yaratıcılı ın anla ılmaması durumunu getirece ine dikkat çekilmektedir. Bildirinin ikinci bölümünde yaratıcılı ın gerektirdi i öngörü, fraktal düzenleri ile örüntüleri kurgulama becerisi olarak 27 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Sonuç bölümünde, tasarımın de i kenlerinin karma ık ili kilerinden dolayı çok taraflı denge konumunun zorlu una de inilmektedir. Fraktal düzenlemelerinin sistematik olarak kullanımı aracılı ıyla, tasarımda denge konumu yerine nedensellik ba lantıların kurulmasına dayanan sürecin do rusal olmadı ı görülmektedir. Tasarımda kurgulanan örgütlemenin ne kadar güçlü gerçekle tirilebildi i “fraktal de erleme” olarak tanımlanan ölçütleri belirlemektedir. 2. Yaratıcılı ın Etkinli i nsan beyni nasıl dü ünür? Yeni fikirler ve nesneler nasıl üretilir sorularının cevabı Nörobilim, Psikoloji, Sosyoloji olmak üzere bilimin yönünü de i tiren çalı maların ara tırma konusu olmu ; zekanın i leyi i ile yaratıcılık düzeyi arasındaki ba lan tıların çözümlenmesi üzerine temel yakla ımlar geli tirilmi tir. Felsefe, ngiliz Edebiyatı alanlarından sonra Tıp Fakültesinde Nörobilim alanında profesör olan Andreasen, yaratıcılı ın do al mekanizmasını ara tırmı ve insan beyninin i leyi ini görüntüleyen modellemeler geli tirmi tir. Andreasen çalı ma sının ilk bölümünde, yaratıcılı ın sistematik araçlar kullanılarak ara tırılmasını ba latan Lewis Terman'ın 'Genetic Study of Genius' çalı masına yer verir: Altı ciltlik bu çalı mada ‘Terman Çocukları’ olarak bilinen denekler yetmi yıl boyunca izlenmi , sahip oldukları zeka düzeyi ile gösterdikleri yaratıcılık performanslarının de erlendirildi i gözlem sonuçları elde edilmi tir. Yetmi yıllık çalı ma sonucunda elde edilen bulgular, ölçülebilen zeka düzeyinin yaratıcılık düzeyini belirlemedi i, yaratıcılı ın sayısalla tırılarak bir sistematik araç ile tanımlanmasında farklı ölçütlerin geli tirilmesini gerektirmi tir. Bu yöndeki ilk ara tırma Roger MacKinnon tarafından gerçekle tirilmi ve ara tırmada yaratıcı ölçütlerin belirlenmesinde kullanılan denekler olarak ‘mimarlar’ seçilmi tir. Mimar denekler, ‘çok yaratıcı’, ‘yaratıcı sayılır’ ve ‘yaratıcı de il’ olmak üzere üç temel grup olu turur. Sonuçta belirli bir zeka düzeyi gerektirmekle birlikte, yaratıcılık 28 ölçütlerinin belirlenmesinde, farklı etkenlerin rol oynadı ı görülür. Andreasen, gerçek yaratıcılı ı tanımlamak için dı standartların etkinli ine inanan görü ler arasında en güçlüsünün Mihaly Csikszentmihalyi’nin görü ü oldu unu belirtir. Csikzentmihaly, yaratıcı bir etki olu ması için ‘ htisas alanı, disiplin ve birey’ olmak üzere üç bile enin rol oynadı ı önermesini yapar ve ‘sistemler modelini’ geli tirir. Sistemler modeli, bir ürünün yaratıcı olarak kabul edilebilmesi için ‘bulunulan zaman ve ortama ba lı olarak disiplin içindeki etkile imi’ üzerine kurulur. Bu modelin bile enleri, sanat ve tasarımda ortaya konulan ürü nün yaratıcılık olarak tanınırlı ını sa layan bile enlerdir. Öz olarak yaygın bir deyi e gönderme yapar: ‘ormanda devrilen bir a acı duyan gözlemleyen yoksa a aç gerçekten devrilmi olur mu?”. Buna göre mimari bir tasarımın özgün oldu una kanaat getirmesi ve ihtisas alanını olu turan tarafların disiplini temsil eden kurullarınca kabul görmesi gereklidir. Sonuçta tasarım, kendini anlatan bir ürün olarak biçimlenmelidir. Csikzentmihaly’ın sistemler modeli ile yaratıcılı ın etkinle mesini anlatan durum akı emaları ekil 1.1’de ifade edilmektedir. Bu noktadan hareketle, bir yapı ürünün yaratıcılık düzeyini belirleyen ölçütler geli tirilebilir mi? Bu ölçütlerin günümüz mimarlık disiplininde yaygın olarak ba vurular sayısal araçlarla etkile imi nedir? Soruların çözümü, ürünü de erlendirmenin ötesinde, yaratılan ürünün kabul gören araçlar ile kurgulanması ve sonuçta elde edilen ‘de er’ kazanım düzeyinin belirlenmesini sa lar. Mimari de erleme, arkitektonik ile ilgili çalı malarda insan zaman ve yere ba lı olarak bili im yer toplum (mind, land, society Arquitectonics) konu ba lıkları altında gerçekle tirilir. Mimari yaratım süreçleri disiplinde yaygın kullanım e ilimi gösteren fraktal düzenleme ve örüntülerin algoritmaları ile i letilmekte, sonuç ürün özgün de erini, tasarımcının konunun ya anmı lık düzeyi ile geli tirdi i öngörüsü, farkındalı ı ile sayısal tasarım entropi yaratıcılık Yaratıcılı ın gerçekle mesi sistemler modeli Yaratıcılı ın do al mekanizmasının ara tırılması *ihtisas alanı *Disiplin *Birey Yaratıcılı ın sistematik araçlar kullanılarak ara tırılması(zeka düzeyi yaratıcılık performansı ekil 1.1: Csikzentmihayl’nin sistemler modeli ile yaratıcılı ın etkinle mesi. ‘Arquitectonic’ yayın editörü ve a ın yöneticisi Thornberg arkiteknoni in bili im, yer ve toplum katmanları üzerine yazısında, Nobel ödüllü Eric Kandel'ın 'Emergency of a new sicience of mind' bilimsel biyografisine yer verir ve ‘disiplin ortamı, zeka, yer ve toplumun’ mimarın yaratıcı ‘telos’unu ke fetmedeki etkinli ini vurgular. Yaratıcı olabilmek için tasarımcının iç dünyası, ya anılan ortam ve süreçlerde kullanılan tasarım araçları ile ön plana çıkıp zenginle melidir. Sistematikler, birim ya da kod olarak i letim yönergelerinin olu turuldu u algoritmalar olarak tanımlanabilir. Böyle bir yönerge, araç olma niteli indedir. Reas, McWilliams,Lust’un tanımlamaları ile herhangi bir amaca yönelik olarak geli tirilebilmektedir. Buna göre bir mobilyanın kurulum eması, yer konum ula ım seçenekleri gösteren bilgi panoları çe itli algoritma kılavuzlarıdır. Özgün yaratıcılı ın ke fedilmesinde, sayısal dü ünme araçları olarak kullanılan sistematikler, tasarımcıyı sadece algoritmik düzenlemenin belirledi i yönde dü ünmeye zorlar mı? Bu e ilimler bireysel yaratım sürecinde ‘nesnel’ veya toplumsal kabul gören ‘genel’ etkile im sapmaları yaratır mı? Ba ka bir deyi le; örüntü sistematikleri, tasarımcının bireysel yönü üzerinde mi etkin rol oynar? Yoksa, daha çok disiplin ve disiplin alanlarını ilgilendiren bölümlere do ru e ilim sapmalarına mı yol açar?: Sayısal dü ünme araçlarını; kendi yaratıcılık kapasitemizi geli tirmek yönünde mi? yoksa; Bu disiplin alanında kabul görmek için mi kullanıyoruz? Yaratıcılık bir eye varlık kazandırmanın anlamında saklıdır. Tasarım varlık kazandırma süreci oldu u kadar varlık kazanma süreci olarak da ele alınmalıdır. Böyle bir yakla ım, yaratıcılı ın cesaretlendirilmesi yönünde insano lunun temel gereksinimini kar ılamayı hedefler. Bildirinin çıkı sebebini olu turan bu gereksinim, May’in ‘Yaratma cesareti’ ba lıklı çalı masında ''Varolan tüm ki ilerin, di er varlıklara katılmak için kendi merkezlerinden dı arı uzanmak olanakları ve gereksinimleri vardır'' sözleri ile ifade edilmi tir. Buradan da anla ıldı ı üzere, genel yöndeki e ilimler kadar nesnel yöndeki e ilimler önemlidir ve bunlar arasında denge sa lanması gerekmektedir. Tasarımcı kendi varlı ını kazanmak ve yer aldı ı ihtisas alanı disiplin içinde kimli ini kabullendirmek ihtiyacındadır. Sistematikler, genel kodlar ile anlatım yolları, üretime yönelik uygulama payla ım rehberleri olu turan modellemelerdir. 29 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 3. Örüntüleri Ke fetme Hayal kurmak yaratıcılı ın en önemli bile enlerinden birisidir. Tasarımcının ‘yaratıcılık öngörüsü’nü besleyen hayal kurma: ‘isabetli farkındalık’ – ‘bilinçli bakı ’ – ‘yoruma ula tıran algı’ olarak tanımlanabilir. Ancak nasıl tanımlarsak tanımlayalım sonuçta bu bir ke fetme eylemidir. Böyle bir eylem, açık bir algıya sahip olma, gözlemlenen dünyadan ilham alarak etkilenmeyi gerektirir. Tasarımın her halinin hazır sunuldu u bir ortamda ke fedilenin özgünlü ü çok kısa ömürlüdür. Tasarımın özgün kurgusunun süreklili i onun her üründe çe itlenebilmesine ba lıdır. Birim kod ile genetik çe itlenme do al yapılanmalarda kendili inden i leyen bir biçim evrimi tanımlar. Teknolojinin geli mesiyle beraber çok fazla sayıdaki ürün ve bilgi akı ı kullanıcının tatmin düzeyini ve beklentisini yükseltmi , tasarımcıyı da kısır bir yaratım sürecine sürüklemi tir. Bu süreçteki mimari yaratım krizinin giderilmesi, ara tırmalarla daha geçerli tasarım yöntemlerinin geli tirilmesini tetiklemi tir: bu yöntemler, var olan sınırlı biçimlerin çe itlenerek de i iminden olu an do al sistemlerin izlendi i araçlardan olu ur. Bu sistemlerin do adaki kar ılı ı, geleneksel geometrinin ö retilerinden çok daha karma ık düzeyde algılanmaktadır. Özgün yaratıcılı a do ru farkındalık, tasarımcının görünenin arkasında var olan temel dü ünceyi sezme, örüntüleri algılama ve ö eler arasındaki ba lantıları kurarak örgütleme yetene i ile geli ir. Do anın yaratım sürecinde var olan kendini örgütleme, ‘evrimselle me’ ve tasarımda ‘evrimle me’ de çe itlenme kapasitesini geni leten yaratıcılı ın sa lanması ile gerçekle ir. Kendini tekrarlayarak üreyen sistemlere sahip canlı organizmalarda oldu u gibi, özgünlü ünü koruyarak de i en ko ullar altında ya amını sürdürebilme yeterlili ine sahip, uyarlanabilen tasarımlar; gelece e yönelik, yenilikçi tasarımlar olarak de erlenmektedir. Mark Garcia 'Patterns of Architecture' ba lıklı çalı masında; örüntüleri ke fetme, örgütleme süreçlerini tanımlar. 30 Örgütleme etkinli i beynimizin normal bir i levi olarak gerçekle mekte ve bu mekanizmanın incelenmesi, beynin i leme sistemati inin model olarak kullanılması sonucunda yeni örüntü düzenlemeleri olu turulabilmektedir. Bu açıklamaya göre örüntü; örgütlenen beyinden, örgütleyen beyine yeni dü ünme modellerinin geli tirilmesi anlamına gelmektedir. Çevremizdeki örüntüleri ke fetmek, buradaki yaratım kapasitesinin gücünü anlayabilmemizi ve yeniden yaratabilmek için ba vuraca ımız özgün yöntemleri geli tirmemizi sa lamaktadır. ekil 2.1’de do al yapılanmalardan alınan ortak örüntü düzenlemeleri ile Fuller’in jeodezik kubbe biçimleni ine do ru evrimi izlenmektedir. algoritmayı olu turan Örüntünün sayısalla tırılması, yörüngelerle birlikte matematik dilinin kullanılmasını gerektirmi tir. Örüntü düzenlerinin matematikteki kar ılı ının sorgulanmasında Mandelbrot’un fraktalinden yararlanılmı tır. Karma ık yapıların basit ba lantılarla çözümlenmesi gerçekle tirilirken,tasarımda biçim kurgulamaları büyük ölçüde, geometrik sistem temeline dayandırılmı tır. Sertsöz’ün ‘Matemati in aydınlık dünyası’ çalı masında matemati in tasarım algımızı de i tiren etkisi; ''Do a aynı do adır, sadece matemati in zenginle tirdi i algılama gücümüz de i mektedir'' sözleriyle ifade edilir. Algılama gücümüzdeki de i im fraktaller ile tasarım kurgulamamıza da yansır. De i im kaçınılmazdır: sonuç olarak: • tüm ölçeklerde tekrar edilen birim, • yerini yenilenerek dönü üme u rayan biçimlere bırakır. Biyolojide evrimle menin biçim bilimine yansıması matemati in sayısal dili ile gerçekle ir. Biyolojinin biçim bilimi, henüz daha ke fedilmemi sayısız fraktali barındırır. Biçim arayı ı bu fraktallerin ke fedilmesi üzerine yo unla ır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 2. 1: Arı gözü, c60 molekülü, ı ınlılar, jeodezik kubbe çalı ma eskizi, Fuller’in Expo67 jeodezik kubbesi (www.arastiralim.com/www.m gen.biz). Tasarladı ı yapılarda do adaki formları kullanan ünlü mimarlardan Buckminster Fuller, do adaki biçimlenmenin kusursuzlu unu kullanarak çalı masına yansıtmı tır. ‘’Fuller’e göre do ada dinamik, fonksiyonel ve ürünleri hafif olan bir teknoloji vardır ’’(Özülkü). Bunu devamlı ve zorunlu olarak olu umun devam etmesi ise ‘’optimum verimlilik’’ tir. Biyolojik yapılanmaların örüntü düzenlemelerinden farklı olarak geometrik düzenlemelerle gerçekle tirilen ba ka bir örnek de Oliver Dibrova tarafından paremetrik olarak olu turulan kabuk tasarımıdır. ekil 2.2 4’te yer alan bu tasarım, 2004 yılında Stuttgart ehrinde bulunan bir bina üzerinde deneysel olarak yapılmı bir cephe çalı masıdır. 31 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Cephe Tasarımında genetik algoritmalardan yararlanılmı tır. Genetik algoritmanın bile enleri olarak kullanılan birimlerin örüntü düzeninde örgütlenebilmesini sa layan yapılanma ve bu yapılanmanın genetik kodlamada oldu u gibi sayısal ortamda da uygulanabilmesi önemli katkılar sa lamı tır. Elde edilen doku evrimle me kabiliyetine sahiptir ve her yaratımda farklı bir mutasyon biçimlenecektir. ç ve dı tasarım kriterleri dikkate alınarak olu turulan birim modüller daha sonra Maya modelleme programı üzerinde mutasyona u ratılarak çe itli kabuk biçimleri elde edilmi tir. Bu üretim sürecinde kabuk birim yapılanması binanın oturumuna göre güne pozisyonu, saydamlık, geçirgenlik dü ünülerek olu turulmu tur. Bir yapı ürünü üzerinden gidilerek yüzey olu turulmu tur. ekil 2.2 4’te Oliver Dibrova’nın parametrik olarak olu turdu u cephe tasarımına ait birim modülden örüntü geli tirme süreci ve biçim evrimi modellemesi görülmektedir. ekil 2.5 8’de yer alan örnek çalı ma ise Tübingen Üniversitesi biyologları ve fakülte ö rencileri ile i birli i içinde her iki enstitü mimari ve mühendislik ara tırmacıları tarafından yürütülen disiplinler arası bir projeye aittir. Bu çalı ma da robotik üretim, biyomimetik tasarım stratejileri ve yeni ekil 2.2: Modül Geli tirme Süreci (http://www.architizer.com) ekil 2.3: Sayısal araçlarla cephe modellemesi. ekil 2.4: Modülden yüzey olu turma (http://www.architizer.com) 32 sayısal tasarım entropi yaratıcılık süreçler arasındaki olası ili kileri incelemektedir. Proje olarak geli tirilen yapı be gen özellikte hazırlanmı bir pavilyondur. Genel olarak ürün %70 cam lifi donatı ve %30 opak matris malzemeden olu an kompozit yapılanmadan olu maktadır. 3D program kullanılarak iskelet üzerindeki sarmal yapının yo unlu u ve biçimlendirilmesi planlanmı tır. Bu sarma i lemi bir robot tarafından program kodlarıyla yapılmı tır. Projede eklem bacaklıların dı iskelet sisteminin morfolojisi ve onu olu turan doku yapılanması kullanılmı tır. Yapılanmada esas alınan ıstakozun dı iskelet olarak, lif yönü, lif düzenleme, tabaka kalınlı ı ve sertli i ile ilgili e ilimleri dikkatle incelemi , uygulamada can donatılı karbon kompozit kullanılmı tır. Sayısalla tırılan tasarımın simülasyonları çe itlenebilir ürün düzeyleri ile farklı mutasyonlara do ru biçimlerin evrimini mümkün kılmaktadır. Tasarımcıya yeni yaratımlarında öz günlük kazandıran bu özellik, bilgisayar tabanlı tasarım ve simülasyon süreçlerine entegre edilen biyolojik modelin, lifli morfolojisine örüntü modellemelerine dayanmaktadır. ekil 2.5: Eklem bacaklıların lif yapısı (http://icd.uni stuttgart.de/?p=8807). ekil 2.6: Morfolojik biçimlenme (http://icd.uni stuttgart.de/?p=8807). 33 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu süreçler arasındaki olası ili kileri incelemektedir. Proje olarak geli tirilen yapı be gen özellikte hazırlanmı bir pavilyondur. Genel olarak ürün %70 cam lifi donatı ve %30 opak matris malzemeden olu an kompozit yapılanmadan olu maktadır. 3 D program kullanılarak iskelet üzerindeki sarmal yapının yo unlu u ve biçimlendirilmesi planlanmı tır. Bu sarma i lemi bir robot tarafından program kodlarıyla yapılmı tır. Projede eklem bacaklıların dı iskelet sisteminin morfolojisi ve onu olu turan doku yapılanması kullanılmı tır. Yapılanmada esas alınan ıstakozun dı iskelet olarak, lif yönü, lif düzenleme, ekil 2.7: Pavilion robot üretim kurgusu (http://icd.uni stuttgart.de/?p=8807) ekil 2.8: Pavilion genel görünüm (http://icd.uni stuttgart.de/?p=8807) 34 sayısal tasarım entropi yaratıcılık tabaka kalınlı ı ve sertli i ile ilgili e ilimleri dikkatle incelemi , uygulamada cam donatılı karbon kompozit kullanılmı tır. Sayısalla tırılan tasarımın simülasyonları çe itlenebilir ürün düzeyleri ile farklı mutasyonlara do ru biçimlerin evrimini mümkün kılmaktadır. Tasarımcıya yeni yaratımlarında özgünlük kazandıran bu özellik, bilgisayar tabanlı tasarım ve simülasyon süreçlerine entegre edilen biyolojik modelin, lifli morfolojisine örüntü modellemelerine dayanmaktadır. 4. Sonuç: Yaratıcılık Ölçütlerinin Geli tirilmesi Bildirinin sonuç bölümünde tartı ılmaya açılmak üzere varılan noktayı; mimaride sayısal sistematik araçlarla etkile imin yaratıcılık yönünden a ırlı ını de erlendirmemizi sa layan ölçütler geli tirebilir miyiz sorusu ile özetleyebiliriz. Mimarın tasarımcı kimli i ile bireysel e ilimleri, karar verici tarafların e ilimleri ile bulu turması kaçınılmazdır. Tasarımın bir ürün ile sonuçlanması gerekti i yaygın olarak kabul görmü tür. Mimari tasarım için bu ürün “yapı” dır. Yaratıcılı ın bile enleri, mimarin yapım sürecini i leterek elde etti i ürün yapıda bireysel ve toplumsal tüm e ilimler ile bulu ur. Yaratıcılı ın sistematik araçları bu bulu mada kar ılıklı etkile imi denge konumunda tutmaktadır. Tablo 1.1: Yaratıcılı ın sistematik araçlar kullanılarak ara tırılması (zeka düzeyi yaratıcılık performansı e le tirilmesi) Mimari biçimleni , uygulanabilir üretilebilir a amalarla izlenebilir kılınmalıdır. Yapılanmaların her ölçekte örgütlenmesini sa layan genetik algoritmalar yaratıcılık ölçütleri olarak tanımlanabilecek yönerge a amalarıdır. Sistematik araçların örgütlenmesi fraktal örüntü düzenlemeleri ile gerçekle tirilmektedir. Yapı ürünü olarak çe itlenebilen dokuların birim modüllerden karma ık örüntü düzenlemelerine do ru izlenen kurgulama, tasarımın çok girdili de i kenlerine göre de erleme yapılmasıdır. Tasarımcının de erlemesi, nedensel ba lantılarını güçlü kurması aynı zamanda sistematik araçlar ile etkile iminin de güçlü olması anlamı gelmektedir. Bu güçlenme durumumun her yaratımda birbirini do rusal olarak artırarak geli mesi yaratıcılı ın hedeflenen idealidir. Ancak biçimleni in de i meyen sabitler yerine nedensel ba lantıların öngörüsüne göre gerçekle mesi aynı zamanda hedeflenen ideal durumun ancak beklenen bir reel durum olarak gerçekle mesi anlamına gelmektedir ki bu, nedensel ba lantılara dayanan performans belirlemelerinin hiçbir zaman do rusal olamayan yapısından kaynaklanır. Yaratıcı biçimlendirme sürecinde etkile imi belirleyen ölçütler, fraktal örüntü de erleme a amaları tanımlar. Tanımlanan ölçütler bizim nesnel ve genel yöndeki sapmalar arasındaki dengeyi kurmamızı sa layan ölçütlerdir. Denge kuran ölçütlerin, örüntüler ve fraktal de erlerinin ili kilendirildi i bir etkile im yakla ımı ortaya konulmaktadır. Kurguların algoritma düzeni ile olu turulan biçimleni inin kar ıla tırılması nedensel ba lantılarla de erlendirilmelidir. Etkile im a ırlı ı, kar ıla tırmada elde edilecek de erlendirme sonuçları olarak ifade edilir. Fraktal de erleri ile etkile im a ırlı ı arasındaki ba lantı en yüksek performans ile gerçekle tirilmesi hedeflenen ideal durumu belirler. Etkile im a ırlı ı ne kadar yüksek bir performans ile gerçekle iyorsa nesnel ve genel yakla ımda denge o kadar iyi kurulmu tur. Böyle bir ili ki do rusaldır ve do ru orantılı olarak geli en ivmelenme ile ifade edilir. 35 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Yaratıcılı ın sistematik araçlar ile etkile imine ba lı performans de erlendirmesinde hedeflenen ve gerçekle en durumlar : Etkile im A ırlı ı Etkile im A ırlı ı indirgenemeyen temel yapıyı sahip olma: karma ık yapılanmalara do ru üreyebilen en basit yapı. Beklenen Durumda – Fraktal de erlemesi Ürün Düzeyi ndirgemesi: Örüntünün tekrarlanan birim modüllünün indirgenemeyen yapı elemanı düzeyinde üretilmesi. 2. Ölçüt Önermesi Hedeflenen Durumda Fraktal de erlenmesi Örüntünün biçimleni çe itlili i sa laması: aynı türün farklı varyasyonlarının çoklu u. Fraktal – Örüntü De erlemesi Fraktal – Örüntü De erlemesi Beklenen Durumda – Fraktal de erlemesi Ürün Çe itlenmesi: Örüntünün farklı yapı ürünü düzeylerinde dokusal yapılar olu turması, Tablo 1.2: Hedeflenen deal Durum ve Beklenen Reel Durum Hedeflenen ideal durum grafi i, etkile im a ırlı ı ile fraktal de erinin do ru orantılı olarak geli imini gösterir. Ancak her zaman böyle bir do rusallı ın varlı ı geçerli midir? 3. Ölçüt Önermesi Hedeflenen Durumda Fraktal de erlenmesi Örüntünün sayısalla tırılmı ortamda sınırsız anlatım uyarlamasına olanak sa laması. Bu do rusallı ı sa layacak geçerlilik ko ulları tartı ılmaktadır. Böylece, örüntü olu turmada biçimlenme ve do rusal olmayan etkile im a ırlı ı ile ürün biçimlendirme kapasiteleri tanımlanır. Beklenen Durumda – Fraktal de erlemesi Ürün Uyarlaması: Sayısal araçlarla ortaya konan modellemelerin, üretime ve uygulamaya otomasyon aktarımı. Do ada kendini tekrar eden karma ık yapıları yaratan genetik kodlar, tasarımın biçim yaratma sürecinde algoritmik düzen olarak tanımlanır. Algoritma, biçim üretimine do ru sayısal dü ünme sistematiklerini olu turmaktadır. Bu sistemati in de i ken girdileri de algoritma ile belirlenir. Ana çerçeveler ile belirlenen ölçüt önermelerine örnek olarak ekil.3.1 ve ekil 3.2’de, Londra’da 2004 yılında Architectural Association Üniversitesi ö rencilerinin bir ürünü olan Honeycomb Bal pete i ba lıklı proje görülmektedir. Bu de erlendirmelerin sonucunda ölçüt olarak de erlendirilen önermeler üç ana çerçevede toplanmaktadır: 1. Ölçüt Önermesi Hedeflenen Durumda Fraktal de erlenmesi Örüntü olu turan birim modülün hücre birim özelli i sa laması 36 Projenin fraktal–örüntü ve çizim otomasyon modelleme programları ile birlikte sahip oldu u sistematik araçları, di er a amaları izleyen son ürün elde etmeye yönelik uyarlama ölçütü nü örneklemektedir. Çok sayıda güncel örne e rastlayabilece imiz benzer projeler arasında yer alan bu örnek, sistematik araçlarla birlikte örüntülerin geli tirildi i bir deneme olarak ele alınmı ve bildirinin sonuç bölümünde nedensel ili kilendirmeye dayanan bir yakla ım örneklenmesinde sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 3.1: Honeycomb morfolojisi (http://matsysdesign.com/) ekil 3.2: Honeycomb morfolojisi (http://matsysdesign.com/) 37 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Yüzey dokusunu olu turan yapılanma, bir bal pete ini biçimlendiren çokgen bir geometrik birimin dönü türülerek kullanıldı ı bir doku olarak izlenmektedir. Bu temel birimin, hücre yapısı olu turacak geometrik biçimleni e sahip olacak ekilde tasarlanmı oldu u anla ılıyor. Bal pete inin örüntü düzeninden yola çıkılarak geli tirilen yüzey dokusu, aynı zamanda esnek biçimlenerek farklı ürün varyasyonları yaratılabilmektedir. Böylece geli tirilen yüzey, kabuktan tavana, bölücü duvardan mobilya donatısına kadar pek çok farklı düzeyde yapı ürünü biçimleni ine olanak sa lamaktadır. Bu ürünler, oldukça basit yapılı bir çokgen yapı elemanından olu an yüzeyler ile biçimlenmektedir. Yüzeyin üreyen birimleri yapı elemanı düzeyine kadar indirgenmi tir. Projenin geli tirilmesinde izlenen sistemati in yakla ımı, ürün indirgemesi ve onu izleyen ürün çe itlemesi a amalarını açıklar niteliktedir. Örnek çalı ma, tasarım ve performans arasında bütünlü ü sa layan yeni bir doku yapılanması geli tirilmesini hedeflemi tir. Bu do rultuda geli tirilen doku yapılanmaları, karma ık yapılanmalara do ru dönü erek üreyebilme özelli inin yanı sıra performans olarak de erlendirilen uygulanabilir, otomasyon üretime yönelik programlarla birlikte gerçekle tirilmi olma özelli ine de sahiptir. Ba , D., Kılıç Batmaz, S. 2013, “Mekanı Endüstriyel Yaratım Süreci le Tasarlamak”, 3. ç Mimarlık Sempozyumu, MSGSÜ, Bildiri Kitabı, stanbul, ss. 222 231. Andreasen, N, çev. Kıvanç Güney 2011, ‘’Yaratıcı Beyin Dehanın Nörobilimi’’, Arkada Yayınları, Ankara. May, R. 2010, ''Yaratma Cesareti'', Metis yayınları, stanbul, ss. 14. Thornberg, M. J. 2008, “Arquitectonics (Mind,Land and Society): A new Architecture for a Better Environment”, Arquitectonic, UPC, Barcelona, pp. 14. Sertsöz, S. 2012, ''Matemati in Aydınlık yüzü'', Tübitak, Ankara, ss. 42. Badem, Y: 2007, ''Genetik algoritmaların yaratıcı mimari tasarımda kullanımı'' Yüksek lisans tezi, Fen bilimleri Enstitüsü, stanbul Teknik Üniversitesi. Garcia, M: 2009, “Prologue for a History, Theory and Future of Patterns of Architecture and Spatial Design”, Patterns of Architecture AD, Wiley and Sons, Nov Dec., pp. 6 17. ekil 2.1.http://.www.arastiralim.com/www.m gen.biz ekil 2.2 2.4.http://www.architizer.com Kaynakça Ba , D. 2010, Mimari Dü üncenin Biçimleni i, Es Yayınları, stanbul. Ba , Yanarate , D. 2012, “Mimaride Anlam ve Doku Yitimine Kar ı Uzla ma”, Güney Mimarlık, Sayı:8, Haziran, ss. 79 83. Ba , Yanarate , D. 2011, “Mimari Tasarımda Yaratıcılık Araçları Olarak Dü ünme Sistematikleri”, Yapı, Yem Yayınları, Sayı:359, stanbul, ss. 76 82. 38 ekil 2.5 2.8.http://icd.uni stuttgart.de/?p=8807 ekil3.1 3.2. http://matsysdesign.com/ sayısal tasarım entropi yaratıcılık Tasarım Sürecinin Saydamla tırılmasında Hesaplamalı Tasarım Yöntemlerinin Kullanılması Faruk Can Ünal Eindhoven University of Technology, Design and Decision Support Systems stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı [email protected] Özet: Tasarımcının içinde bulundu u tasarım sürecini, zihninin içinde geçti i gibi sorgulamadan kabul etmesi herkes tarafından sürecin anla ılabilir olmasını engellemektedir. Genel bir ekilde anla ılabilir olması, sürecin parçalara ayrılarak en alt bile enlerine kadar tarif edilebilmesiyle, a amaları takip edilebilir, saydam bir tasarım ortamı olu turularak sa lanabilir. Saydamla tırılmada, sistemli bir ekilde parçalara ayırma ve parçaların birbirleriyle ili kilerinin tanımlanması gerekmektedir. Bu sistemati i tariflemek için ise saydam kutu yakla ımı kullanılmaktadır. Bili im alanında tasarım süreci, hesaplamalı tasarım yöntemleriyle açıklanabilir düzeydedir ve sürecin saydamla tırılması için kullanılan temel algoritmik yapı ile bilgilerin daha açık bir ekilde aktarılması mümkündür. Bu çalı ma çerçevesinde öncelikle teorik alt yapıyı olu turan kara kutu ve saydam kutu yakla ımları irdelendikten sonra saydam kutu yakla ımının bili im alanında hesaplamalı tasarım yöntemleriyle ifade edilmesi üzerine gidilmi tir. Com.maned Computer Manualled isimli çalı tay kapsamında, denek katılımcı grubu üzerinde kara kutu yakla ımından saydam kutu yakla ımına geçi , hesaplamalı tasarım yöntemleriyle algoritmik tariflemeler kullanılarak incelenmi tir. Bilgisayarın algoritmik çalı ma mantı ı ve saydam kutu yakla ımı fiziksel olarak bilgisayar olmadan uygulanmaya çalı ılmı tır. Tasarım e itiminde ve çalı malarında hesaplamalı tasarım yöntemlerinin temel algoritma mantı ının kullanımından tasarım sürecinin saydamla tırılmasına uzanan bir süreç çalı tay üzerinden gözlemlenmi tir. Anahtar kelimeler: Tasarımda algoritmik dü ünce, saydam kutu yakla ımı, kara kutu yakla ımı. 1. Giri Tasarım sırasında yararlanılan teknik ve araçlardan kurulu eylem düzenine tasarım süreci adı verilir. Bilgilerin nasıl elde edildi i ve yorumlanması, tasarım projesinin amaçlarını gerçekle tirirken verilen kararlar dizisi ve kararların verilme biçimi tasarım sürecinin kapsamını olu turur (Lawson, 2006). Bu sürecin do rudan tasarımcının zihninde geçti i gibi kabul edilmesi, di er insanlara aktarılması ve onlar tarafından anla ılması zorluklar ta ımaktadır. Sistematik bir yakla ım, sürecin i leyi inin adım adım takip edilebilmesini sa larken genel bir çerçeve altında aktarılmasında da kolaylıklar sunan bir bakı tır. Bir bakıma sürecin aktarılması için kurgulanan, tasarımcının kafasındaki dü üncelerin olabildi ince eksiksiz ve tanımlanmı olarak ifade edilmesidir. Aktarım sürecinin açık ve net bir ekilde tarif edilmi olmasıdır. Tasarım süreci içerisinde sistematik bir yakla ımın takip edilmesi sayesinde saydamla mı bir ortam sunulmaktadır. Bu sistemati i tariflemek için ise saydam kutu yakla ımı söz konusu olmaktadır. Bili im alanında sistematik bir yakla ımla tasarım sürecinin ifadesi ise algoritmik dü ünce yapısının kullanımıyla mümkün olmaktadır. Algoritmik dü ünce yapısı, sürecin açık bir ekilde görülebilir ve algılanabilir olmasını sa layarak parametreleri de i tirildi i zaman ne ile kar ıla abilece imizin de farkında olarak tasarlamamızı sa lar. Kara kutu yakla ımından saydam kutu yakla ımına geçi algoritmik ifadelerle tanımlanarak bu ekilde hesaplamalı tasarım yöntemleriyle tarif edilmi tir. Com.maned Computer Manualled isimli çalı tay kapsamında da, denek katılımcı grubu üzerinde kara kutu yakla ımından 39 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu saydam kutu yakla ımına geçi hesaplamalı tasarım yöntemleriyle algoritmik tariflemeler kullanılarak incelenmi tir. Bilgisayarın algoritmik çalı ma mantı ı ve saydam kutu yakla ımı fiziksel olarak bilgisayar olmadan uygulanmaya çalı ılmı tır. Tasarım sürecinin saydamla tırılması, tasarım e itiminde ve çalı malarında hesaplamalı tasarım yöntemlerinin temel algoritma mantı ının kullanımıyla sa lanmı tır. 2. Tasarım Sürecinde Kara Kutu / Saydam Kutu Yakla ımı Tasarım sürecini bir bütün olarak ele alması ve bu süreci sorgulamadan tasarımcının zihninin içinde geçti i gibi kabul etmesi, kara kutu yakla ımını tasarımcı dı ındaki di er insanlar için anla ılmaz kılmaktadır. Genel bir ekilde herkes tarafından anla ılabilir olması, sürecin parçalara ayrılarak en alt bile enlerine kadar tarif edilebilmesiyle, a amaları takip edilebilir, saydam bir tasarım ortamı olu turarak sa lanabilir. Saydamla tırılmada, sistemli bir ekilde parçalara ayırma ve parçaların birbirleriyle ili kilerinin tanımlanması gerekmektedir. 2.1 Kara Kutu Yakla ımı (Sezgisel) Kara kutu yakla ımında, tasarlama sürecinin büyük bir bölümünün tasarımcının kafasının içinde geçti i kabul edilir. Bu yakla ımda insan zihnindeki girdiler ve çıktılar bellidir, ancak zihnin içinde neler oldu u, hangi yöntem ve tekniklerden yararlanıldı ı bilinememektedir (Bayazıt, 2004). Bu nedenle ekil 1: Tasarım Sürecinde Kara Kutu / Saydam Kutu Yakla ımı 40 kara kutu yakla ımı sezgisel özellikler ta ıyan, kendi içine kapalı bir yakla ımdır. Tasarım kararlarında sezgilerin yer alması, rasyonel bir bakı ın olu masını engellemektedir (Terzidis, 2006). 2.2 Saydam Kutu Yakla ımı (Sistematik) Tasarıma yöntemsiz yakla ıldı ında, problemleri anlamak, aralarındaki ili kileri kavramak ve basitle tirerek çözmek zordur. Amaç, tasarım problemini sistem düzeyinde kolay u ra ılabilir bir duruma getirmektir. Böylece problemin strüktürü olu turulmaktadır. Tasarım probleminin, u ra ılabilecek boyutlarda ve karma ıklıkta alt problemlere ayrılması gerekmektedir. Bir problem genellikle daha geni bir problem alanının parçasıdır. O parçanın da altında ba ka parçalar yer almaktadır. nsan, ö renme kapasitesi ve limitleri nedeniyle bütünü parçalara ayrı tırmak ve öyle algılamak durumundadır. Bu ise sistematik yakla ımı ortaya koyarak tasarım problemini bir sistem ve onun bile enlerinden olu an bir bütün olarak görmemizi sa lar (Bayazıt, 2004). Saydam kutu yakla ımında, tasarımcının zihninde olanlar ortaya konulmaya çalı ılır. Saydam kutu yakla ımı mistik kabullerden çok rasyonel ilkelere dayandırılır ve tasarım sürecinin dı la tırılması ile ilgilidir. Bu yakla ımda tasarlama süreci tamamen açıklanabilir durumdadır ( ekil 1). 2.3 Kara Kutu Yakla ımından Saydam Kutu Yakla ımına Geçi Kara kutu yakla ımından saydam kutu yakla ımına geçi te tasarımcının tasarlarken içinde bulundu u beyinsel aktivitelerin olabildi ince emala tırılması, ba kaları tarafından görülebilir ve algılanabilir duruma getirilmesi, dı la tırılması önem kazanmaktadır. Tasarımcının dü ünce olgusunu dı la tırması ise bazen sözlerle ve matematiksel sembollerle bazen de çizimlerle anlatım biçiminde olmaktadır. Amaç, sayısal tasarım entropi yaratıcılık tasarımcının eylemini tekrarlanabilir, denetlenebilir bir duruma getirmektir. anla ılabilir ve Tasarım sürecinin zihinsel ve sezgisel olmaktan çıkarılmasına ve sistemli, açık ve mantıklı bir süreç haline getirilmesine çalı ılmaktadır. Buna sürecin sistemle tirilmesi ya da kara kutu yakla ımından saydam kutu yakla ımına geçi çalı ması da denilebilir ( ekil 2). 3. Hesaplamalı Tasarım ve Sistematik Yakla ım Sayısal teknolojilerin geli mesiyle birlikte tasarım alanında yapılan ara tırmalar, tasarımda hesaplamalı yöntemlere odaklanmaktadır. Hesaplamalı tasarım yöntemlerinin tasarım sürecine yansımaları, kavramsal düzeyde genel i leyi mantı ının kullanılmasıyla olu turulur (Yıldırım & nan & Özen Yavuz, 2010). Tasarım alanında bilgisayarın yaygın kullanımıyla, algoritmanın hesaplamalı tasarım yöntemi olarak bire bir kullanımı önem kazanmaktadır. Algoritma, bir problemin sınırlı sayıda adımla çözüm sürecini ifade eder. Sistematik ve rasyonel dü ünce örüntüleri gerektirmektedir. Algoritmik dü ünce bu niteli i ile tasarım dü üncesi ile örtü mektedir. Tasarım problemlerine çözüm üretme algorit mik dü ünce yapısından yararlanıldı ında tasarımcının u unu geni letmektedir. Tasarımcı, kullandı ı en yakın araç olan bilgisayarın algoritmik dili ile konu maya ba ladı ı zaman, dü ündü ü çözümü do rudan do ruya görme ve farklı alter natiflere ula ma kabiliyeti elde etmektedir (Çolako lu & Yazar, 2007). Tasarıma ba larken, öncelikle problemler belirlenmeye çalı ılır. Bir tasarımı ö renmek, onun barındırdı ı problemleri, çözümlerinin yapısını, özelliklerini anlamak, o tasarımın nasıl çözümlenece ini kavramaktır. Bu kavrama a amasından sonra sistematik bir ekilde strüktürü olu turularak tanımlanmı süreç algoritmik bir düzen içerisinde ifade edilebilir. Bu ekilde kontrol edilmesi ve algılanması daha kolay, saydamla tırılmı bir hesaplamalı tasarım süreci ortaya çıkar. Sistematik yakla ım hesaplamalı tasarım altında algoritmik kurgularla tarif edilir. Çalı ma kapsamında ise algoritmik kurguların tariflenmesi çerçevesinde düzenlenen bir çalı tay üzerinden de erlendirmeler yapılmı tır. 4.Kara Kutu Yakla ımından Saydam Kutu Yakla ımına Algoritmik Tanımlamalarla Geçi Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi’nde 15 19 ubat 2012 tarihleri arasında düzenlenen Zıvanadan Çık isimli etkinlikte Com.maned Computer Manualled isimli çalı tay kapsamında fiziksel olarak bilgisayarın olmadı ı bir ortamda kara kutu yakla ımından saydam kutu yakla ımına algoritmik tanımlamalarla geçi üzerine çalı ılmı tır. De erlendirmeler farklı üniversitelerden gelen ve farklı sınıflardaki mimarlık lisans ö rencilerinden olu an denek katılımcıların tasarımları üzerinden yapılmı tır. Katılımcılar, hesaplamalı tasarım mantı ının kavranmasında bilgisayarın algoritmik çalı ma mantı ını ke fetmeye çalı mı lar ve edinimlerini somutla tırmak için çe itli ortamlar ve teknikler kullanmı lardır. Katılımcılara farklı bakı açıları kazandırılarak bütün parça ili kisini sistematize edebilecekleri ve tasarımlarının algoritmik yapısını in a edebilecekleri deneyim kazandırılarak saydamla mı bir ortam sunmak hedeflenmi tir. Çalı tay sürecinde beklenilen ortamın olu masını sa lamak için bilgilendirme ve tasarım a aması olmak üzere iki adımda ilerlenmi tir. Algoritmik tasarım hakkında bilgilendirmelerde bulunularak katılımcıların bilgi sahibi olması sa lanmı tır. ekil 2: Kara Kutu Yakla ımından Saydam Kutu Yakla ımına Geçi 41 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Devamında dönem projelerini algoritmik bakı açısıyla yeniden de erlendirmeleri ve projelerinin kurallarını ortaya koymaları istenilmi tir. Bir sonraki a amada ise katılımcılara verilen bir altlık üzerinden tamamen ba ımsız bir ekilde kendi hayal güçlerine ba lı tanımladıkları algoritmalarla 2 boyuttan 3 ekil 3: Saydam Kutu Yakla ımıyla Yeniden Üretilmi Çalı malar 42 boyuta geçi çalı ması yapmaları beklenilmi tir. Çalı tay sürecinde edinilen bilgilerin topluca kullanımı için fiziksel bir bile enin tasarımı ve bu bile enle farklı algoritmalar üzerinden gidilerek fiziksel model olu turulmaya çalı ılmı tır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık lk çalı mada katılımcılar, dönem projelerini algoritmik bakı açısıyla yeniden ele almı lardır. Tasarıma problem olan konuda üretmi oldukları çözümün sistematik bir düzen içerisinde algoritmik tasarım mantı ıyla güncellenmesini sa lamı lardır. Bu çalı mada önceden yapmı oldukları tasarımların, farklı sonuçlara gidecek çözümlere platform olu turdu unu ve matematiksel ya da sözel algoritmalar ile tanımlanabildi ini görmü lerdir. Tasarladıkları projelerin algoritmik kurallarını ortaya koyarak, geçmi te sezgisel olarak tasarladıkları ürünleri sistematik bir ekilde ifade etmi lerdir ( ekil 3). Bir sonraki çalı mada 2 boyutlu bir ekiller dizisi olarak verilmi olan altlık üzerinde boy, renk, yanyanalık gibi parametreleri kendileri belirleyip bu parametrelerin ne tür kar ılıkları olaca ını tanımlamı lardır. Bu ekilde 2 boyutlu ortam, ekil 4: Algoritmik fadelerle Saydamla tırılmı Bir Süreç Tanımlama, ( Seda TANKA MSGSÜ / Beliz ORAL YTÜ ) 43 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu olu turulan parametrelerle 3 boyuta ta ınmı tır. Bu çalı mada tasarım sürecinin, kara kutu yakla ımındaki sezgisel belirsizliklerin olu masına izin verilmeden saydam kutu yakla ımıyla algoritmik olarak tarif edilmesi sa lanmı tır ( ekil 4). Grup çalı ması altında ise fiziksel bir bile en tasarlanmı ve bu bile enle algoritmalar üzerinden giderek fiziksel model olu turma üzerine çalı ılmı tır. Çalı ma sırasında iki gruba ayrılan katılımcılar iki farklı model ortaya koymu lardır. Bu iki model farklı algoritmalarla tanımlanmı birle im mantıkları ta ımakta ve belirli sayıda, belirli bir sistem içerisinde bir araya gelmektedir ( ekil 5). 5. Sonuç Bilgisayar teknolojileri yakın bir geçmi e kadar, tasarım alanında yalnızca yardımcı bir araç rolünü üstlenmi tir ve tasarım ürününün temsili konusuna odaklanmı tır. Dijital sembollerle temsil edilerek tasarım ürününe ait tanımların olu turulmasında iki boyutlu düzlemler üzerindeki temsil biçimlerine benzerli i nedeniyle, dijital ortamda temsil, teknolojinin ilk evrelerinde tasarım sürecinde en etkin rol oynadı ı alandır (Kolarevic, 2003). Fakat günümüzde bu durum yava yava de i meye ba lamı üretken sistem modellerinin önem kazanmasıyla ba ka bir boyuta ta ınmı tır. Bu çalı mada ise farklı bir yakla ım içerisinde bugüne kadarki kullanım ekillerinin, sistemlerinin temelini olu turan algoritmik yapının ekil 5: Fiziksel bir bile en tasarımı ve bu bile enle farklı algoritmalar üzerinden giderek fiziksel model olu turma 44 sayısal tasarım entropi yaratıcılık de erlendirilmesi üzerine fiziksel olarak bilgisayar olmadan bilgisayar mantı ının sistematik bir ekilde kullanılmasıyla gidilmi tir. Tasarıma bilgisayarın kullandı ı algoritmik dü ünce ile bakmanın, tasarımı olu turabilmek için tasarımın adım adım tarif edilebilmesine olanak sa ladı ı gözlemlenmi tir. Algoritmik dü üncenin genel mantı ı kullanılarak fiziksel olarak bilgisayarın olmadı ı ortamlar üzerinde de bu mantı ın kurgulanabilmesi algoritmik dü ünsel geli imin olu masında önemli bir rol oynayabilir. Tasarım sürecinin zenginle tirilmesinde ve becerisinin geli tirilmesinde tasarımcının kullanmakta oldu u hesaplamalı süreçlerin nasıl farkına varabilece i ve farkında olarak tasarımlarını nasıl ortaya koyabilece i yeniden de erlendirilmelidir. Tasarım sürecinin saydamla tırılmasında hesaplamalı tasarım yöntemlerinin kullanılması çalı tay üzerinden de gözlemlendi i gibi kolaylık sa lamaktadır. E itimcilerin ve ara tırmacıların bu ekilde kendi alanları ile ilgili do ru ve etkili bili im teknolojilerinin kullanım olanakları üzerine yaptıkları çalı malar farklı bakı açıları kazanılmasını sa layabilir. Kolarevic, B.: 2003, Architecture in The Digital Age: Design and Manufacturing, Spoon Press, London. Lawson, B.: 2006, How Designers Think, Fourth Edition: The Design Process Demystified, Architectural Press. Terzidis, K.: 2006, Algorithmic Architecture, Architectural Press, US. Yıldırım T.& nan N.& Özen Yavuz A.: 2010, “Mimari Tasarım E itiminde Bili im Teknolojilerinin Kullanımı ve Etkileri”, AB Akademik Bili im, Mu la. Te ekkür Bu bildiri kapsamında sunulan çalı tayın gerçekle tirilmesinde büyük destek sa layan Mimar Aslı Aydın’a ve Bi’sürü ekibine te ekkürlerimi sunarım. Ayrıca Mimarlık lisans ö rencileri, çalı tay katılımcıları Anıl Arpat (YTÜ), Ay ıl Ço kuner (MSGSÜ), Beliz Oral (YTÜ), Ece Avcıo lu (YTÜ), Ersin Abay (YTÜ) ve Seda Tanka’ya (MSGSÜ) da ayrı ayrı te ekkür ederim. Kaynakça Bayazıt, N.: 2004, Endüstriyel Tasarımcılar için Tasarlama Kuramları ve Metotları, Birsen Yayınevi, stanbul. Çolako lu, B. & Yazar, T.: 2007, “Mimarlık E itiminde Algoritma: Stüdyo Uygulamaları”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., cilt:22, Ankara, sf. 379 385. 45 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 46 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Klasik Tasarım Yöntemleri ve Sayısal Tasarım Yöntemlerini Destekleyen Dijital Tasarım Araçlarını “Erken Tasarım Evresi” Ba lamında Kar ıla tırması Cemal Kahraman stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı [email protected] Anahtar kelimeler: Eskiz, karalamalar, dinamik süreç, dijital tasarım araçları, sayısal, yazılım dili 1. Giri Erken tasarım evresi olarak adlandırılan zihindekilerin fiziksel olana dönü türülme süreci tasarımcılar için yaratıcılı ın ortaya çıktı ı nokta olarak de erlendirilmektedir. Günümüzde “klasik tasarım yöntemleri” olarak adlandırılan sınıfa dahil olan eskizin yaratıcı olma ya da net olarak ortada olmayanı ke fetme noktasında tasarımcılar tarafından en fazla kullanılan yöntem oldu u söylenebilir. Tasarımın belirli noktalarda "karalama" olarak da de erlendirilebilecek ekilde belirsiz biçimlerle tasarımcı ile ka ıt üzerinde ortaya çıkan arasında dinamik bir süreç olarak yürütülmesi eskizdeki yaratıcılı ın temeli olarak görülmektedir. Günümüzde ise bili im teknolojisindeki geli melerle beraber dijital araçların da tasarım a amalarında yo un olarak rol aldı ı gözlenmektedir. Bu rol alma biçimi ise dijital araçların niteliklerinden dolayı üç ayrı kategoride irdelenebilir: • 2D 3D çizim ve modelleme yazılımları, • Üretken sistemleri (Generative techniques) destekleyen yazılımlar, • Dil ve algoritma tabanlı yazılımlar. 2D ve 3D modelleme ortamları olarak adlandırılan ve tasarımın bire bir geometrik biçimler üzerinden yürütüldü ü yazılımlar ile sürecin tamamen önceden kurgulanmı algoritmalarla ilerletildi i ve görsel ürüne sadece hesaplamanın sonunda ula ıldı ı üretken sistemleri destekleyen yazılımlar bu tasarım araçlarının iki farklı ucunu temsil etmektedirler. Bir de çalı ma prensipleri açısından bahsedilen bu araçlardan ayrılan ve ara tür olarak sayılabilecek, sürecin geometrik temsiller ve algoritmalarla beraber yürütüldü ü dijital tasarım araçları bulunmaktadır. "Processing, Rhino Grasshopper" bu sayısal tasarım araçlarının en çok kullanılan örnekleridir. Bu çalı mada eskiz ile algoritma ve dil tabanlı tasarım araçları olarak adlandırılan dijital ortamlar erken tasarım evresinde tasarımcıya kazandırdıkları ve belki kaybettirdikleri açısından kar ıla tırılacaktır. Bu kar ıla tırmayı yapabilmek için u sorulara cevap aranacaktır: Algoritmalar ve söz dizimleri üzerinden çalı an dijital tasarım araçları (digital tools) klasik tasarım yöntemi olarak tanımlanan eskizden hangi noktalarda ayrılmaktadır? Tasarımcılar için yaratıcı bir süreç olarak nitelenen eskiz ve yine tasarımcıların olu turdu u algoritmalarla dijital ortamlarda yürütülen sürecin farkı nedir? Bu iki yöntem arasındaki farklar hangi nedenlerden kaynaklanmaktadır? Eskizdeki belirsizlik ve dinamik sürecin getirdi i yaratıcılık kar ısında dijital ortamların olu umu gere i içlerinde barındırdı ı matematiksellik ve kesinli in tasarım sürecinde ne gibi faklar yarattı ı, aynı zamanda tasarımdaki matematiksel altyapının eskizde nasıl ele alındı ı ve dijital tasarım ortamlarıyla nasıl ili kilendirildi i bu sorulara verilecek cevapların çerçevesini belirleyecektir. 2. nsan Bilgisayar Birlikteli i Bilgisayarın insan ya antısına etkileri günden güne artmaktadır. Bu etkiler her alanda oldu u gibi tasarım alanında da kendini hissettirmektedir. Bilgisayarın tasarım alanında kullanımı 1960'lara dayanmaktadır. Tasarımcı bilgisayar ili kisi geçen 50 yıllık sürede çok farklı boyutlarda ele alınmı tır. nsan tasarımcı bu süreçte bilgisayara de i ik görevler yüklemi tir. 47 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Fakat bu birliktelik son yıllarda çok daha hızlı bir ekilde geli ip güçlenmi tir. Tasarımın, özellikle de mimarlık gibi karma ık yapım a amalarını içinde barındıran kollarında bu birlikteli in önemli katkıları görülmektedir. Bilgisayarın veri toplama, analiz etme gibi belirli noktalarda insandan çok daha hızlı ve verimli olması ya da dinamik simülasyonlar yapma gibi insan kapasitesini a an yönleri bu katkının ön plana çıkan ba lıklarıdır. Bu süreçler daha çok tasarımın geli tirilip somutla tırılması a amalarında devreye girmektedir. 3. Dijital Tasarım Araçları Di er taraftan ise bilgisayar ile birliktelik tasarımın ilk evreleri açısından farklı bir anlam ta ımaktadır. Teknolojinin son zamanlarda herkes tarafından ula ılabilir olması bilgisayar gibi dijital tasarım araçlarıyla, tasarıma yeni boyutlar kazandırmı tır. Günümüzde tasarım okullarında da bilgisayar destekli tasarım (computer aided design) e itimcilerin ve ö rencilerin yo un olarak ele aldıkları bir konudur. Sayısal tasarım olarak ba lıklandırılabilecek bu yazılımların birbirinden çok farklı kullanım amaçları vardır. Bu amaçlar do rultusunda geli tirilen dijital araçlar temel özellikleri göz önüne alınarak üç ayrı grupta incelenebilir: • 2D 3D çizim ve modelleme yazılımları: Bu tip dijital yazılımlarda süreç kartezyen sistem üzerinde geometrik biçimlerin bile en ve görselleriyle bire bir yürütülmektedir. "Erken tasarım evresi" noktasında bakıldı ında bu yazılımların yapıları gere i geometrik biçimlerin tanımlanmaları ve ili kilendirilmeleri a amalarında esnek olmayı ları, mu laklı ın sa ladı ı farklı bakı açılarıyla arayı ın tasarımın ilk a amalarındaki rolü göz önüne alındı ında kısıtlı bir ortam olu turdukları söylenebilir. • Üretken sistemleri destekleyen yazılımlar: nsan tasarımcı tarafından üretilen algoritmalarla çalı an bu sistemler tasarım problemlerini farklı yöntemlerle ele alıp çözümler sunmaya yönelik giri imlerdir. Tasarımcının önceden yazılmı algoritma 48 ların de i kenlerine müdahalelerle ba lattı ı sürecin sonunda görsele ula ılmaktadır. Modelleme ve çizim yazılımlarındaki görsel kurgudan farklı olarak, üretken sistemleri destekleyen yazılımların sadece sayısal veriler üzerinden yürütülme ve sayısal veriler olarak sonuç verme özellikleri de bulunmaktadır. • Dil ve algoritma tabanlı yazılımlar: Sayısal hesaplamaları ve geometrik temsilleri içerisinde barındıran görsel ürün almada çabuk sonuç veren yazılımlardır. Bakıldı ı zaman ilk iki sıradaki 2D 3D çizim ve modelleme araçlarıyla üretken sistemleri destekleyen yazılımlar, yapıları ve tasarım problemini ele alı ları göz önüne alındı ında, tasarımın ilk a amalarında süreci birbirinden çok farklı yürütmektedirler. Bu ara tırmada üçüncü sıradaki dil ve algoritma tabanlı yazılımlar incelenecektir. Processing ve Rhino Grasshopper’ ın örnek verilebilece i ve yapıları gere i, önceki iki yöntemle benzerlikleri ve farklılıkları içerisinde barındıran yazılımlar temel kodların olu turulması ve istendi inde çok basit algoritmik denklemlerle görsel ürün elde edilmesine olanak vermektedir. Bahsetti imiz bu dijital yazılımların (Processing, Rhino Grasshopper) bahsedilen di er iki ve üç boyutlu çizim programları ve üretken sayısal modellerle kar ıla tırılması, tasarım problemlerine ne ölçüde uygun çözümler sundu u ba ka bir ara tırmanın konusu olabilecek kadar geni bir meseledir. Bu ara tırmada bu sayısal tasarım araçlarındaki süreçle eskiz yapma sürecinin "erken tasarım evresi" olarak adlandırılan zihindeki fikirlerin ilk somutla tırılması noktasında kar ıla tırılması ve de erlendirilmesi yapılacaktır. 4. Erken tasarım evresinde eskiz dijital ortamlar Eskiz yapmak tasarımcılar tarafından yaratıcı bir süreç olarak de erlendirilmi tir. Bunun nedeni olarak da eskizdeki mu laklıklar ve bunun sonucu olan farklı de erlendirmeler yapabilme olana ı gösterilmi tir. Zihinde canlandırılanın sayısal tasarım entropi yaratıcılık somutla tırılmasının ilk a amasını eskizler olu turmaktadır. Bir eyleri yeniden farklı açılardan "görmek", de erlendirmek ve bunun üzerinden gitmek eskizin üretkenlik ve öznellik yönünden en fazla de er verilen yanıdır. Hatta bu a amalar çe itli ara tırmacılar tarafından "seeing movig seeing","seeing as seeing that and moving" (Goldsmith, 1991) olarak tanımlanmı ve bu adımları daha belirgin hale getirmek için üzerine çalı malar yapılmı tır. Tasarımcılar bu süreci belirsiz biçimlerin ve temel geometrik ekillerin sınırlarının ve birbirleriyle olan ili kilerinin silikle tirilip kalınla tırılan çizgilerle ve gölgelendirmelerle manipüle edilmesiyle yürütmektedirler. Bu ekilde zihinde canlandırılanın fiziksel hale büründürülmesi esnasında katı sınırlar içinde kalınmamı olup, çizim esnasında sürekli gidi geli lerle dinamik ve yaratıcı bir süreç ortaya konabilmektedir. O halde insan, bilgisayarın kesinlik odaklı kurgusuyla kar ıla tı ında nasıl bir yol izleyecektir? Çe itli kompütasyonel tasarım yöntemleri için bu zıtlı ı ortaya koyan de erlendirmeler bulunmaktadır.: "... isabetlilik belki de daha yaratıcı bir sürece engel olmaktadır, çünkü unutmak aynı zamanda elde olanları yeniden yaratmayı veya yeniden birle tirmeyi gerektirir. Bu ekilde insan beyni bo lukları doldurarak ve kayıp parçaları bularak bilgilerini sürekli yeniden yapılandırır ve hatırlama sürecinden yeni dü ünceler yaratma sü recine akıcı bir ekilde geçer. Bu sürecin da ınık ve güvenilmez olması ve ço u zaman kullanı sız sonuçlar, hatalar ve karma ıklıklar yaratması kaçınılmazdır" (Klian, 2012). Stiny (2010) de önceden tanımlanmı kuralları olan sembollerle kompütasyon yerine "görme" eylemini ön plana çıkarmı tır. Burada görme eylemi ki inin nesnelere zaman ve durumun ko ullarına göre farklı bakı açılarıyla baktı ının ve sonucunda da her zaman farklı bir de erlendirme yaptı ının ifadesidir. Bu ekilde eskizdeki gibi " eylerin" yeniden farklı açılardan görülüp de erlendirildi i ve sürece dahil edildi i dinamik bir tasarım yöntemine ula ılması hedeflenmi tir. çerisinde barındırdı ı mu laklıklar sayesinde yeniden de erlendirmelere ve yönelimlere izin veren, dinamik tasarım sürecini ve yaratıcılı ı tetikleyen eskiz referans noktası olarak alındı ında "Processing, Rhino Grasshopper" gibi sözel ifadeler ve sayısal de i kenler ile olu turulan algoritmalar üzerinden görsel ürünler elde etmeye odaklanmı dijital tasarım araçları nereye oturmaktadır? Öncelikli olarak zihinde hayal edilenin görsel temsiline ula mak için bir araç oldukları göz önünde bulundurulmalıdır. Eskizdeki çizgi ve karalamaların yerini burada numerik de i kenlerin ve sözel ifadelerin olu turdu u program dili almı tır. Bu nokta ise iki farklı yönden de erlendirilmelidir. lki bu program dilinin kurgusunun ve barındırdı ı temsillerin ba ka biri tarafından olu turulmu olmasıdır. Di eri ise eskizdeki çizme eyleminin ve geometrik biçimlerin birinci elden görsel ürünlerle ili kisinin bu programlarda sayısal ve sözel ifadeler tarafından yürütülüyor olmasıdır. Programın ba ka bir tasarımcı tarafından olu turulmu yapısı bir altlık, program içinde kullandı ımız de i ken ve temsiller de tasarım araçları olarak de erlendirilebilir. Humberto Maturana'nın belitti i gibi "Makine fırça gibidir, yapısı gere i belli eyleri yapar—bilgisayar denen organizasyonun tutarlıkları içinde yapısal dinamikler barındırır ve yaptı ı eyi bu yapısal dinamiklere göre yapar. ... eyler yapılarıyla sınırlı var lıklardır ve bu nedenle organizasyonu, yapıyı, ve de i kenlik alanını anlamak gereklidir."(Rosenberg, 2010). Tasarımcı elindeki malzemeleri (programdaki sözel ifadeler ve sayısal de i kenler) ve bu malzemelerle beraber sistemin yapısının nasıl çalı tı ını anlayıp i e ba lamalıdır. Çalı aca ı ortamın sınırlarını ve çalı ma prensiplerini bilmek tasarımcıya süreç içerisinde esnek ve üretken olabilme imkanını sa layacaktır. Daha sonra zihninde canlandırdı ını bu yapısal sisteme uygun bir ekilde formüle edip kendine özgü farklı tasarımını ortaya koyabilir. 49 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 5. Tasarımın sayısal altyapısı Görsel sonuca sayısal ve sözel ifadelerin olu turdu u algoritmalar üzerinden ula ma durumunun eskiz yapmaktaki birebir görsel üzerinden çalı makla çok farklı oldu u açıktır. Burada tasarlanacak olanın "görsel” in ele alını biçimi de i mektedir. Öncelikle tasarıma çok daha sistematik bir biçimde yakla ılması gerekmektedir. Aslında ister iki ister üç boyutlu olsun her biçimin ve nesnenin kendi içerisinde, insanın bakı açısı üzerinde ekillenen matematiksel bir sistemi ve altyapısı vardır. Tasarım ba lamında bakıldı ı zaman toplumsal ve ki isel etkenler sonucunda farklılık gösteren algılama biçimlerinin sonuçları kentler gibi yüksek ölçekli organizasyonlardan en küçük ölçekli tasarımlara kadar net olarak gözlemlenebilmektir. Tasarımlardaki matematiksel kurgu farklılık gösterdi i gibi, tasarım içerisindeki etkisi de yukarıda bahsetti imiz etkenlerden dolayı de i ebilmektedir. Bahsetti imiz üzere tasarımlar matematiksel içerikleri yönünden ele alındı ında, bu sayısal içeri in ne derece ön planda olaca ının ve nasıl bir kurgu içerisinde olu turulaca ının en belirleyici etkenlerinden bir tanesi de üzerinde çalı ılan tasarım aracıdır. Eskiz yapma sürecinde biçimlere ve organizasyonlara her zaman bu ba lamda yakla ılmamaktadır. Çizilen biçimlerin bu sayısal ili kilere dayalı sistemati i bazen görmezden gelinebilmektedir. Dijital tasarım araçlarında çalı mak ise yapıları gere i biçimlere daha sistematik bakmayı gerektirmektedir. Bir bakıma, görseli olu turan alt biçimlerin (temel geometrik ö elerin) matematiksel yönden analiz edilmesini tetiklemektedir. Biçimleri bu ekilde ele alı ın ise do al olarak farklı sonuçları olacaktır. Geometrilerini olu turan matematiksel ili kiler üzerinden tariflenen ekiller arasında organizasyonlar kurulabilmekte ve süreç yeni boyutlar kazanabilmektedir. Burada tasarımcının çalı tı ı dijital ortamın yapısını do ru anlayabilmesi belirleyici noktadır. Tasarım bir arayı süreci olarak ele alınırsa, eskiz yapma esnasında "karalama"larla zihindekilerin fiziksel ortama dökülme sürecii gerekle tirilmi oluyor. Zihinde kurgulanan eyin ilk 50 somutla tırma a aması olan bu süreçte eskizin bulanık yapısı dinamik bir sürecin tetikleyicisi olmaktadır. Kar ıla tırılan sayısal tasarım araçlarında ise zihindekinin kullanılan yazılımın mantı ına uygun olacak ekilde sayısal ili kiler ve algoritmalar üzerinden fiziksel yapıya dönü türülme süreci vardır. Bu durumda tasarımcının zihninde canlandırdı ını sayısal olarak sisteme tanıtma biçimi ve bu noktada kurdu u matematiksel ili kiler eskizdeki çizimlerle arayı ın kar ılı ı olarak de erlendirebilir. Bir tarafta çizim ve karalamaların di er tarafta ise dijital ortamda tanımlanan geometrilerin üzerinden yürütülen, algoritmaların ve di er sayısal ili kilerin kurgulandı ı, bir birinden ayrı bu iki tasarım ortamının ürünlerinin de farklılık göstermesi beklenen bir sonuç olacaktır. 6. Sonuç Sonuç olarak; günümüzde dijital tasarım araçlarının kullanımı oldukça yaygındır. Bu araçların olanaklarıyla tasarımların farklıla tı ı da çıkan ürünlerle ortadadır. Bilgisayarın yapısı gere i bu ortamlardaki çalı maların da eskiz gibi klasik tasarım yöntemlerine göre daha sistematik olması kaçınılmazdır. Burada eskizdeki belirsizliklerden ve mu laklıklardan yararlanılarak olu turulan dinamik tasarım sürecinin sayısal tasarım ortamlarında sürdürülebilir olup olmadı ı sorusu akla gelmektedir. Eskiz sürecindeki dinamik sürecin kar ılı ının dijital tasarım ortamlarında olup olmadı ı veya hangi noktalarda ortaya çıkabilece i ba ka bir ara tırmanın konusu olabilir. Bu çalı mada dijital tasarım araçlarının tasarım sürecine getirdi i sayısal bakı açısının özellikleri üzerinde durulmu tur. Bahsetti imiz sayısal bakı açısını inceleme noktasında ise çok çe itli dijital tasarım araçları arasından "Processing, Rhino Grasshopper" gibi sayısal hesaplamaları ve geometrik temsilleri içerisinde barındıran, aynı zamanda görsel ürüne ula makta da zorluk çekilmeyen dil tabanlı yazılımlar seçilmi tir. Kurguları gere i bu tasarım ortamlarında çalı ırken biçimlere ve aralarındaki ili kilere matematiksel yönleri ele alınarak yakla ılır. Daha do rusu tasarımcıya, süreç içerisinde sayısal tasarım entropi yaratıcılık bu matematiksel bakı ı zorunlu kılar. Matemati in yapısı gere i mu laklıkları ortadan kaldıran sayısal yapının tasarıma yeni kapılar açaca ı gözden kaçırılmamalıdır. Zihindekilerin üzerinde çalı ılacak dijital tasarım ortamına aktarımında ve yine sürecin devamında tasarımcının biçimleri ve biçimlerin bir araya geli lerindeki ili kileri nasıl ele aldı ı, tasarımcı açısından yaratıcılı ının ortaya çıkaca ı noktadır. Bili im alanındaki hızlı ilerlemenin sayısal tasarım araçlarına da yo un etkisi bulunmaktadır. Dijital ortamların sınırlarının geni li i göz önüne alındı ında bu de i imle beraber tasarımcılar için farklı çalı ma ortamlarının ortaya çıktı ı ve çıkaca ı söylenebilir. Bu farklı ortamların da tasarım sürecine yeni bakı açıları getirece i ve yeni sonuçlar ortaya çıkaraca ı beklenmelidir. Kaynakça Goldsmith G. 1991, “The Dialectics of Sketching. Creativity”, Research Journal Vol. 4(2), pp. 123 143. Klian, A. 2012, “Tasarımın Onayı Yerine Tasarım Ara tırmasına Yönelik Bir Süreç Olarak Kompütasyonel Tasarım”, Dosya 29, TMMOB Mimarlar Odası Ankara ubesi. Rosenberg D. 2010, “Eylem Olarak Tasarım: Humberto Maturana ile Tasarımcıların Eylemleri Hakkında Bir Söyle i”, Dosya 29, TMMOB Mimarlar Odası Ankara ubesi. Stiny G. 2006, Shape Talking about Seeing and Doing. Massachusetts Institute of Technology. Stiny G. 2010, “What Rule(s) Should I Use?” Nexus 2010: Relationships Between Architecture and Mathematics. 51 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 52 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Oturum 2 Oturum Ba kanı Prof. Dr. Gülen Ça da Bütünle ik Üretken Tasarım Sistemi ile MVRDV Silodam Projesi için Cephe Üreten Bir Sistem Önerisi Orkan Zeynel Güzelci Genetik Algoritmayla Üretilmi Bir Ekolojik Mutualist Kabuk Önerisi Aslı Aydın, Can Boyacıo lu Kullanıcı Hareketleriyle Mekan Kurgusunun Etmen Tabanlı Bir Tasarım Aracı ile Yorumlanması Mehmet Emin Bayraktar Apartman Blokları için Plan eması Üreten bir Prototip Önerisi Belinda Torus, Sinan Mert ener 53 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 54 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bütünle ik Üretken Tasarım Sistemi ile MVRDV Silodam Projesi için Cephe Üretken Sistem Önerisi Orkan Zeynel Güzelci stanbul Kültür Üniversitesi, Sanat ve Tasarım Fakültesi [email protected] Anahtar kelimeler: Bütünle ik üretken tasarım sistemi, genetik algoritma, biçim grameri, Silodam, cephe üretimi 1. Giri 2. Kavramsal Altyapı Tasarım sürecinin bilgisayarın gücünden yararlanılarak desteklenmesi zaman, enerji, maliyet ve insan gücü konularında tasarruf yapılmasını sa lamaktadır. Bilgisayarın kullanımı ayrıca üretilen tasarımların optimizasyonu ve üretilen tasarım alternatiflerinin ço altılmasında kullanılmaktadır (Shing ve Gu, 2012). 2.1 Üretken Tasarım Sistemleri Üretken tasarım sistemleri bilgisayarın otomasyon özelli ini ön planda tutan yakla ımlardır. Üretken tasarım tekniklerinin tasarım problemlerine kar ı birbirlerinden daha üstün yanları bulunmaktadır. Çalı manın temel amacı, bir üretken tasarım tekni inin kar ıla ılması muhtemel ve tanımlı problemler için kullanılmasından öte birden fazla tekni in bir tasarım problemine yakla ımda nasıl bir arada kullanılaca ının tartı ılmasıdır. Günümüzde kullanılan üretken tasarım sistemlerinin birço u bir di erinin geli tirilmesi sonucunda elde edilmi tir. Bu ne denle tasarım sistemlerinin üst üste dü en özelliklerinin ve benzerliklerinin olması kaçınılmazdır. Bir ba ka bakı açısıyla tanımlanmı bir probleme birkaç üretken tasarım tekni iyle çözüm bulunabilir (Gu, Singh ve Merrick, 2010). Bu çalı ma farklı üretken tasarım sistemleri arasındaki ili kileri irdelemeyi ve farklı tekniklerin bir arada kullanılabilece i bir üretken tasarım yöntemi sunmayı amaçlamaktadır. Çalı manın kavramsal altyapısında üretken tasarım sistemleri incelenmi ve özellikleri bakımından kar ıla tırılacaktır. Sonraki böl ümlerde önerilen bütünle ik üretken tasarım sistemi tanıtılacak ve sistemin test edilmesi için bir alan çalı ması yapılacaktır. Tasarımların otomasyonunu desteklemek amacıyla birçok bilgisayar destekli yakla ım geli tirilmi tir. Bu üretken tasarım sistemleri çok basit bir kural tabanlı sistemden, do ayı referans alan çok karma ık sistemlere kadar çe itlenebilir. Çalı manın kavramsal altyapısını olu tururken günümüzde kullanılmakta olan 4 ana üretken tasarım sistemi ele alınacak, özellikleri anlatılacak ve kar ıla tırılacaktır. 2.1.1 Biçim Grameri Biçim grameri biçim üretmek için kullanılan türetici kurallar setinin tümüdür. Biçim grameri bir biçim da arcı ına, uzamsal ili kileri tanımlayan biçim kurallarını ve biçim da arcı ında yer alan ba langıç biçiminden olu ur. Türetme ba langıç biçimiyle ba lar ve kurallar uygulanarak dönü türülür. Tek bir biçim grameri birçok biçim üretebilir. (Stiny ve Gips, 1972). Tasarımın do ası gere i biçimler dönü üm ve de i imlere açıktır. Bir sözlük olan ekil seti üzerinde yapılan toplama, çıkarma, yerini alma ve bir takım parametrik de i ikliklerle yeni ekiller olu turulabilir. 2.1.2 Genetik Algoritma Genetik algoritmalar do anın evrimsel sürecinden ilham alan üretken tasarım yöntemidir. Genetik algoritma evrimsel süreçle benze en operatörleri kullanarak uygunluk fonksiyonu yardımıyla optimize edilmi bir arama uzayında bir popülasyona ula ır (Gu, Singh ve Merrick, 2010). Genotip uzayı arama uzayında fenotipler olarak tekrar temsil edilebilir. 55 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Genetik algoritma literatürde, tasarım alanında tasarımların optimizasyonu, mekansal düzenleme ve mimari form arama gibi birçok alanda kullanılmı tır (Gu, Singh ve Merrick, 2010). 2.1.3 Hücresel Özdevinim Hücresel özdevinim belirli bir biçimi olu turan hücreler bütünüdür. Hücreler zamanla kom u hücrelerin durumu ile ili kili kuralların uygulanmasıyla evrilmi tir (Wolfram, 2002). Hücresel özdevinim her zaman ba lama duyarlı olup di er hücrelerin durumuna göre tanımlı hale gelmektedir. Hücresel özdevinim sosyal anlamda kom uluk ili kilerinin simüle edilmesinde, tasarım alanında ise kentsel tasarım ve bölgelere ayırma gibi çalı malarda kullanılmaktadır (Gu, Singh ve Merrick, 2010). 2.1.4 L Sistemler L sistemler 1968 yılında Lindenmayer tarafından geli tirilmi , matematiksel algoritmalardır. L sistemler bir dizinin yazımına uygulanacak bir üretim kuralı setidir.(Gu, Singh ve Merrick, 2010) L sistemlerde tasarım bile enleri diziler olarak sembolize edilmektedir. Bu dizileri tekrar yazılım mekanizmalarının uygulanmasıyla, tasarımın temsili hali olu turulur (Shing ve Gu, 2012). Olu turulan tasarımı görselle tirmek veya de erlendirmek yerine bu diziler grafiksel olarak yorumlan maktadır. Genel anlamda bir tasarım dilinin gramerinde, tasarım bile enleri direk olarak kuralları ifade etmekte ve görselle tirilmekte kullanılmaktadır (Shing ve Gu, 2012). 2.2 Üretken Sistemlerin Kar ıla tırılması Genel olarak tüm üretken tasarım teknikleri sonlu bir kural seti veya operatöre ba lı olarak belirli bir eleman setine sahiptir (Shing ve Gu, 2012). Hücresel özdevinim, L Sistemler ve Biçim Grameri ba langıç biçimi üzerine dönü üm ve operasyonlarla grafik olarak ifade edilebilecek sonuçlar ortaya koymaktadır (Shing ve Gu, 2012). 56 2.2.1 Teknik Özellikleri Ba lamında Kar ıla tırılması • Hücresel özdevinim büyüyen örüntülerde, paralel olarak gerçekle en i lemleri içermektedir. Tekil hücrelerin özellikleri, de i imleri veya dönü ümleri çevrelerinde bulunan di er hücreleri de etkilemektedir. • L Sistemler ve Biçim Grameri biçim tabanlı tasarımların ve örüntülerin üretilmesinde kullanılmaktadır ve iki sistem bu ba lamda benzerlik göstermektedir. • Etmen tabanlı sistemler ve hücresel özdevinim birçok paralel gerçekle en olayı barındırır. Her bir hücre ve birey kendi özerkli ine sahiptir. • Genetik algoritmalarda genetik operasyonlar yardımıyla tasarımlar olu turulmaktadır. Rastgele üretim kavramı nede niyle Biçim Grameri ve L Sistemlerdeki gibi kural tanımlama yoktur. Kural setlerinin yerini, genler, kromozomlar ve uygunluk fonksiyonları almaktadır (Shing ve Gu, 2012). 2.2.2 Tasarım Problemleri Ba lamında Kar ıla tırılması Üretken tasarım sistemleri tasarım problemlerine veya tasarımın amacına göre birbirlerinden daha uygun özellik gösterebilirler. • Genetik algoritmalar genellikle tasarımların optimizasyonu için kullanılmaktadır. • Biçim Grameri ve L Sistemler biçim ve örüntü üretirken operasyonları ve kuralları tekrarlammaktadır. Yeni biçim ve stil üretimi için uygun tekniklerdir. • Biçim grameri iki ve üç boyutlu biçimsel kompozisyonları üretmektedir. L Sistemlerde ise belirli bir kuralın tekrarından olu an fraktal, a aç dalı ve kar tanesi gibi do ada bulunan biçimlere ula maktadır. • L Sistemler ehirlerde yol a larının tasarılanmasında kullanılmaktadır (Shing ve Gu, 2012). sayısal tasarım entropi yaratıcılık • Hücresel özdevinim kentsel tasarım, bölgelere ayırma, konut blo unda dairelerin yerle imi gibi tasarım problemlerinde kullanılmaktadır (Shing ve Gu, 2012). Ba lama duyarlı olması nedeniyle tümevarım yöntemini en iyi destekleyen sistem olarak kabul edilebilir. • Etmen tabanlı sistemler bir tasarımın kullanılabilirli inin sınanmasında, olayların simüle edilmesinde kullanılmaktadır (Shing ve Gu, 2012). • Sonuç olarak hücresel özdevinim ve etmen tabanlı sistemler davranı ları içeren, biçim grameri ve l sistemler formal tabanlı bir süreç geçirir. Genetik algoritmalar ise tasarım uzayını tarayarak uygunluk fonksiyonuna ba lı olarak istenen kalitedeki sonuçları ortaya koyar (Shing ve Gu, 2012). 3. Bütünle ik Üretken Tasarım Sistemi Yakla ımı kinci bölümde üretken tasarım sistemlerinin kar ıla tırılması ve analiz edilmesi sonucunda üretken tasarım sistemlerinin belirli bir tasarım probleminin çözümüne yönelik özelliklerinin oldu u ve esnek bir yapıya sahip olmadıkları bilgisi elde edilmi tir. Bu ba lamda tasarımcının kar ıla tı ı tasarım problemine veya isteklerine cevap verecek tekni i bulmak için kendi bilgi tabanını gözden geçirmeli ve bu bilgileri kullanarak uygun üretken tasarım sistemini olu turmalıdır. Tasarımcı uygun üretken tasarım sistemini olu tururken: • Problemler tekrar formüle edilip gözden geçirilebilir, • Tasarım a amalarını yeniden tanımlayabilir, • Tümevarım esaslı bir yakla ımı kullanabilir, • Tasarım bir noktadan ba layıp geni leyebilir, • Tasarım sürecinin a amaları ve akı eması üretebilir, • Farklı a amalarda farklı teknikler kullanılabilir (Shing ve Gu, 2012). Tasarımcı için en önemli nokta ise farklı teknikler arası bilgi alı veri inin ve dönü ümünün nasıl olaca ı sorusudur. Bu ba lamda ara tırma kapsamında bütünle ik üretken tasarım sistemi yakla ımlarından “Biçim Grameri ve Algoritma Modeli” incelenecektir. 3.1 Biçim Grameri Genetik Algoritma Modeli Evrimsel algoritmalar Goldberg (1989) tarafından fonksiyonel optimizasyon için kullanılmı tır. Tasarım alanında kullanımı ise genellikle tasarım parametrelerinin optimizasyonu olarak ele alınmı tır. Yakın dönemde genetik algoritma biçim üretimi ya pan tasarım yakla ımlarına yardımcı bir araç olarak kullanıl maktadır. Genetik algoritmalar bir seferde uygun sonuca ula ma maktadır. Genetik algoritmalarda süreç üretim ve test etme a amalarını içermektedir. Genetik algoritma sonuç ürün olan fenotiplerin genotip olarak temsilini sunmaktadır. Genotiplerin dizilerle veya topolojik grafikler yardımıyla dökümü yapılabilmektedir. Genetik algoritmalarda var olan popülasyon üzerine yapılan operasyonlarla yeni popülasyonlar üretilebilir. Bu operas yonlardan en çok kullanılanları çaprazlama ve mutasyondur. ekil 1: Fenotiplerin genotip olarak gösterimi (Chouchoulas, 2003). ekil 2: Tek Noktadan Çaprazlama eması (Ang, Chau ve di .). 57 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Çaprazlama her iki ebeveynin özelliklerini ta ıyan çocuklar üretmek için genotiplerden parçalar alarak birbirine ekleyerek çözüm üretme sürecidir (Chouchoulas, 2003). Çaprazlama için en az iki birey olması gerekmektedir. Çaprazlama noktası her popülasyon için farklı noktalar olabilir. Mutasyonun olması için 2 birey olmasına gerek yoktur de i iklik bir birey üzerinde ve herhangi bir noktada olabilir. Genetik Algoritmalar ile Biçim Gramerlerinin bir arada kullanılmasının hızlı ve çok sayıda sonuç önerisi yapması beklenmektedir. Üretim sürecinde bçim grameri kullanılaca ı için bir üretilen tasarımların belirli bir dile ait olaca ını varsayabiliriz fakat çok fazla çaprazlama ve mutasyon i leminin gerçekle mesi sonucunda üretilen tüm bireylerin bu tasarım diline uygun olması beklenmemektedir. Genetik algoritma ile biçim gramerinin entegre edildi i ve mimari tasarım sürecinde kullanıldı ı bir çalı ma 2003 yılında Chouchoulas tarafından yapılmı tır (Chouchoulas, 2003). Choo Ang, Chau, McKay ve Pennington’da ürün tasarımı için evrimsel algoritmalar ile biçim gramerini bir arada kullanmı tır. ki çalı mada da biçim grameri sentaktik bir üretim yöntemi ekil 3: Silodam Cephe Foto rafı (El Croquis, 2002). ekil 4: Silodam Cephe Çizimi ve Analiz Edilecek Bölüm (El Croquis, 2002). 58 sayısal tasarım entropi yaratıcılık olarak kullanılırken, genetik algoritma tasarım alternatiflerinin aranmasında ve bu alternatiflerin fonksiyonel veya ergonomik gereksinimleri kar ılayıp kar ılamadıklarını kontrol etmek amacıyla kullanılmı tır. Chouchoulas (2003), çalı masında geli tirdi i bu yönteme Biçim Evrimi (Shape Evolution) adını vermi tir. Genetik algoritma ve biçim gramerilerini birle tir mek, tasarımı biçim grameriyle tanımlamayı ve ayrıca tasarımı genetik algoritmayla etkili olarak yönlendirmeyi sa lamaktadır (Chouchoulas, 2003). Biçim evrimi (shape evolution), tasarım için daha yaratıcı çözümler sa layan, biçim gramerini bir stil, genetik algoritmayı ise fonksiyonel uygunlukları sa layan bir araç olarak kullanmaktadır.Biçim evriminde tasarımlar; tasarımcı tara fından belirlenmi kurallardan olu an biçim grameri çerçe vesinde ekillenmelidir. Genetik algoritma ise üretilen çözümler içinden fonksiyonel olarak en uygun sonuçları seçmelidir (Chouchoulas, 2003). 4. MVRDV Silodam Projesi çin Cephe Tasarımı Yapan Bir Sistem Önerisi ekil 5: Fenotiplerin açıklamaları ve genotip olarak okunmaları. Bu çalı mada yapılacak cephe analizi ve üretimi için 2 boyutlu bir grid sistem altlık olarak kullanılmı tır. Bir blo un herhangi bir katını olu turan plan tipi sabit oldu u için cephe tipi ve biçimleri kat boyunca tekrar ederken dü eyde böyle bir tekrar söz konusu de ildir. De inilmesi gereken bir ba ka nokta ise bazı plan tiplerinin 2 katlı olmasıdır. Böylece iki kat yüksek li inde aynı plan ve ona ait cepheyle kar ıla ılabilmektedir. Yapılan çalı mada, cephe tasarımını etkileyen 3 parametre vardır. Bu parametreler kapalı(sa ır) yüzeyler, saydamlıklar ve hava alabilir saydamlıklardır. Biçim da arcı ını olu turmak için Silodam konut, ofis ve katlarında yer alan kamusal alanlardan olu an 10 kat yüksekli inde ve 20 metre geni li inde bir yapıdır. Projede ki her konut planlarıyla, yönelmesiyle, boyut larıyla ve açık alanlarıyla birbirinden farklılık göster mektedir. Projede ki konutlar sadece boyutlarıyla de il ayrıca renkleriyle ve iç mekânlarındaki dönü türülebilir mekanlar sayesinde farklıla maktadır. Her konut tipinden 4 veya 8’er tane olup tiplerin yan yana gelme durumu görünü lerden okunmaktadır. Çalı mada öncelikle var olan cephenin bir bölümü hem plan tipleri hem de cephe düzenleri gözetilerek analiz edilmi ve cepheyi olu turan biçimlere ait kural seti çıkarılmı tır. Elde edilen biçim kurallarıyla üretilecek yeni bir blok için kuralların kullanılmasında yönlendirici birtakım fonksiyonel ihtiyaçlar belirlenmi tir. ekil 6: Cephenin 6x6 gridler üzerinde yer fenotip olarak gösterimi. 59 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 7: Silodam cephesi için kural seti. 60 sayısal tasarım entropi yaratıcılık 50cm kenar uzunlu una sahip birim karelerden olu an 6x6 bir grid olu turulmu tur. Analizlerde yapının planları ve plan cephe ili kisi analiz edilmi tir. Analizler sonucunda hangi plan tipine hangi cephe türünün ve biçiminin gelece i gibi bilgilerle biçim dilini çözmeye yardımcı biçim grameri kuralları çıkartılmı tır. Biçim grameri kuralları cephenin genelinde görülen grid sistemin her bir gridinden alınmı ve 6x6 matrise bölünmü cephe parçalarından çıkarılmı tır. Her plan tipi için yeni bir kural seti olu turulmu tur. Örnek vermek gerekirse E tipi ev için kurallar E.1.1, E.1.2 olarak isimlendirilmi tir. 4.1 Algoritma eması Uygunluk Fonksiyonları • A tipi için 8 saydam (0) ve bu yüzeylerden en az 4 birim karesinin açılabilir saydam (1) olması, • B tipi için en az 8 birim kare saydam (0) yüzey, • C tipi için en az 36 saydam (0) ve bu yüzeylerden en az 8 birim karesinin açılabilir saydam (1) olması, • D tipi için en az 12 birim kare saydam (0) yüzey, • E tipi için en az 36 saydam (0) yüzey, • F tipi için en az 10 birim kare açılabilir saydam (1) yüzey istenmektedir. 4.2 Algoritma eması ve Üretimin A amaları Yapılacak çalı maya ait algoritma; plan tipine uygun 2 cephe gramer kuralı rasgele seçilmesiyle ba lar. ekil 2’ de görüldü ü gibi ebeveynler bir noktadan kesilir ve tekrar bir araya getirilir bu basit çaprazlama sonucunda elde edilen yeni bireyin fenotipi olu turulur. Çalı manın ilk a amasındaki analiz edilen kurallar arasında popülasyonda uygunluk fonksiyonuna uymayan bireyler bulunmamaktadır. Yapının kendisine ait cephe biçimleri uygun olarak kabul edildi i için yapının mimari dilinden çıkartılmı kurallardan uygun olarak kabul edilmektedir. Tasarlanacak yeni cephe plandan ba ımsız olamayaca ı için öncelikle 10katlı konut blo una plan tipleri rasgele olarak atanmı tır. Planlar 10 katlı blo a rasgele atanırken bu planların tek veya iki katlı olma durumları göz önünde bulun durul mu tur. Sistemde seçilen her renk bir plan tipini ifade etmek tedir. Böylece renkler okunarak seçilen hücrenin hangi plan tipine sahip oldu u ve hangi cephe türünün o hücreye uygun olabilece i anla ılmaktadır. ekil 8: Algoritma eması. Plan tipi okunduktan sonra o plan tipine ait kural setlerinden 2 kural rasgele seçilir ve çaprazlanır. Çaprazlama sonucu hücreye yerle tirilen fenotipin genotipi dolu yüzeyler “2”, açılabilir saydam yüzeyler “1” ve açılamayan saydam yüzeyler “0” olacak biçimde tanımlanır. 61 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 9: Katlara göre plan tiplerinin da ıtılması Üretilen fenotipin uygunlu u kural setlerine ba lı olarak çıkartılan uygunluk fonksiyonuna göre test edilmektedir. Var olan bir tasarım üzerinden popülasyon elde edildi i için tasarımcının üretti i cephe biçimleri optimum de er olarak ele alınır ve uygunluk aralı ı belirlenir. ekil 10: Kuralların çaprazlanması ve üretilen fenotipin genotip olarak tanımlanması ekil 11: Genotipler üzerinden uygunlu un test edilmesi. ekil 12: Üretim sürecinin ilerlemesi. 62 ekil 13: Uygunluk fonksiyonlarını sa layan üretilmi cephe örne i sayısal tasarım entropi yaratıcılık Üretilen genotipin uygunluk fonksiyonunu sa laması durumunda süreç bir sonraki hücrenin üretilmesi ile devam edilir. E er uygunluk sa lanmasa sistem geri dönü yaparak çaprazlamak üzere farklı iki birey seçer. Süreç cephedeki tüm hücreler dolana kadar devam eder ve cephe doldu unda süreç sonlandırılır. 5 .Sonuç Çalı mada, üretken tasarım sistemleri özellikleri ve benzerlikleri ba lamında incelendikten sonra biçim grameri ve genetik algoritmalar farklı görevleri yerine getirmek üzere entegre edilerek bütünle ik bir üretken tasarım sistemi ortaya konmaya çalı ılmı tır. Bütünle ik üretken tasarım sistemleri, tasarım ara tırmalarının yapılmasını desteklemekte ve tasarım problemlerine farklı açılardan bakarak esnek bir tasarım anlayı ı sunmaktadır. Çalı mada kullanılan biçim evrimi yöntemi fonksiyonel ihtiyaçlara göre ekillenmi ve beklenmedik tasarımları üretme becerisine sahiptir. Biçim evriminde, biçim gramerinin kullanımı sonuçların belirli bir çerçeveye sahip arama uzayında olaca ını göstermektedir. Bu durum üretilen tasarımların birçok parametresinin her durumda korunmasını sa lamaktadır. Biçim evriminde genetik algoritmaların kullanımıyla üretilen tasarımların belli bir niteli e sahip, geli tirilmi çözümler olması hedeflenmektedir. Biçim evrimi yöntemiyle geli tirilecek uzman sistemlerin tasarımcı rolünü mimardan almak yerini almak yerine mimarlara katkıda bulunabilecek özellikte olması önemlidir. Evrimsel sürecin yani üretimin optimize edilmesi algoritmanın tekrar ele alınmasıyla daha kaliteli sonuçların do masına yardımcı olmaktadır. Bütünle ik üretken tasarım sistemlerinin sadece biçim evrimi yöntemi ile sınırlı kalmamalı farklı tasarım problemlerine göre ekillenen yöntemler geli tirilmelidir. Yapılan örnek çalı mada, algoritma emasına ba lı olarak gerçekle en süreç anlatılmı sonuçta Silodam projesinden elde edilen kurallar ve uygunluk fonksiyonlarıyla 3 farklı parametre içeren bir cephe üretilmi tir. Modelde kar ıla ılan sorunlardan biri popülasyonu olu turan kural setinin bir yapının sadece bir bölümünden elde edilmesi sonucunda popülasyonun yeterli çe itlili e sahip olmaması ve çaprazlamalar sonucunda üretilen yeni fenotiplerinde çaprazlanan bireylerle benzerlik göstermesidir. Bu anlamda yapılacak analizin kapsamının geni letilmesi ve seçilebilecek ilk popülasyonun ço altılması sistemin üretebilece i çe itlili i arttıraca ı dü ünülmektedir. Kaynaklar Ang, M. C., Chau, H. H., Mckay, A., De Pennington, A. 2013, “Combining Evolutionary Algorithms And Shape Grammars To Generate Branded Product Design” (http://leva.leeds.ac.uk/ shape grammars/papers/ang.pdf). Chouchoulas, O. 2003, “Shape Evolution: An Algorithmic Method for Conceptual Architectural Design Combining Shape Grammars and Genetic Algorithms”, PhD thesis, Department of Architectural and Civil Engineering, University of Bath. El Croquis: 2002, MVRDV 1997/2002, Medianex Exclusivas, Madrid. Goldberg, D. E. 1989, “Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning”, Reading, Mass. Addison Wesley Pub. Co.,California. Gu, N., Singh, V. Merrick, K. 2010, “A Framework to Integrate Generative Design Techniques for Enhancing Design Automation”, CAADRiA 2010, pp. 127 136. Holland, J. H. 1975, “Adaptation in Natural and Artificial Systems”, Ann Arbor: The University of Michigan Press. Loomis, B. 2004, “A Note on Generative Design Techniques: S.G.G.A.A. User Driven Genetic Algorithm for Evolving, Non Deterministic Shape Grammars”, Working Paper. 63 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Lindenmayer, A. 1968, “Mathematical Models for Cellular Interaction in Development I.Filaments With One Sided Inputs”, Journal of Theoretical Biology, 18, pp. 280 289. Singh, V., Gu, N. 2012, “Towards an Integrated Generative Design Framework”, Design Studies, 33(2), pp. 185 207. Stiny, G., Gips, J. 1972, “Shape Grammars and the Generative Specification of Painting and Sculpture” Proceedings of Information Processing 1972, Amsterdam, North Holland. Wolfram, S. 2002, A New Kind of Science, Wolfram Media, Illinois. 64 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Genetik Algoritmayla Üretilmi 1 Bir Mutualist Kabuk Önerisi Aslı Aydın1, Can Boyacıo lu2 stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitsü, Bil im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı 1 stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitsü, Bil im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Lisansüstü Programı 1,2 Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü 1 [email protected], 2 [email protected] Anahtar kelimeler: Genetik algoritma, cephe tasarımı, biyobütünle me, öncü tür, kent do a ili kisi 1. Giri Mimari mekan, aydınlanma ça ı sonrasında do a ile bir ikililik durumu içerine girmi insanın, kendisinden ayrı tırdı ı do a ile ba lantı arayüzü olarak görülmeye ba lanmı tır. Bu arayüz; endüstri devrimi öncesinde homeostatik denge durumundan kopamayan insan üretimi ile ekosistemi tehdit etmezken endüstri devriminden sonra, insan do a arasındaki varlıksal ili kiyi bozacak ekilde tüketim mekanlarının ortaya çıkı ı ve do ayı hammadde sto u haline getiren insan, do a ile arasındaki ili kinin dengesini de bozmu tur. Bu dengesizlik hali üzerinden ekosistemin rehabilitesi mu lak bir hale gelir ve mimari mekanı tasarlayan tasarımcı bu ekolojik problemi çözme güçlü ü çekmeye ba lar. Tariflenmeye ba lanan problem de ekomimarlık fenomeni üzerinden incelenebilir. KenYeang’a (2006) göre ekomimarlı ın nihai amacı tasarım yolu ile çevreyle bütünle mektir. Bu noktada mimar, biyobütünle me adına kent ve do al ekosistem arasında simbiyotik bir ili kiyi sorgular. Bu ili kiyi sa layacak aracı hem fiziksel, sistematik ve zamansal olarak biyobütünle me olu turmalı hem de kent içerisinde bir payla ım mekanı olu turmalıdır. Biyobütünle menin sa lanması için ekosistemin kendini yenilemesi önemlidir. Snep (2009), ekosistemin çökü ü sırasında hızla popülasyon kaybeden fakat rehabilite edilmesinde birincil önem ta ıyan, sistemin sa lıklı metabolik dengesine ula ması sırasında hızlı bir ekilde hareket eden biyolojik türleri “öncü tür” (pioneer species) olarak belirtir. Bu çalı mada da ekosistemin sa lıklı metabolik dengesine kavu ması için öncü türlerin bina kabu unda kendilerine yer bulmaları üzerinde durulmu tur. Bugün olu an pragmatik “az su kullanan bitki” dü üncesinin aksine bu noktada hedef, daha az girdi harcayan ve bir anlamda yapay çevrenin kölesi haline gelmi bir ekolojik varlıktan çok, kendi payla ımını kullanma hakkı verilmi , kendi ki ili i do rultusunda rehabilite olan bir ekosistem yaratmaktır. Bu noktada mimarın i levi ise, yeni bir ekosistem yaratmak ya da ekosisteme faydacı bir müdahalede bulunmak de il, sistemin kendi iç dinamiklerine yeniden dönebilmesi için bir yardım mekanı, kentsel sıkı ıklık içerisinde yeni bir ekolojik payla ım alanı ve kent ile do al ekosistem arasında yeni dinamik beliren bir simbiyotik ba olu turmaktır. Buradaki amaç biyobütünle me ve payla ımın olu masında bugünün ve insan tarafından yarın için hazırlanan üst anlatının e afla ması ve bugün bilemedi imiz dinamik dengenin gelecekteki görüngülerinin tasarımcı müdahalesi gerekmek sizin yeniden evrimle ebilmesinin sa lanmasıdır. Burada ev rimden kastedilen ey biyomimetik bir metafor ya da biyoloji nin bir temsili de il, genetik olarak mimari kabu un parçaları nın olu umu a amasında kodlanmı bir belirmedir (Chu, 2006). Amaçlanan belirme insan eliyle tasarlanmı bir son ürün olamaz, insan ile ekosistem arasında beliren ve her mekansal varlık için yeniden ve yeniden kurgulanan bir süreçtir. Ancak, bu süreç insan tarafından tanımlanabilir ve sürecin belirmesini sa layacak ortam insan tarafından organize edilebilir. Bu ba lamda, belirme bütünü olu turan parçaların öngörülemeyen karma ık ili kisi olarak tanımlanabilir ve bu 65 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu parçalar birle erek bütünü olu turur. Ancak bütün, bu parçaların toplamından daha fazlasıdır (Johnson, 2002). belirmesini garanti altına almı olur. Bu ise yeni bir payla ım ve bütünle me olarak görülebilir. Tasarımcı parçadan bütüne giderken parçaları tasarlayabilir ve bütünün olu masını umabilir; fakat bu tasarlanmı parçalarla olu mu bütün her ne kadar kendi belirmi olsa da parçaların manipülasyonu sonucunda yapayla mı bir bütün haline gelir. Bu noktada tasarımcı bütünün kendi simbiyotik dengesini olu turabilmesi için parçaların da belirebilece i bir ortam hazırlayıp bu ortamın tasarım haline gelmesini ummalıdır. Yani metaforik olarak iki a amalı bir belirme süreci ortaya konmu olur. Önce likle parçanın olu masını sa layan tasarımsal algoritmalarla o lu turulmu parçanın belirmesi süreci ve daha sonra parçaların bütünü olu turması sürecinde ortaya çıkan ekolojik bir belirmedir. Bu belirme sürecinin ortaya çıkması, ekosistemin ve öncü türün kendine özgü ve her noktada farklı tanımlanan özelliklerinin evrimsel bir algoritmayla tasarlanması sayesinde mümkün olur. Bu anlamda mimari kabuk, genetik olarak kodlanmı par çalardan olu ur ve parçaların ta ıyaca ı bilgi ekosistem ve öncü türün özelliklerine göre genetik algoritmayla ortaya çıkarılır. Tasarımcı tarafından birimleri hazırlanan ve kayna ını ekosis temin verilerinden alan ebeveynler üreyerek ortamın ihti yaçlarına daha fazla uyum sa lamı çocuklar ortaya çıkarır. Bu çocukların ortama ne kadar uyum sa ladı ı ve gerekli tasarım kriterlerini yerine getirdi i ‘uygunluk fonksiyonu’ (fitness function) ile hesaplanır. Tasarım sürecinde evrimsel bir yakla ımın benimsenmesinin nedeni olası tasarım uzamının geni letilmesine olanak sa la ması (Gero, 1996) ve bütün üst anlatılardan ba ımsız eko sistemin kendi zaman, mekan ve nitelik öznelli inin tasarımsal rol oynamasını sa lamaktır. Bu andan itibaren, mimar artık Dean’in (2009) de belirtti i gibi aktif de il reaktif bir süreç üretici haline gelmekle kalmaz, aynı zamanda bu reaktif sürecin olu umunun ekosistemin kendi iç dinamiklerinden Tasarımcının uygun çocuklar arasından yapaca ı bir kabuk seçimi artık ekosistemin ihtiyaçlarını kar ılamı olaca ından, bu noktada tasarımcının seçimini etkileyen tasarımsal bir kaygı halini alır. Böylece tasarımcı tarafından seçilen herhangi bir kabu un ekosistemin rehabilitasyonuna yaptı ı etki tasarımcı tarafından manipüle edilmemi hale gelir, yani ba ka bir deyi le tasarımın kabuk dı ında kalan ö eleri ve kabu un bilinçli seçimiyle birlikte tasarım sürecinden sadece ve sadece ekolojik etki ba ımsızla tırılmı olur. Genotip Bo Panel Bitki Kasalı Panel Güne Kırıcı Panel 0 1 2 Fenotip Tablo 1: Bo bırakılan ızgara ile bitki kasası ve güne kırıcıları ta ıyan panellerin gösterimi (fenotipi) ve genotipi 66 sayısal tasarım entropi yaratıcılık 2.Mutualist Kabu un Tasarımı Cephe Silüeti Mutualist kabuk, öncelikle cephe düzlemine indirgenmi ve iki boyutlu olarak ele alınmı tır. Cephenin tasarlanmasında ise Processing programı kullanılmı tır. Cephenin iki boyutlu bilgisinin sadele tirilmi hali imaj dosyası olarak (fenotip) programa yüklenmi tir. Program içinde bu dosya piksel bilgisine dayalı olarak genotipi olu turacak ekilde incelenmi tir ( ekil 2). ki boyuta indirgenen cephenin öncelikle 50x50cm açıklıkları olan ızgara sistem altyapısının kurulması dü ünülmü tür. Izgara ta ıyıcı sistemin üzerine gelecek iki farklı panel türü belirlenmi , ızgaranın bo bırakılmasıyla da birlikte üç olasılık göz önüne alınmı tır (Tablo 1). Bitki kasası bulunan paneller ekosistemin yenilenmesine olanak sa layacak öncü tür bitkisini ya atırken, güne kırıcı paneller bina kullanıcılarının iste ine göre ayarlanabilecektir. Bo paneller ise bitki panellerinin ya da güne kırıcı panellerin gerekmedi i yerleri belirtmek için kullanılmı tır. 2.1 Akı eması ve Program Processing’de hazırlanan program Shi man’ın örnek genetik algoritma kodu üzerinden çalı maktadır. Programda, öncelikle cephenin taralı oldu u imaj okunarak cephe siluetinin dı ında kalan ve içinde kalan alanın bilgisi saklanmı tır. Daha sonra bu bilginin üzerine cephedeki açıklık bilgisi ve cephedeki gölgelenme bilgisi uygun imajlardan okunmu tur. Bu iki bilginin birle iminden uygunluk fonksiyonu hesaplanmı tır. ekil 1: Akı eması Yine cephe silüeti içinde kalan alanın bilgisi kullanılarak rastgele bireylerden olu an popülasyon üretilmi tir. Bireyler uygunluk fonksiyonuna göre de erlendirilip üreme için bireyler geçici çiftle me havuzuna konmu lardır. Uygunluk fonksiyonu de erleri yüksek olan bireylerin çiftle me havuzundaki sayısı, de erleri oranında daha çoktur. Daha sonra çiftle me havuzundan bireyler çiftle tirilip mutasyon oranı do rultusunda mutasyona u ratılmı lardır. E er cephe istenen yakınsama de erlerini sa lıyorsa evrim durdurulmu tur, sa lamıyorsa yeni nesil uygunluk fonksiyonunun hesaplanması a amasına geri döndürülerek adımlar tekrar edilmi tir ( ekil 1). ekil 2: Cephenin iki boyutlu silüetinin fenotipi ve genotipi 67 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Cephedeki Güne zle i Cephe Açıklıkları Cephenin gölgelenme durumu bilgisinin i lenebilmesi için cephede çevre ko ullarına ba lı olarak gölgelenmi alanların taralı oldu u imaj programa yüklenmi ve genotip bilgisi çıkarılmı tır. Bu bilgi daha sonra uygunluk fonksiyonunu hesaplamak için kullanılmı tır ( ekil 3). Cephedeki kapı, pencere, balkon gibi açıklıkların bilgisinin i lenebilmesi için açıklık alanların taralı oldu u imaj programa yüklenmi ve genotip bilgisi çıkarılmı tır. Bu bilgi daha sonra uygunluk fonksiyonunu hesaplamak için kullanılmı tır ( ekil 4). Rasgele Popülasyonun Ba latılması ekil 3: Cephedeki gölgelenme durumunun fenotipi ve genotipi ekil 5: Bir bireyin DNA'sının olu turulması genotipi ve fenotipi ekil 4: Cephedeki açıklıkların fenotipi ve genotipi ekil 6: Çapraz döllenme ile yeni nesilin olu turulması 68 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Belli sayıdaki bireyden olu an bir popülasyonun olu turulması için bir bireyin DNA’sı rastgele genlerden, panelleri cepheye yerle tirmek üzere olu turulmu tur. Burada bir önceki adımların aksine genotipten fenotipe geçilmi tir ( ekil 5). Seçilim Bir sonraki nesile genlerini aktarabilecek bireyleri seçmek için uygunluk fonksiyonu hesaplanmı tır (Denklem 1). Bu uygunluk fonksiyonu ile do ru orantılı olarak yani yüksek skor yapan birey daha fazla ansa sahip olacak ekilde çiftle me havuzu olu turulmu tur. Burada kaba kuvvet algoritması (brute force algorithm) bilinçli bir ekilde kullanılmamı tır ki bazı genlerde gerekli olan çe itlili e sahip; ama uygunlu u az olan bireylerin de seçilme ansı olsun. Çapraz Döllenme Çiftle me havuzundan iki birey alınarak DNA’larındaki rastgele bir noktadan kromozomlarına ayrılıp birbirlerini tamamlayacak ekilde çocuk birey olu turulmu tur ( ekil 6). Bu i lem çocuk sayısı toplam popülasyona ula ana kadar devam ettirilmi tir ve böylece yeni nesil elde edilmi tir. Mutasyon Yeni nesil bireylerin genleri belli bir mutasyon oranı do rultusunda mutasyona tabi tutulmu tur ( ekil 7). Bireylerin mutasyona u ratılmasının sebebi popülasyonda belirli düzeyde çe itlili i sa lamaktır. Mutasyon olmayan popülasyonlar bir süre sonra aynıla mı bireylerden olu maktadır. Program Arayüzü Programın arayüzünde sol tarafta projenin künyesi ve kullanılan altlık imajlar yer alırken sa tarafta nesillerin fenotipleri ve uygunluk bilgileri yer almaktadır ( ekil 8). Hedef uygunluk ve bir bireyin uygunlu unun hesaplanması ekil 7: Bireylerin genlerinde meydana gelen mutasyon 69 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 8: Program arayüzü 2.2 Program Çıktıları Processing’de hazırlanan programdaki parametreler de i tirilerek bir nesildeki birey sayısının, mutasyon oranının ve toplulu un kaçıncı nesilde oldu unun bireylerin uygunlu una etkileri ara tırılmı tır. Programa ait örnek çıktılar ekil 9 ve ekil 10’da görüldü ü gibidir. ekil 9: Nesil #: 0 (uygunlukmin = 0.39, uygunlukmak = 0.54) 70 ekil 10: Nesil #: 125 (uygunlukmin = 0.63, uygunlukmak = 0.72) sayısal tasarım entropi yaratıcılık Program çıktılarının numerik de erleri tablolara aktarılmı tır (Tablo 2, 3, 4). Bu tablolara göre a a ıdaki çıkarımları yapmak mümkündür: • Topluluktaki birey sayısının artması, hedef uygunlu a daha çok yakla an bireyler olu masını sa lamı tır. • Topluluktaki bireylerin mutasyona u ramasına izin verilmedi i durumda toplulu un evrimi hedef uygunlu a ula amadan bir noktada durmaktadır, bu da sistemin ba arısı için mutasyonun gereklili ini ortaya koymaktadır. • Ba langıç jenerasyonundan itibaren bireylerin ortalama uygunlu u anlamlı bir artı göstermektedir. Bu durum da önerilen modelin amaca hizmet etti ini göstermektedir. Uygunluk Uygunluk Nesil (Birey #: 9) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 35 50 100 125 Nesiller Uygunluk Mak 0,54 0,6 0,61 0,62 0,63 0,64 0,64 0,64 0,64 0,63 0,63 0,63 0,61 0,63 0,54 0,63 0,56 0,72 Uygunluk Min 0,39 0,44 0,46 0,49 0,5 0,53 0,56 0,53 0,54 0,57 0,54 0,52 0,54 0,54 0,54 0,57 0,49 0,63 Tablo 2: Popülasyondaki birey sayısı 9 oldu unda uygunluk fonksiyonunun nesile ba lı de i imi Uygunluk Uygunluk Nesil (Mutasyon Oranı: 0.0) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 35 Nesiller Uygunluk Mak 0,52 0,51 0,52 0,54 0,54 0,54 0,55 0,55 0,54 0,55 0,55 0,54 0,54 0,54 0,54 0,54 Uygunluk Min 0,44 0,43 0,44 0,45 0,45 0,46 0,44 0,44 0,44 0,47 0,51 0,51 0,51 0,52 0,51 0,54 Tablo 3: Popülasyonda mutasyon oranı 0 oldu unda uygunluk fonksiyonunun nesile ba lı de i imi 71 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu • Üretilmi en son jenerasyona ait bireyler içerisinde en uygun olan birey her zaman örneklem uzay içerisinde de en uygun olan birey demek de ildir, bu bireyler ara jenerasyonlarda da ortaya çıkabilmektedir. Bu nedenle ara jenerasyonların da gözlemlenmesi önemlidir. • Belli bir uygunluk doygunlu una ula tıktan sonra mutasyon sebebiyle kırılma ya ayan jenerasyonlar bu kırılmalar nedeniyle tablolarda görüldü ü gibi dalgalı bir grafik sergiler. Sonuç Mutualist kabuk çalı ması, üst anlatılar ve tasarımsal kaygılar ile birlikte pek çok örneklemde bir niceliksel pragmatik etki mekanizması altında ezilmi ekolojik mimarlık dü üncesinin, kabuk tasarımı sürecinde ba ımsızla tırılması için bir yöntem olu turma denemesidir. Mimari kabuk, kenti insanın ya ama ortamı olarak aldı ımız bir ba lamda insan ile ekosistem ikilili inde bir dokunma noktası (touch point) olarak ön plana çıkmaktadır. Bu dokunma noktası, artık do al ya am ile bir kopma ya amı kentli insan için, do al ekosistem ile simbiyotik bir ili kiye girmek için kalan az yollardan biri haline gelir. Buna kar ın simbiyotik bir kabuk tasarımı, ekolojik mimarlık için tek ba ına bir çözüm önermemektedir ve hatta bir çözüm önerisinin insan tarafından yapılamayaca ı görü ü üzerinden varlı ını olu turmaktadır. Bunun nedeni ekolojik dinamik dengenin kendi homeostatik olu umunu kendi kendine rehabilite edebilme durumudur. Simbiyotik kabu un arkasındaki dü ünce ise sadece bir ekosistemin kendi kendine rehabilite olabilme durumuna pozitif yönde etki etme ve buna kar ı bir manipülasyon olu turmama fikridir. Algoritmik olarak altyapısı hazırlanan bir kabuk aynı zamanda her ekosistemin her noktasında ve her öncü türe ba lı olarak ve hatta bir kabuk içerisinde bile yönelimlere ba lı olarak farklılık gösterece inden ekolojik mimarlı ın en çok ele tirilen yönlerinden biri olan tektiple me sorunsalına ekolojik ba lamı göz önüne alarak yeni bir yerellik ile cevap bulmaya çalı maktadır. Bu ba lamda olu turulmu kabuk modeli; cephe silüeti, cephe açıklıkları, cephe güne izle i girdilerini kullanarak evrimsel algoritma mekanizmalarını; rastgele popülasyon ba latma, seçilim, çapraz döllenme ve mutasyon olarak kullanarak Uygunluk Nesil (Birey #: 12) Uygunluk 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 100 125 130 Nesiller Uygunluk Mak 0,58 0,59 0,61 0,64 0,68 0,67 0,69 0,69 0,72 0,72 0,72 0,75 0,8 0,63 0,75 0,78 Uygunluk Min 0,4 0,53 0,53 0,56 0,6 0,57 0,58 0,61 0,64 0,61 0,66 0,66 0,68 0,59 0,61 0,63 Tablo 4: Popülasyonda birey sayısı 12 oldu unda uygunluk fonksiyonunun nesile ba lı de i imi 72 sayısal tasarım entropi yaratıcılık a amasında hesaplanan uygunluk oranları da yukarıda sıralandı ı gibi okunabilmektedir. Bu okuma sonucu da göstermektedir ki model, tasarımcının ekosistem – kentsel sistem arasındaki mu lak ili kiyi genetik algoritmayla olu turulmu bir kabuk örneklem uzayı üzerinden materyalle tirmesine yardımcı olmaktadır. Bu ili ki mu laklı ını korurken tasarımcıya tasarım yapabilme olana ı sa lamaktadır. Mu lak durumun içerisinde ekosisteme “hesaplatılan” bütünle me durumu genetik algoritma üzerinden mimari mekanda kar ılı ını bulmaya ba lamı tır. Bu tasarımcı tarafından hesaplanamayan durum, mimari mekanda belirmeye imkan verirken bir yandan mimara da olasılıklar arasından seçim yapabilme olana ı vermektedir. leriye Dönük Çalı malar Teorisi ve yöntemi tariflenmi bu çalı ma sürecinin devamında ekoloji biliminden destek alınarak ekosistemlerdeki öncü tür özelliklerinin belirlenip cephe güne izle i ve açıklık parametrelerinin yanı sıra tasarıma altlık olu turacak her türlü sayısal veri ve bilimsel bilginin edinilmesiyle daha zenginle mi bir kabuk tasarımı önerilebilecektir. Bu alandan alınacak bilgiler ile genetik algoritmalar kullanılarak örnek simbiyotik kabuklar ve hatta bu kabuklardan olu an kent içinde ekolojik koridorlar üzerine bir öneri yapılabilecektir. Ayrıca burada iki boyutlu cephe üzerinde yapılan çalı manın üç boyutlu kabuk üzerine aktarılması ile sitemin öneminin daha da artaca ı dü ünülmektedir. Kaynakça Dean, P. 2009, “Never mind all that environmental rubbish, get on with your architecture”, Architectural Design 29, 3, pp. 24 29. Johnson, S. 2002, Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities, and Software, Touchstone, NY. Shi man, D. 11.12.2012) http://natureofcode.com/ (alınma tarihi: Snep, R. 2009, Biodiversity Conservation at Business Sites, Alterra Scientific Contributions 28, Wageningen, Netherlands. Yeang, K. 2006, Ekolojik Tasarım Rehberi, YEM, stanbul. Gero, J. 1996, “Creativity, Emergence and Evolutioning Design”, Knowledge – Based Systems 9(7); pp. 435 – 448. Chu, K. 2006, “Metaphysics of Genetic Architecture and Computation”, Architectural Design, Vol 76 No 4, Wiley – Academy. Te ekkürler Genetik algoritmayla üretilmi ekolojik mutualist kabuk önerisi; stanbul Teknik Üniversitesi Mimari Tasarımda Bili im Anabilim Dalı altında Mimari Tasarımda Evrimsel Yakla ımlar dersi kapsamında hazırlanmı tır. Yazarlar katkıları için Prof. Dr. Gülen Ça da ’a ve Ar . Gör. Ethem Gürer’e te ekkür ederler. 73 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 74 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Kullanıcı Hareketleriyle Mekan Kurgusunun Etmen Tabanlı Bir Tasarım Aracı ile Yorumlanması Mehmet Emin Bayraktar stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı, Mimari Tasarımda Bili im Doktora Programı [email protected] Anahtar kelimeler: Sayısal tasarım araçları, etmen tabanlı sistemler 1. Giri Mekânlar, tanımlı bo luklardan olu ur. Kullanıcılar mekânların tamamlayıcısıdır. Bo luklar mimarlar tarafından kullanıcı hareketleri göz önünde bulundurularak tanımlanır. Tasarlanan mekânlar kullanıcıların ihtiyaçlarına göre biçimlenir ve aynı zamanda onlara önermeler yapar. Tasarımın farklı sa alarında gerçekle en bu olaylar, mekânların kendi içinde ve birbirleri arasındaki özelliklerin belirlenmesinde temeli olu turur. Tasarım çok yönlü bir u ra tır. Bu çalı mada erken tasarım a aması için kullanıcı hareketleri benzetimi yapan etmen tabanlı bir yar dımcı tasarım aracı geli tirilmi tir. Bu araç, kullanıcı verileriyle birlikte tasarımcıya üzerinde çalı aca ı proje için bir altlık sunar. Mimari tasarım sürecinde kullanılacak araçlar önemli yer tutar. Sayısal araçlar mimari tasarım i ini kolayla tırmak, varılmak istenen hedefe ula mak için mimarlara uygun zemin hazırlamak zorundadır. Mimarlık araçları ,mimarın dü üncesini farklı arayüzlere çevirir. Bu çalı ma neticesinde elde edilen bilgilerle z Mekân adlı mekân kurgulama aracı üretilmi tir. Mekân kelimesi Arapça kökenli bir kelime olup ilk manasıyla “yer, bulunulan yer”, yan anlamıyla “ev, yurt” demektir (TDK, 1988). Mimari bir terim olarak; “ nsanı çevreden belli bir ölçüde ayıran ve içinde eylemlerini sürdürmesine elveri li olan bo luk” anlamına gelir (Hasol, 2008). Bu bo luk sınırlandırmalar kabul edilen ö eler ile olu turulur. Yine Hasol’a (2008) göre insan yapıtlarının arasında kalan dı , kentsel mekân, yapının çe itli i levlerinin bir arada çözülmeye çalı ıldı ı ortak mekân gibi alt grupları da vardır. Etmen tabanlı modeller yapay zeka kavramıyle birlikte de erlendirilmelidir. Etmenler ile birçok ara tırma alanında benzetim yapılabilmektedir. Yakın zamanda mimarlıkta da birbirinden çok farklı çalı malar için temel olu turan etmenler, bu kapsamda geli tirilen modelin çekirde ini meydana getirir. Etmenler ile birlikte mekân kavramı ve mekân temsili, ön tasarım a aması dü ünülerek incelenmi tir ve konvansiyonel yöntemlerin, gösterimlerin dı ında farklı bir yakla ımı barındıran, mimar için bir fikir olu turabilecek bir araç dü ünülmü tür. As ve Schodek (2008)’in de belirtti i gibi; ister elle ister bilgisayarla yapılmı olsun, grafiksel gösterim yöntemleri, tasarıma ve konseptine anlam vermeye yöneliktir. Bu noktadan hareketle, gösterim biçimlerini çe itlendirerek, algıyı de i tirmek mümkündür. z Mekan programının kullanıcıları, mimarlar ve mimarlık ö rencileridir. Kesin bir biti i olmayan modelde, sürekli devinim durumu vardır. Bu durum hareketin temsil etti i canlılı ı gösterir. Kullanıcı, canlı bir altlık üzerinde, mekânlardaki ili kilerin birbirleriyle alı veri ine tanıklık eder ve sürekli de i imi, dönü ümü izler ve ona müdahale eder. Mekânların birbirlerine göre model içerisindeki etmenler vasıtasıyla kurdu u ili kiyi takip eder ve kendi tasarımı için bir taban olu turur. 2. z Mekan z Mekân programı bir mekân kurgulama aracıdır, tasarım ve gösterim yapar, ayrıca bir deneydir. Java tabanlı açık kaynaklı bir programlama dili olan Processing ortamında yazılmı tır (Url 1). 75 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu z Mekân programının farklılı ı temsil yöntemini tekrar kurgulamasından gelmektedir. Programın çalı ma biçimi öyledir: • Etkile imin dı sınırını tanımlayan, her eyin çevrelendi i bir çevre bulunur. Model ortamının tamamını kaplar. Bu çevrenin dı çeperleri etkile imin sonudur. Büyüklü ü ve oranları ayarlanabilir. • Etmenler ortam içerisinde belirli hedefler gözeterek, o hedeflere ula maya çalı ırlar. Gitmek istedikleri bölgeye varmak, devamında belirli aktiviteler gerçekle tirmek, bunu yaparken ba lantılar kurmak, ba lantıları de erlendirmek, gitgide kuvvet kazanan ili kileri kullanma e ilimi gibi i lemler etmenlerin dü ünce sistemini tanımlar. Etmenlerin çıkı noktalarını kullanıcı belirler. Bu nokta benzetimin her anında de i tirilebilir durumdadır. ekil 1: z Mekân Ekran Görüntüsü, Giri Ekranı. ekil 2: z Mekân Ekran Görüntüsü, Mekân Belirleme 76 • Alan olarak tanımlı bölgeler, kendi içerisinde çe itli mekânları temsil eder. Farklı alanlar farklı çekim kuvvetleri barındırır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Etmenler yapılarına göre ilgili oldukları alanda kalmak isterler. Alanlar etmen hareketleriyle birlikte evrilirler. Etmenler alanları, alanlar da etmenlerin hareketini etkiler. • Sarı alan yüksek, turuncu dü ük, sarı–turuncu arası renk orta derecede çekim gücüne sahiptir ( ekil 1). Mavi alan itme kuvveti gösterir. Etmenler sarı alanda yava hareket ederek daha fazla bulunmak isterler, mavi alanda ise geli açılarına göre çok hızlıca içinden geçer veya alanın sınırlarına çarpıp yön de i tirirler. Mavi alanlar engelleri belirlemek için çizilir. • Etmenlerin bıraktı ı izler de i kendir. zler geli en bir yapıya sahiptir ve etmenler önceden belirginle mi , sıkça kullanılan izleri kullanmaya çalı ırlar. Bu yollar bir süre sonra, alanların kendi içinde ve birbirleri arasındaki ili kileri belirtecek bir gösterime dönü ür. ekillenen mekânlar ile de i en ili kiler arasında kuvvetli bir ba vardır. 2. Programın Kullanımı z Mekân modeli programı ba latıldı ında bo bir ekran belirir. Klavye kısa yolları veya ekrandaki dü meler yardımıyla, ekil 3: Etmenin iç i leyi ini gösteren akı diyagramı. • Çekim alanlarından bir tanesini seçme ve çizme, • Etmen sayısını ve hızını ayarlama, • Ekranı temizleme i lemleri yapılabilir. Modelde kullanılan etmenler basit tepki etmeni yapısına sahiptir. Ortamdaki haritalamanın farkında olması anlık durum okumalarıyla olu ur. Mevcut durumu göz önünde bulundurarak çekim kuvveti yüksek olan alanda bulunma ve sık kullanılan yolları kullanma e ilimindedir. çinde bulundu u anlık zamana bakarak bir sonraki hareketine karar verir. Etmen harekette bulundukça çevresinde de i ikli e yol açar ve çevresi de ona kar ılık verir. Bu kar ıla ma neticesindeki izler programın kullanıcısının çıkarımlar yapmasını sa lar. Her etmen için farklı tipteki çekim alanları renklere göre ekrana fare yardımıyla çizilir. Zamanla çekim alanlarının etmenlerin ekil 4: Etmenin iç i leyi ini gösteren akı diyagramı. 77 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ihtiyacına göre ekillendi i görülebilir. Ba lantıların kuvvetine göre mekanlar birbirine yakla ıp uzakla abilir. Programdaki de i ime müdahele edip, alanları ba ka yere ta ımak, eklini de i tirmek mümkündür. Belirli zaman aralıklarında dondurup, görüntüler kaydederek geli im izlenebilir veya bir altlık amacıyla kullanılmak üzere saklanabilir. Etmen sayısı, hızı ve çekim alanlarının mahiyetleri de i tirilerek, tekrarlar ile farklı sonuçlar elde edilebilir. Etmenlerin ve programın i leyi gösterilmi tir. emaları ekil 3 ve ekil 4’te Klavye yardımıyla çekim alanları ekrandan kaldırılabilir. Programın bu sürümü için bu “S” tu udur. Tekrar “S” tu una basınca çekim alanlarını geri getirmek mümkündür. Etmenler ilgi alanlarında bulunmak isterler ve zamanla ba lantı izleri olu ur. Örnek senaryo olarak, ekil 6’da görülen alanda opera binası ve çevre düzenlemelerinin yapılması üzerinde durulmu tur. Yakın çevre için binayla birlikte düzenlemeler getirilmesi beklenmektedir. Denizle ili kisi bulunan proje alanının kuzeyinde ortalama 16 18 katlı, 50 metreden fazla yüksekli e Geli tirilen programın amacı ya ayan mekânları “canlı gösterim” ile sunmak ve bu tip temsile sahip bir tasarım aracı ile tasarım yapmaktır. Bunu da etmen tabanlı bir sistem çerçevesinde geli tirerek, kullanıcılar için farklı bir deneyim sunma amacı güdülmü tür. Bilgisayarlar mimari çalı malarda büyük yer tutar. Geleneksel gösterim yöntemleri dı ında farklı metotlar ile çalı ılabilir. Yapılan çalı ma bir deneydir. Bu deneyin sonucunda elde edilecek verilere göre gelecekte bu çalı manın daha ileri seviyeye ta ınması, bilgisayarlı çizim programlarıyla içiçe duruma getirilmesi planlanmaktadır. ekil 5: Çekim alanları ve ba langıç noktası örne i. 78 ekil 6: Vaziyet planı üzerinden de erlendirme. sayısal tasarım entropi yaratıcılık sahip toplu konut bölgesi vardır. Güneyde ve do uda çift yönlü araç yolu, batıda ise denize do ru uzanan peyzaj düzenlemesi yapılacak alan, sahil eridi ve bir koy bulunur. Mevcut verilere göre z Mekan aracı bu do rultuda denenmi tir. Projede merkezi olu turacak opera binası yapısı sarı renkle belirtilen alanda, yakın çevresi sarı turuncu, kıyı bölümünü içeren uzak çevre kısmı turuncu renkle gösterilmi tir. Bu ekiller çizilirken 1. denemede arsanın biçiminin, göz önünde bulunduruldu u söylenemez. Renkli alanlar sadece yerlerin belirlenmesi görevi görmü tür. Kullanıcıların giri noktaları yapının do usundaymı gibi belirlenmi tir ve giri noktası “0” tu uyla istenilen yerde ele alınmı tır. Benzetimin ba langıcından itibaren etmenler hareket etmeye ba lar ve sarı alanda daha çok bulunmak isterler, hareketleri buna göre ekillenir, dı arı çıkma olasılı ı di er renklere göre daha azdır. ekil 7: Benzetimin ba langıcı ve sonu. ekil 8: ç mekan tanımlamaları için yapılan benzetim. 79 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu “S” tu u yardımıyla çekim alanları model ekranından kaldırılır. Bu a amadan sonra etmenler sadece önceden olu mu izleri takip ederek hareket ederler. Tekrar “S” tu una basarak renkli alanlar geri gelebilir. Çekim alanlarının görünülürlü ü azaltıldı ında, yo unlu un yine beklenilen biçimde ortaya do ru kaydı ı fakat belli bir süre sonra izlerin “doyma noktasına” geldi i görülür. Bundan sonraki izler, eskilerin üzerinde görülmeyecek biçimde olu ur ( ekil 7). Referanslar Vaziyet için kararlar verilebilece i gibi, iç mekan üzerinde de çalı malar yapılabilir. Aynı projenin iç mekanları için yapılan de erlendirme ekil 8’de görülmektedir. En sa da giri ve fuaye, orta kısımlarda yardımcı birimler, solda ise ana sahne ve çevre birimlerin oldu u dü ünülerek farklı kuvvetlerdeki mekan tanımlamaları için benzetim çalı ması yapılmı tır. Hasol, D. 2008: Ansiklopedik Mimarlık Sözlü ü, Yapı Endüstri Merkezi Yayınları. Sonuçlar Günümüzde bilgisayar uygulamaları mimarlık için çok önemli bir noktaya ula mı tır. Bu uygulamalar tasarım sürecine hız kazandırmasıyla birlikte farklı yöntemler geli tirmeye imkan sa lar ve üzerinde çalı malar yapılmalıdır. z Mekan modelindeki parçaları kavramsal boyutta okumak gerekir. Örnek olarak, büyüklükler hacmi de il aktivitenin kar ma ıklı ını ve önemini gösterir. Çıkı noktası, ya ayan mekan arın canlı gösterimidir. Bunu da etmen tabanlı bir sistem içerisinde geli tirerek, kullanıcılar için sıradı ı bir deneyim sunma amacı vardır. Bilgisayarın mimari çalı malarda önemli roller üstlenmesiyle beraber, geleneksel gösterim yöntemleri dı ında farklı yöntemler kullanılabilece i dü üncesi mevcuttur. Yapılan çalı ma bir deneydir. Bundan dolayı yapılan her deneyin sonucu ba arılı bulunmayabilir. Sonuçlar yorumlan malıdır. Benzetim ortamını olu turmu tasarımcı bu sonuçları de erlendirecek ki idir. Varmak istedi i yere göre verileri model ortamına giri yapar ve dura anlıktan uzak bir deneye adım atmı olur. Bu çalı manın geli tirilecek yeni sayısal mima ri tasarım araçları için bir ön ara tırma olması beklenmektedir. 80 As, I. ve Schodek D. 2008, Dynamic Digital Representations in Architecture: Visions In Motion. Bayraktar, M.E. 2010, Kullanıcı Hareketleriyle Mekan Kurgusu: Etmen Tabanlı Bir Tasarım Aracı, Yüksek Lisans Tezi, stanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Mimari Tasarımda Bili im Programı. Türk Dil Kurumu, 1988: Türkçe Sözlük, Türk Dil Kurumu Yayınları. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Apartman Blokları için Plan eması Üreten bir Prototip Önerisi Belinda Torus1, Sinan Mert ener2 Bahçe ehir Üniversitesi, Mimarlık ve Tasarım Fakültesi stanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü 1 2 1 [email protected], [email protected] Anahtar kelimeler: Açık yapı, esneklik, kitlesel bireyselle me, konut, bilgisayar ortamında üretim 1. Türkiye’de konut üretimi Konut, insanın en temel anlamda barınma (çevresel etkilerden korunma) ihtiyacını kar ılamak için olu turulmu kullanılan yapıdır. Türk dil kurumu konutu “insanların içinde ya adıkları ev, apartman vb. yer, mesken, ikametgâh” olarak tanımlar [1]. Dolayısıyla konut, temel anlamda barınma ihtiyacını kar ılamakla beraber, ya amın getirdi i tüm temel ihtiyaçları da kar ılamaktadır. Dolayısıyla zaman içinde geli en ve de i en bu ihtiyaçlara yapılan konutların cevap verebilme gereklili i de ortaya çıkmaktadır. 1963 yılındaki Devlet Planlama Te kilatı’nın be yıllık kalkınma planında konut ve gecekondular önemli bir ba lık olu turmaktadır (Bayraktar, 2006). Yeni konut üretiminin planlı ekilde kar ılanmasını sa lamak amacıyla 1984 yılında TOK (Genel dare dı ında Toplu Konut ve Kamu Ortaklı ı daresi Ba kanlı ı) kurulmu tur [2]. TOK hem dar gelirliye sosyal konut üretmek, hem de kar amaçlı proje üretmek üzere çalı maktadır1. 2003 yılından itibaren yeniden yapılandırılan TOK 2004 yılının Ocak ayı itibariyle Ba bakanlı a ba lanmı tır (Bayraktar, 2007). Türkiye’deki en büyük konut üreticisi olan TOK dı ında K PTA gibi yerel yönetim destekli kurulu lar ve özel sektör de konut üretimi yapmaktadır. TOK ’nin üretti i konut çözümleri (hem toplu konut, hem de sosyal konutlar için) genelde apartman bloklarıdır. TOK ’nin altyapısı çözümlenmi , belli standartlara sahip hızlı ve ucuz ekil 1: TOK uygulamaları – Rize At Meydanı ve Erzincan Merkez’den örnekler [2] konut üretme çabası seri üretim (mass production) mantı ını desteklemektedir. Bu üretim mantı ı, çok konutu tek bir plan tipinden üretmeye yönelik bir yakla ım sergilemekte ve alternatif hanehalklarını göz ardı etmektedir. Alternatif hanehalkları sosyal deste e ve farklıla an ihtiyaçlarına cevap verecek yeni konut ve ya am çevrelerine ihtiyaç duy maktadırlar (Ünsal Gülmez, 2008). Örne in stanbul’da oturu lan konutların oda sayıları ile hane halkı büyüklü üne göre de i memesi, kısaca bu iki de er arasında bir ili ki bulunmaması, mevcut yapı stokunun bugünün ailesine ve ya am biçimine ne kadar uygun oldu u ve zaman içindeki de i en ihtiyaçlara ne kadar cevap verebildi i tartı masına sebep olmaktadır. Bu yazıda önerilen prototipte, Türkiye’deki bu tek tip konut üretimine alternatif olarak esnek kitlesel üretimi, hesaplamalı tasarım mantı ı ile birle tirmeyi amaçlamaktadır. Bu açıdan bakıldı ında seri üretimin yerini kitlesel bireyselle me konulmaktadır. 1 TOK ’nin 2003 2007 yılları arasındaki konut üretimi yakla ık 750.000 konuttur. 2007 yılının Nisan ayına kadar 250.000 konutun yapımına ba lanmı tır. Ayrıca 2007 yılında üretilmekte olan yakla ık 280.000 konutun %83’ü sosyal konuttur (Bayraktar, 2007). 81 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 2. Kavramsal altyapı 2.1 Esneklik Türkiye’deki konut stokunun, alternatif hanehalklarına ve zamanla de i en ihtiyaçlara uyum sa layabilmesi için esneklik kavramı ön plana çıkmaktadır. TDK (Türk Dil Kurumu)’ya göre [1], esneklik; esnek olma durumu, elastikiyet, esnek ise 1) Bir dı gücün etkisi altında uzama, kısalma, e rilme vb. biçim de i ikliklerine u radıktan sonra, etkinin kalkmasıyla eski biçimini alabilme özelli inde olan, elastik, elastiki, 2) De i ik yorumlara elveri li, 3) Görü ve tutumlarında katı olmayan eklinde tanımlanmaktadır. Konutta esneklikte ise Norberg Schulz (1965), esnekli i iki ekilde tanımlamaktadır: 1) Elemanlar ilavesi ve çıkarılması yoluyla ve bütünlü ünü kaybetmeden binanın büyümesi ya da küçülmesi, 2) Elemanları ve ili kilerinin de i tirilebilmesi ve farklıla tırılmasıdır. Konut üretiminde esneklik meselesi ço unlukla 20. Yüzyıla özgü üretimden kaynaklanan bir problem alanı olmaktadır. Üretilen bu konutların kullanıcısının tekil bir konutta oldu u gibi net tanımlanamayan, de i ken bir aktör olması ve kullanım sırasında geçirece i müdahalelerin tahmin edilemez olu u ile esneklik çözümlenmesi zor bir problem alanı haline gelmektedir ( lhan, 2008). Gerçekle me zamanı yapım evresiyle sınırlı ise, uygulamasında yalnız planlama ve mekan organizasyonu (layout) kararlarının etkili oldu u, ancak gerçekle me zamanı yapım evresini de kapsıyorsa, bu kararların yanı sıra yapı ve yapım sistemi niteliklerinin de uygulamada önem ta ıdı ı ve binanın kullanım evresinden önce ortaya çıkan esnekli e tasarım esnekli i olarak tanımlamaktadır. Söz konusu gruplandırmada tasarım esnekli i kapsamına giren, yapım evresinde planlama ve mekân organizasyonu karalarının yanı sıra, özellikle yapı ve yapım sistemi özelliklerine ba lı olarak gerçeklesen “yapım esnekli i” ayrı bir esneklik türü olarak belirlenebilir (Deniz, 1999). Tablo 1: Literatürde var olan bireyselle tirme yöntemleri (Bardakçı, 2004) 82 Her türlü kullanıcı için sınırsız esnek olabilen tasarımlar ise ön maliyeti artıraca ı için, esneklik sınırlarının planlama ve tasarım sürecinde çizilmesi ilk yatırım maliyetini ciddi oranlarda dü ürecektir. Dolayısıyla esnek konut tasarımında esneklik boyutunun önceden belirlenmesi gelecekteki plan de i ikliklerine olanak sa layabilece i gibi ilk yatırım oranlarını da azaltacaktır (Tatlı, 2008). Bu açıdan bakıldı ında prototipte yapım esnekli inden söz etmemiz mümkün olmaktadır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık 2.2 Kitlesel bireyselle me 20. Yüzyılın ba ında otomotiv sektörünün geli imi ile ortaya çıkan, aynı türden ürünü çok sayıda kimli i bilinmeyen muhtelif kullanıcı için hızlı ve büyük miktarlarda üretme mantı ı seri üretim olarak kar ımıza çıkmaktadır. Bulundu umuz yüzyılda ise kullanıcılar farklıla makta, istekleri de i mekte ve seri üretim yerini kullanıcıların farklı istekleri do rultusunda ve belirli tüketicinin tercihine yönelik olarak sınırlı miktarda üretim yapan kitlesel bireyselle tirmeye do ru bırakmaktadır (Güngör, 2010). Bu amaçla çe itli bireyselle tirme yöntemleri ortaya konmaktadır (çizelge 1). Di er pek çok alanda oldu u gibi konut üretimi ve mimarlık alanında da 20. yüzyıl öncesindeki tekil ve ki iye özgü tasarım ve üretim yerini seri üretime bırakmı tır. Bu açıdan bakıldı ında kitlesel bireyselle me; kitlesel üretim ile ki iye özgü tekil üretimin olumlu yönlerinin mümkün olan en iyi ekilde bir araya gelmesidir. Kitlesel bireyselle tirme, farklı ürün alternatifleri üretmekte ve tanım olarak da esnekli i desteklemektedir. Önceden verilmi kararlar ve tanımlı kural setleri üretilen kitlesel bireyselle tirme ürünlerini tanımlar (Da Silveria ve di ., 2001). Böylelikle daha önceden çerçevesi çizilerek tanımlanmı kuralların farklı düzenlerle bir araya gelmesi ve ürünlerin olu ması mümkündür. Ayrıca hesaplamalı tasarım teknolojilerinin de kullanılması ile hem olası alternatifleri hesaplamak, hem de bilgisayar ortamında hızlı, ekonomik ve uygulanabilir üretim yapmak mümkün olmaktadır. 2.3 Tasarım teknolojileri ve uygulamalar 90’lı yıllardan itibaren teknoloji alanındaki geli meler artan bir ivmeyle devam etmekte ve bu durum mimarlık prati ini de etkilemektedir (Torus, 2010). Özellikle hesaplamalı tasarım teknolojilerinin destekledi i yeni kavramlar ve tasarım teknikleri ortaya çıkmaktadır. Parametrik tasarım, üretken sistemler, genetik algoritmalar, yapay zekâ vs. gibi tasarım tekniklerinin ürünleri mimarlıkta görülmekte ve dijital mimarlık ürünleri fiziksel dünyada uygulanmaya ba lanmaktadır (Akipek & nceo lu, 2007). Ayrıca, mimari tasarım ve üretim süreci sürekli birbirini besleyen döngüsel bir süreç haline gelmekte ve bu durum da dijital süreklilik kavramıyla açıklanmaktadır (Kolarevic, 2003). Geleneksel tasarım süreçlerinden farklı olan bu süreçte, üretim üç boyutlu yazıcılarda yapılabilmekte, sürecin her noktasında müdahaleler mümkün olmakta ve geri bildirimlerle ürün geli tirilebilmektedir. Tasarımda tekil bir ürün tasarlamak yerine, ürün grubunu tasarlayacak olan tasarım stratejisi ve tasarım yöntemi tasarlanmaya ba lanmı tır (Akipek & nceo lu, 2007). Bir ba ka deyi le artık ürün de il, ürün grubunu olu turacak kural setleri, tasarım girdileri ve çe itli parametreler tanımlanmakta ve tasarlanmaktadır. Bu durum, ürünün tasarım sürecinde kullanılacak olan mimari bilgilerin ve kural setlerinin iyi bir ekilde tanımlanması gereklili ini oraya çıkarmaktadır. Ayrıca ürünler test edilerek geri bildirimlerle ve müdahalelerle, bu kararlarda ve kurallarda de i iklikler yapılabilmektedir. 2.4 Açık yapı yakla ımı Prototip için esneklik kavramının sınırlarını belirlenmesi ve kitlesel bireyselle menin gerçekle ebilmesi için açık yapı yakla ımı kullanılmı tır. Açık yapı yakla ımının temeli Habraken’in çalı malarına dayanmaktadır ve u sözleri ile özetlenebilir: “... gelece in konutu dü ünüldü ünde, ne olaca ını tahmin etmek için çalı ırken aynı zamanda öngörülemeyen için de hazırlıklı olmalıyız. Gelece in belirsizli i bugünkü alınan kararların temelini olu turmalıdır." (1972, s. 42). Kendal ve Teicher açık yapı uygulamasında yapıyı iki bölümde ele alır; 1) destek (ya da temel yapı support): yapının ta ıyıcı ve temel altyapısını barındıran bölümler, 2) dolgu (infill): yapının de i ebilir ve kullanıcıya cevap verebilen de i ebilen ve dönü ebilen bölümler (2000, s.4). 83 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Açık yapı sisteminde destek, ta ıyıcı sistemle beraber tesisat altyapısını da içeren binanın daha katı ve dura an kısmını olu tururken; dolgu, belli ölçüde de i ebilen ve dönü ebilen, daha esnek kısmını olu turmaktadır. Bir ba ka deyi le açık yapı sistemi, ta ıyıcı ve ta ıyıcı ile ili kili olan hizmet alanlarının altyapısını, yapının temel kalıcı kısmı olarak tasarlarken, dolguyu bireysel kullanıcının isteklerine, seçimlerine ve ya am stiline göre de i iklikler gösterebilecek ekilde tasarlanmaktadır (Kendal ve Teicher, 2000, s. 33). 3. Prototipin altyapısı ve ana kararlar Prototipte kitlesel bireyselle tirilmi ürün gruplarına (plan emalarına) sahip olmak, dolayısı ile belirsiz bir kullanıcı profiline göre farklı boyutlarda esnek kullanıma olanak sa layacak konut alternatifleri üretmek hedeflenmektedir. Bilgisayar ortamında geli tirilerek, plan emaları hızlı ve do ru bir ekilde üretilebilmesi amaçlanmaktadır. Tünel kalıp sistem, binaların dö eme ve duvarlarının büyük kalıp elemanlar ile birden döküldü ü, yerinde dökme bir yapım sistemidir. Hazır kalıplar ile binanın ta ıyıcı elemanları betonarme olarak üretilmekte, temeller, çatı ve bitirme i lerinin ço unlu u geleneksel teknikler ile gerçekle tirilmektedir. ç ve dı bölme duvarları ise ço unlukla hazır panellerden olu turulmaktadır. Tünel kalıplar ile bir hacmin en çok üç duvarı dökülebilmektedir. Açık kalan kısımdan çıkarılan kalıplar, vinç yardımıyla ba ka bir noktada tekrar kurulmaktadır [3]. Bu yüzden özellikle toplu konutlarda oldukça etkin kullanılmaktadırlar. Farklı plan emalarının ve kütle ili kilerinin seçilmesi mümkün olmasına ra men ilk a amada dikdörtgen plan eması seçilmi tir. Bunun sebebi öncelikle prototipi test etmek ve alternatifleri daha iyi takip etmektir. lk önce açık yapı yakla ımı ile destek olu turulmaktadır. Deste i olu turmak için ta ıyıcı sistemi ve servis mekânlarıyla ilgili ana kararlar önceden verilmi ve gerekli hesaplar yapılmı tır. Böylece üretimi yapabilmek için gerekli altyapı olu turulmu tur. Farklı boyutlarda ve ekillerde uygulaması olmasına ra men, en uygun ekle sokma ihtiyacı sebebiyle prototipteki tünel kalıp uygulamalarında u ekilde bir boyut kısıtlamasına gidilmektedir. Uygulamada derinli i 62,5cm’in katları (en az 5m, en çok 12,5m), açıklı ı ise 105cm+30cm*n eklinde tanımlanabilen (en az 2,55m, en çok 5,85m) farklı oransala sahip bir ızgara sistemi üzerinde üretim gerçekle mektedir. Yükseklikleri ise 230 300 cm. aralı ında olabilmektedir. Burada tünel kalıp sistemi geleneksel olmayan bir ekilde, tekrarlanan aralıklarla de il, de i en aralıklarla üretilerek, plan tiplerinde farklıla ma sa lanmaktadır. Ta ıyıcı olan bu duvarların yanı sıra bölücü duvarlar da tanımlanmı tır. htiyaç halinde (açıklık 4,95m ve üzerinde oldu u durumlarda) bölücü duvar eklemesi mümkün olmaktadır. 3.1 Ta ıyıcı sistem kuralları 3.2 Hesaplamalar ve üretim Ta ıyıcı sistem olarak TOK ’nin de uygulamalarında sıkça kullandı ı tünel kalıp sistemi seçilmi tir. Tünel kalıp sistemi, prefabrike bir sistem oldu u için hızlı üretim yapabilen ekonomik bir sistemdir. Prototipte girdi olarak kütle boyutu, kat adedi ve istenilen daire tipi yüzdeleri girilmektedir. Kütle boyutu ve kat sayısı ile ili kili olarak çekirdek boyutları ve ihtiyaç duyulan dola ım alanları hesaplanmaktadır. Çekirdek alanı kütle boyutuna ve kat adedine ba lı olarak, kütlenin kö esinde, kenarında veya ortasında bulunabilmektedir ( ekil 2). lk de erler girildikten sonra çekirde in boyutu ve yeri saptanmakta ve birden fazla alternatif üretilebilmesi durumunda ise rastlantısal olarak aralarından seçim yapılmaktadır. Bu sistemi kullanmak hem boyut sınırlamalarının belirlemesi açısından, hem de elde edilecek olan örneklerin gerçekçi ve uygulanabilir olması açısından avantajlıdır. 84 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Destek kısmı, tasarlanan kütlenin kalıcı kısmı oldu u için çekirdek, dola ım alanları, tesisat sisteminin geçti i (ıslak hacimlerle ili kilendirilecek olan) alanları içermektedir ( ekil 3). Bu durumda plan emalarında tesisat için belirlenen alan ve çevresinde banyo, WC, mutfak vb. alanların yer alması öngörülmektedir. Bu kararla türetilen plan emasının yatayda ve dü eyde tesisat sisteminin süreklili ini sa lanmaktadır. ekil 2: Çekirdek alanının konumu Kütle ve çekirdek üretiminden sonra ise ta ıyıcı sistem hesaplamaları ve üretimi yapılmaktadır. Çekirdek ve ta ıyıcılar hesaplanarak yerle tirilmekte ve taban (base) kısmı olu turulmaktadır. Taban olu turulurken sırasıyla kütle, çekirdek ve ta ıyıcılar olacak ekilde bir üretim söz konusudur. ekil 4’te çekirde in merkeze yakın bir konumda bulunması halinde olu abilecek plan eması ve ta ıyıcı aralık ve derinlikleri görülmektedir. Plan eması olu turulurken taban, odalar ve daha sonra daireler türetilmektedir. Odalar üretilirken öncelikle alan kontrolü yapılmaktadır. Odalar ve daire tipleri için en az ve en çok alan hesaplamaları yapılmı tır. Üretilen odalar ve dairelerin, daha önceden hesaplanmı olan bu alan sınırı içinde yer alması halinde üretim gerçekle mekte, aksi durumda tekrar ba a dönülerek tüm üretim ve hesap ba tan yapılmaktadır. Taban üretildikten sonra geni likleri uygun olan odalara bölücü duvarların eklenmesi mümkün olmaktadır. ekil 5’te prototipin arayüzü ve taban için hesaplanan de erler ve plan eması görülmektedir. Taban ve odalar olu turulduktan sonra istenilen yüzdelere göre her katta daireler yerle tirilerek her katın plan emaları üretilmektedir. Böylelikle ta ıyıcı sistemi aynı olan kat planlarında dairelerin farklı ekillerde ve sırayla bir araya gelmeleri üretilmeleri mümkün olmaktadır ( ekil 6). Burada ta ıyıcıların geni liklerine ba lı olarak dairelerin her biri farklı alanlara sahip olarak olu maktadır. Dolayısıyla her türetmede farklı plan eması üretilebilece i gibi, her üretilen planda da farklıla mı daire tipleri elde etmek mümkün olmaktadır. ekil 3: Destek (support) kısmının olu turulması ekil 4: Hesaplanan De erler 85 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Her türetmede bu hesaplamalar ve üretim yeniden yapılmakta ve farklı sonuçlar elde edilebilmektedir. ekil 7’de 20*20 taban alanına sahip dört katlı konut üretim alternatiflerinden örnekler görülmektedir. Aynı ilk de erlere sahip olmalarına ra men prototipte üretilen dairelerin konumları, sayıları ve alanları ekildeki gibi farklılık göstermektedir. ekil 5: Üretilen prototipin arayüzü 86 4. Sonuç Türkiye’de üretilen toplu konutların büyük bir kısmı, alternatif hanehalkına ve de i en ihtiyaçlara cevap verememektedir. TOK benzer veya tek tip planla hızlı ve seri üretim yapmakta ve plan tiplerinin çe itlenmemesinden dolayı da ele tiri almaktadır. Geleneksel yöntemlerle esnek üretimi sa lamak ve plan tiplerini farklıla tırmak, maliyeti arttıracak ve üretimi yava latacaktır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık ve geni bir kullanıcı kitlesinin ihtiyacına cevap verebilme potansiyeli olan bir kitlesel üretimden bahsedilmektedir. Açık yapı yakla ımı ile ta ıyıcı ve ıslak hacimler ve odalarla ilgili temel kararlar verilmi tir. Yapım sisteminin belirlenmi olması ve tünel kalıp sisteminin özelli inden dolayı hem hızlı hem de ucuz üretim mümkün olmaktadır. Ayrıca yapılan hesaplamalar ve kontrollerle plan emalarının gerçekçi ve uygulanabilir olması sa lanmaktadır. Bu prototip önerisinde ise farklı alternatifler olu turan, esnek ve geni bir kullanıcı kitlesinin ihtiyacına cevap verebilme potansiyeli olan bir kitlesel üretimden bahsedilmektedir. Açık yapı yakla ımı ile ta ıyıcı ve ıslak hacimler ve odalarla ilgili temel kararlar verilmi tir. Yapım sisteminin belirlenmi olması ve tünel kalıp sisteminin özelli inden dolayı hem hızlı hem de ucuz üretim mümkün olmaktadır. Ayrıca yapılan hesaplamalar ve kontrollerle plan emalarının gerçekçi ve uygulanabilir olması sa lanmaktadır. ekil 6: Prototipte üretilen kat plan emaları. Bu çalı mada kitlesel bireyselle tirmenin bilgisayar ortamında tasarlanması sonucu olarak geli tirilme potansiyeli yüksektir. Ana kararlarda de i iklikler yapılarak çe itli geri dönü lerle ve müdahalelerle, farklı üretimler yapılabilmektedir. Ayrıca daha ileri a amalarda çe itli özelliklerin, örne in metraj verilerinin hesaplanması, cephe tasarımı vb. gibi eklenmesi de mümkündür. ekil 7: Aynı ilk de erlere sahip farklı kat plan emalarından örnekler 87 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 5. Kaynakça Akipek, Ö., N. nceo lu.: 2007, "Bilgisayar Destekli Tasarım ve Üretim Teknolojilerinin Mimarlıktaki Kullanımları", Megaron YTÜ Mimarlık Fakültesi E Dergisi. 2(4), pp. 237 252. Bardakçı A.: 2004, “Kitlesel Bireyselle tirme Uygulama Yöntemleri”, Akdeniz . .B.F. Dergisi (8), pp. 1 17 Bayraktar E.: 2006, Gecekondu ve Kentsel Yenileme, Ekonomik Ara tırmalar Merkezi Yayınları Bayraktar E.: 2007, Bir nsanlık Hakkı: Konut, TOK ’nin Planlı Kentle me ve Konut Üretim Seferberli i, Boyut Kitapları Da Silveira, G., D. Borenstein, F. Fogliatto.: 2001, "Mass Customization: Literature Review And Research Directions", Int. J. Production Economics, 72, pp. 1 13 Deniz, Ö. S.: 1999, Çok Katlı Konut Tasarımında, Kullanıcıların Esneklik Taleplerini Kar ılayacak Yapı Elemanlarının Seçimine Yönelik Bir Karar Verme Yakla ımı, TÜ, Doktora tezi Güngör Ö.: 2010, Genetik Algoritmaya Dayalı Kitlesel Bireyselle tirme Amaçlı Konut Tasarım Modeli, TÜ, Yüksek Lisans Tezi Habraken N. J.: 1972, Supports: An Alternative to Mass Housing, London, UK, The Architectural Press lhan C.: 2008, Tüketici Odaklı Konut Arzında Esneklik ve Yalınlık Yaklasımları, YTÜ Doktora Tezi Kendal S., & Teicher J.: 2000, Residential "Open Building", New York, USA, E & FN Spon Kolarevic, B. (ed.): 2003, Architecture In The Digital Age: Design and Manufacturing, London, UK: Spon Press Norberg Schulz C.: 1965, Intentions in Architecture, MIT Press, (Eigth printing, 1988) 88 Tatlı B.: 2008, Esneklik Ve De i ebilirli in Çelik skeletli Çok Katlı Konut Yapılarında rdelenmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi Torus, B.: 2010, “Mimarlık teknolojilerinin mimari tasarıma etkileri”, TOL Dergisi, Kayseri Mimarlar Odası Yayınları, 8 (Bahar 2010), pp. 30 37 Ünsal Gülmez N.: 2008, Metropolde Çe itlenen Hanehalkları Ve Konut, TÜ Doktora Tezi [1] www.tdk.gov.tr (Aralık 2012) [2] www.toki.gov.tr (Aralık 2012) [3] www.iskelekalipdunyasi.com/teknik.bilgi/58/ TUNEL.KALIP.SISTEMLER (Aralık 2012) sayısal tasarım entropi yaratıcılık Oturum 3 Oturum Ba kanı Doç Dr. Leman Figen Gül Tasarım Süreçlerinde Yapı Bilgi Modelleme Araçlarının Etkileri Ahmet Emre Dinçer, Sema Alaçam , Salih Ofluo lu Yapı Projelerinin lgili Yönetmeliklere Uygunluk Denetimi – Otomatik Denetleme Sistemleri Sibel Macit, Georg Suter, M.Emre lal, H. Murat Günaydın n aat Sektöründe Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) Hakkında nceleme Durmu Akkaya, Begüm Sertye ilı ık Servis Güzergâhı Belirlenmesine Yönelik Bir Karar Destek Sistemi Geli tirme Çalı ması: Güngören Örne i Durmu Akkaya 89 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 90 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Tasarım Süreçlerinde Yapı Bilgi Modelleme Araçlarının Etkileri 1 Ahmet Emre Dinçer1, Sema Alaçam2, Salih Ofluo lu3 Karabük Üniversitesi, Safranbolu Fethi Toker Güzel Sanatlar ve Tasarım Fakültesi, Mimarlık Bölümü 2 stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitisü, Bili im Anabilim Dalı 3 Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Enformatik Bölümü 1 [email protected], [email protected], 3ofl[email protected] Özet: Bu çalı ma kapsamında, ülkemizde faaliyet gösteren mimari tasarım ofislerinde yapı bilgi modelleme(B M) araçlarının kullanımının ofis ölçe inde yerel etkilerinin ve yansımalarının irdenmesi amaçlanmı tır. Pilot olarak seçilen bir mimarlık ofisinin yakın dönemdeki farklı ölçekteki i lerinin tasarım süreçlerine bakılmı tır ve ofisin çalı anları ile röportaj gerçekle itirilmi tir. B M teknolojisinin tetikledi i de i imler, kullanıcıların/mü terilerin B M teknolojisi konusundaki farkındalıkları ve beklentileriyle ilgili bir durum analizi yapılmı tır ve mimari tasarım ofisi için “çizerek tasarlamaktan, yaparak tasarlamaya” bir paradigma de i iminin varlı ı tartı ılmı tır. Anahtar kelimeler: Yapı bilgi modelleme, durum çalı ması, mimarlık ofisleri, sayısal tasarım, zanaat. 1. Giri “Yapı Bilgi Modelleme” (B M) kavramı, ilk olarak 70’li yıllarda Eastman tarafından ortaya atılmı tır. Eastman’a göre: “B M; kavramdan bir yapının tasarımına, in asına ve yıkımına ya am döngüsü boyunca var olan zengin, bütünle ik bilginin kar ılı ıdır. B M tasarım kaydı olarak in a edilen, yapılan ve i letilen bilgi için üç boyutlu modellemeyle zenginle tirilmi nesne tabanlı bilgiye dayanır. B M’le elde edilen kazanımlar; yapıların tasarlandı ı, üretildi i ve i letildi i yöntemleri müthi bir ekilde de i tirecektir” (Condon, 2006). B M’in çıkı noktası 70’li yıllara dayanmasına ra men; yaygınla ması, nesne tabanlı sistemlerin geli tirilmesi ve internetin ticari olarak kullanılmaya ba lamasıyla birlikte, 90’lı yılların ba larına rastlamaktadır. Fakat 2000’li yıllara kadar B M’nin kullanımı istenen düzeye ula mamı tır. Bunun temel sebebi de tasarım bilgisinin kısıtlı temsili ve farklı nesneler arasındaki ili kilerin tam olarak kurulamaması olarak gösterilebilir. Bu dönemden sonra, otomobil, uçak ve üretim endüstrilerindeki ba arılı uygulamalardan (parametrik bilgi teknolojisinden) faydalanılmasıyla bugünkü B M yapısı elde edilerek, B M’in geni kitlelere da ılımı sa lanmı tır (Autodesk, 2007a). B M ile ilgili çe itli yazılım firmaları (Autodesk, Graphisoft, Bentley, VectorWorks, Nemetschek vb…) tarafından sunulan ürünlerin artı ıyla olu an rekabet de bu geli imi desteklemi tir. Bugünkü yapısıyla B M, fiziksel ve i levsel niteliklerinin sayısal temsili olarak tanımlamak mümkündür. B M, ba langıç a amalarından yıkım sürecine kadar var olan bir tesisin ya am evresi boyunca karar alımları ve enformasyon için güvenilir bir temel olu turan ve payla ılabilen bir bilgi kayna ı olarak görülmektedir. B M’nin temel öncülü ise payda ın rollerini desteklemek ve yansıtmak amacıyla B M’de bilgiyi yerle tiren, çıkaran, güncelleyen veya dönü türen bir tesisin ya am evresinin farklı sa alarında farklı payda larla i birli ini sa lamaktır (Deke, 2007). B M’in temel bile enleri nesneler (duvar, kapı, pencere vb…), onları tanımlayan özellikler (nesneleri tanımlama vb…), 2 ve 3 boyutlu geometriler ve nesneler arasında kurulan ili ki tipleri olarak özetlenebilir. B M’i çekici kılan özellikler ise e zamanlı eri im, sa lam bilgi, otomatik ölçüm, nitelikli ileti im, çok boyutlu bütünle me, proje görselle tirme, proje belgeleme, sayısal tesis yönetimidir (Olatunji ve di ., 2010). 91 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 2. Durum Çalı ması: Yöntem ve Analiz Durum çalı ması için ülkemizde B M teknolojisinden faydalanmaya ba ladı ı tarih itibariyle öncü olarak kabul edilebilecek firmalardan biri olan DOME Mimarlık Ofisi seçilmi tir. 2003 yılından beri çe itli ve büyük ölçekli projelerde (AVM, ofis merkezleri, kongre ve spor merkezleri, konut projeleri vb…) faaliyet gösteren ofis, son birkaç yıldır bu teknolojiyi kullanmaktadır. Firmanın gerçekle tirdi i “Diamond” stanbul, “Deepo” AVM, “Trump” Kuleleri, “Milpark Residans”, “Elisium Fantastic” konutları ve “Cathay” konut projeleri durum çalı masında de erlendirme kapsamına alınmı tır. Çalı ma süresince bilgi edinimi firma çalı anlarıyla yapılan bireysel görü me, anket ve e posta aracılı ıyla sa lanmı tır. Seçilen projelerde B M’nin kullanım biçimleri; erken tasarım a amaları, tasarım süreci, uygulama projeleri, kontrol ve yenileme gibi farklı sa alarda gerçekle mi tir. B M’e geçi süreci revizyon a amasındaki “Diamond” ve “Deepo” projeleri ile ba lamı ve bu projelerde B M, 2 ve 3 boyutlu temsil ve uygulama projelerinin hazırlanmasında kullanılmı tır. B M, “Evkur” projesinde hem erken tasarım a amalarında hem de ekil 1: Ofisten iç görünüm 92 proje revizyon süreçlerinde; “Trump” kuleleri projesi’nde uygulama a amasında, maliyet tahmini, metraj ve hak edi lerin hesaplanmasında; Residans projesi olarak tasarlanan “Cathay” projesi’nde de ba langıçta geleneksel CAD yazılımı kullanılmı ; fakat projenin içeri i (süpermarket, sinema, oyun alanları, yeni rezidanslar… vs.) geni ledikçe B M yazılımının deste inden faydalanılmı tır (Tablo 1). 3. B M’in Etkileri ve Yansımaları Bu bölümde Dome Mimarlık ekibinin B M’ye geçi sürecinin ofis yapısındaki etkileri ve bu süreçte kar ıla ılan problemler tartı ılmaktadır 3. 1 B M’e Geçi Süreci Ekibin B M teknolojisini kullanma süreci, bir tasarım süreci boyunca B M yazılımını kullanma ve ö renme amacıyla iki tasarımcının görevlendirilmesiyle ba lamı tır. Belirli bir e itim sürecinin ardından, bu tasarımcıların B M yazılımını etkin bir ekilde kullanmaya ba lamalarıyla birlikte, B M yazılımıyla ilgili deneyimlerini ofisteki di er elemanlara aktarmı lardır. Firma da yazılımın olumlu yönlerini dikkate alarak, BIM kullanımının ofiste yaygınla tırılmasını sa lamı tır. Yeni projelerin sayısal tasarım entropi yaratıcılık uygulamalarına BIM teknolojisiyle ba lanırken, mevcut projeler de bu yapıya adım adım aktarılmı tır ( ekil 2). deneyimli olanlar arasında, basitten karma ı a, “Zanaatçı” paradigmasına i aret eden hiyerar ik bir düzen olu turulmu tur. Örne in yeni ba layanlar kaba modelin çıkarımı görevini üstlenirken, daha deneyimli olanlar cephe detaylandırmalarıyla u ra mı tır. Yani a amalı bir görev payla ımı olmu tur. antiye ortamında da benzer bir yakla ım uygulanmakla beraber, ofis ve antiye ortamında herhangi bir etkile im olmamı tır. 3. 2 Firma Ölçe inde B M’in Etkileri ekil 2: BIM’e geçi süreci Firma Ölçe inde, B M’in etkileri özellikle stratejik düzey ve i letim düzey olmak üzere iki yönlü ele alınabilir. Ayrıca bunlara B M’in firma yapısı, tasarım süreci ve ileti im biçimleri üzerindeki etkileri de eklenebilir. Bu geçi sürecinin ilginç bulgularından biri ö renme süreçleriyle ilgilidir. Deneyim kazanımına ba lı yazılıma uyum süreci ya anmı tır. Yazılımın kullanımına ba layanlarla Projeler Milpark Diamond Proje Bilgisi Tür AVM, Otel, Konut ve merkezi M² 160.000 Ba langıç Zamanı Konum Proje A amaları Deepo AVM Trump AVM 240.00 0 Elisium Evkur Cathay Konut (Residans) Konut (Residans) Konut (Residans) ve AVM Konut (Residans) 143.000 40.000 155.000 30.000 2003 2007 2006 2007 2006 2009 2008 Maslak Esenyu rt Mecidiyeköy Esenyurt Bomonti Sultanbeyli Ba ak ehir Tasarım A amaları + Revizyon + + + + + + Uygulama Projeleri + + + + + + n aat + + + + + + + + + Kontrol + Yeniden Kullanım BIM’in temel amaçları 3D Modelleme ve temsil + + + + Maliyet Tahmini + + + + + + + + + + + dwg dwg Metraj leyi / Maliyet Hesaplama + + Di er Di er çalı anlarla veri payla ımı dwg dw g .xls dwg dwg Tablo 1: BIM kullanımı ve projelerin kar ıla tırılması 93 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu B M’le tasarım süreçlerinde hedeflenen durum, eskiz a amalarından son ürün elde edilene kadar tüm a amalarda bu sistemin kullanılmasıdır. Firma ölçe inde bu mantık, küçük adımlardan olu an yeni yöntemlerle denenmeye çalı ılmı tır. Yeni projelerin birço unda uygulanan bu yeni yöntemlerle, ba langıç a amalarını kâ ıt üzerine eskizlerin ve iki boyutlu çizimlerin yapıldı ı geleneksel süreçlerin olu turdu u temel kararların ardından B M’le ve di er yazılımlarla üç boyutlu görsellerin yaratıldı ı ve bu i lemlerin ardından uygulama sürecinin B M araçlarıyla yönetildi i bir yapılanma ortaya çıkmı tır. Ayrıca, BIM’in tasarım sürecine etkileri konusunda iki önemli bulgu elde edilmi tir. Bunlardan biri, geçmi te firmanın sadece proje tasarımına odaklanırken bugün, BIM’in destekledi i olanaklarla, kontrolörlük (imalat takibi, hak edi , metraj vs.) gibi farklı çalı malara yönelmi olmasıdır. Di eri ise, B M’in çe itli nedenlerden dolayı, önemli revizyon de i iklikleri gerektiren projelerin uyarlanmasında kolaylık sa lamasıdır. B M, Dome Mimarlık ofisinin di er payda larla (mekanik, statik, elektrik vb.) olan ili kilerini de etkilemi tir. Ofis, projelerinde verimlili i artırmak amacıyla, özellikle B M yazılımlarını kullanan ekiplerle çalı mayı tercih etmeye ba lamı ve bazılarını da B M kullanımına te vik etmeye çalı mı ; fakat bu dü ünce tam anlamıyla gerçekle memi tir. Buna ra men Ofis, projelerdeki niteli in artırılması ve korunması için bir zorlamanın olması gerekti ini vurgulamı tır. B M’in stratejik ve i letimsel düzeylerde katkılarından da bahsetmek gerekmektedir. B M’in stratejik düzeyde katkısı; uluslararası düzeyde misyonunu ve vizyonunu geni leten ofisin, mevcut yapısını (çalı an sayısı sabit tutulması gibi) de i tirmeden, çok daha kısa zamanda projeler üreterek, tasarım ve revizyonlarla ilgili karma ık problemlere etkin bir ekilde çözüm getirerek, büyüyen i hacmini kar ılayabilir bir niteli e kavu masını sa lamasıdır 94 B M’in i letimsel düzeydeki etkisi ise, temel olarak, ofisteki veri payla ımı yakla ımının tekrar gözden geçirilmesini sa lamasıdır. BIM yazılımına göre, ofisin çalı ma düzeninde yeniden “ortak” bir dil olu turma çabaları olu turulmu ve çalı anlar arasında, çalı ılan projenin orijinal halinin korunması ve farklılıkların önlenmesi amacıyla “dosya kullanma izni” getirilmi tir. Yani bir proje üzerinde bir eleman çalı ırken, di erlerinin projelere müdahaleleri belirli izinler dâhilinde sa lanmı tır. letimsel düzeyde metraj ve hakedi hesaplamaları da BIM’in etkilerinin görüldü ü di er önemli a amalar olmu tur. Burada BIM yazılımları çalı ma sahası ve üretim a amasında di er yazılımların da (Primavera, Microsoft Excell vb.) deste iyle kullanılmı tır. BIM yazılımlarının sa ladı ı grafik bilginin yanında sözel bilgi (malzeme bilgisi, üretim araçları, metraj vb.) de bu sa alarda kullanılan di er yazılımlara aktarılarak maliyet analizleri ve i takvimi gibi belgelerin elde edilmesini kolayla tırmı tır. ekil 3: Yazılımlar arası ili kiler 3.3 Geçi Sürecinde Kar ıla ılan Güçlükler Seçilen ofiste BIM’le ilgili kar ıla ılan temel iki problem vardır. Bunlar, “Uyumsuzluk” ve “Zaman Alan Ö renme Süreçleri” olmak üzere iki temel ba lık altında toplanabilir. Bunlardan “Uyumsuzluk” problemi, BIM yazılımı ve di er yazılımlar arasındaki veri aktarımıyla ilgilidir. Bu problemin giderilmesinde ek yazılımlara ihtiyaç duyulmu tur. Ayrıca etkile imli veri akı ı olmadı ından belirli a amalarda BIM sayısal tasarım entropi yaratıcılık problemler de çalı anlarının CAD yazılımlarına olan ba ımlılıklarından kopmayarak zaman zaman bu araçlara geri dönü yapılmasıdır. Geçi sürecinde kar ıla ılan di er problemler de u ba lıklar altında sıralanabilir: • BIM yazılımının arayüzünün karma ıklı ı, • Belirli temel tasarım kararlarının tasarım sürecinin ba langıcında alınması gereklili i, • Ofis içerisinde yazılımın kullanımıyla ilgili dil birli inin olu turulması, • BIM ve di er yazılımlar arasındaki dosya formatı farklılıkları. 4. Sonuç ve De erlendirme Ba langıçta belirtildi i gibi bu çalı mada, seçilen bir mimari ofiste B M’nin yerel etkileri irdelenmek istenmi tir ve çalı manın kapsamı firmanın B M’ye geçi süreci ile sınırlandırılmı tır. Bu çalı madaki bulguların; B M’nin mimari tasarım ofislerinin yapısı ve hiyerar isinin tasarım ve uygulama yöntemleri üzerindeki etkisi ve yakın gelecekteki durumunu anlama konularında yeni bir bakı açısı olu turabilece i dü ünülmü tür; Fakat bu süreçte, B M ile ilgili olası katkılar, zorluklar ve sınırlamalarla kar ıla ılmı tır. Bunlar öyle özetlenebilir: • B M’in, CAD teknolojileriyle kıyaslandı ında kendine has mantı a ve yakla ımlara gereksinim duymasıdır. Yani sadece yazılımla çalı ma sürecinin yanında, di er disiplin ve ekiplerle birlikte çalı mayı gerektiren bir bütünle ik yakla ım olmasıdır. • Her ofis özelinde, kendi tasarım alı kanlıklarına ve yazılımı kullandıkça elde ettikleri deneyimlerine dayalı olarak B M yazılımlarının ve alt kütüphanelerinin kullanımında özgün yakla ımlar olu acaktır. Kaynaklar Autodesk: 2007a, White Paper: Building Information Modeling, URL:http://www.autodesk.com/buildinginformation, (E.Tarihi: 06.01.2013) Condon, T.:2006, Building Information Modeling, URL: http://www.todaysfacilitymanager.com/articles/building information modeling.php (E. Tarihi:19.12.2012) Deke,S.:2007, Building Information Models and Model Views, JBIM, Fall, pp.12 16. Olatunji, O.A., Sher, W.D.,Ning Gu ve Ogunsemi, D.R.:2010, Building Information Modelling Processes: Benefits for Construction Industry, CIB World Con gress,10 13 Mayıs, Salford, ngiltere , URL: http://ogma.newcastle.edu.au:8080/vital/access/manager/ Repository/uon:6513/ATTACH MENT01 (Eri im Tarihi: 19.12.2010) • B M kullanımının yakın gelecekteki devamlılı ı, her türlü olumlulu a ra men birtakım etkenlerin (di er payda lar, yapı ve malzeme teknolojisi… vs.) varlı ına da ihtiyaç duymaktadır. Bunun için de veri ve i akı ında bir tutarlılık olması temel ko ul olarak görülmektedir. • B M teknoloijisine geçi süreci, kullanıcıların bu ortama adaptasyonu ve ö renme süreçleri de göz önünde bulundurularak uzun vadeli planlamayı gerektirmektedir. 95 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 96 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Yapı Projelerinin lgili Yönetmeliklerle Uygunluk Denetimi—Otomatik Denetleme Sistemleri ve zmir Örne i Sibel Macit1, Georg Suter2, M. Emre lal3, H. Murat Günaydın4 1,3,4 zmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mimarlık Bölümü, zmir 2 ViyanaTeknik Üniversitesi, Dijital Mimarlık Bölümü 1 [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Özet: Yapı projelerinin ilgili yönetmeliklere göre uygunluk denetiminin otomasyonu için öncelikle yönetmeliklerin sayısal modellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Yapıla maya ili iklin yönetmeliklerin zaman içerisinde sıklıkla de i ikli e u raması, geli tirilen yönetmelik modellerinin de güncellemelere açık olması gereklili ini ortaya çıkarmaktadır. Bu odak do rultusunda çalı ma, yönetmelik modelleri ve bu modeller ile çalı an sistemlere yönelik literatür taraması ve zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli i örne inde gerçekle tirilen modelleme çalı masını anlatmaktadır. Anahtar kelimeler: Otomatik denetleme sistemleri, yönetmelik modelleri, RASE 1. Giri Yapım sektöründe her yapı projesinin ba ta imar yönetmeli i olmak üzere, yangın yönetmeli i, sı ınak yönetmeli i, otopark yönetmeli i, asansör yönetmeli i vb. yapıla ma ko ullarına ili kin çok sayıda yönetmelik ile uyumlu olması gerekmektedir. Günümüzde yapı projeleri bilgisayar ortamında üç boyutlu olarak modellenebilmekte fakat bu projelerin ilgili yönetmeliklere uygunluklarının denetimi geleneksel yöntem ile iki boyutlu çizimler üzerinden yapılmaktadır. Geleneksel yöntem ile yönetmeliklere uygunluk denetimi son derece karma ık, hata yapılma olasılı ı yüksek ve yo un kaynak ihtiyacı bulunan bir süreçtir. Ayrıca, bu süreçte olu abilecek hataların telafisi yüksek maliyetlere ve zaman kaybına sebep olabilmektedir. Yapı projelerinin ilgili yönetmeliklere göre yetkili kurumlarca, zaman ve maliyet etkin olarak hatasız bir ekilde denetlenmesini hedefleyen ara tırmalar bilgi ve ileti im teknolojileri alanındaki geli meler ile birlikte otomatik denetleme sistemlerinin geli tirilmesine yönelmi lerdir. Otomatik denetleme sistemleri, yapı projelerini yapıyı tanımlayan nesneler ve bu nesnelerin özellikleri ve birbirleriyle ili kileri üzerinden de erlendirirler. Kural tabanlı olan bu sistemler; kuralları, ko ulları veya artları önerilen projeye uygulayarak “uygundur”, “uygun de ildir”, “düzeltilmesi gereken noktalar vardır”, “bilinmeyen noktalar bulunmaktadır” gibi sonuç raporları üretmektedirler (Eastman ve di erleri 2009). Bu alandaki ilk bilimsel çalı malar; yönetmeliklerin mantıksal yapısının iyile tirilmesi çerçevesinde ve yazılı biçimde bulunan ve sadece insanlar tarafından okunup anla ılabilen yönetmeliklerin bilgisayarlar tarafından anla ılabilir ve i lenebilir biçime dönü türülmesine yönelik olmu tur. Otomatik denetleme uygulamalarına yönelik çabalar ise son 15 yıllık zaman diliminde gerçekle tirilmi tir. Literatür taraması göstermektedir ki, bu tür sistemlerin geli tirilmesinde ortaya çıkan ara tırmalar; yönetmeliklerin bilgisayarda modellenmesi, yapıların grafik veya nesne tabanlı modellenmesi, uyumluluk denetimi algoritmalarının geli tirilmesi ve raporlama gibi konular üzerinde yo unla maktadır. Bu çalı ma yapı projelerinin yönetmeliklere uygunluk denetimi otomasyonu için sistem geli tirmenin ilk a aması olan yönetmelik kurallarının sayısal modellerinin geli tirilmesi oda ında devam etmektedir. Literatürde, yönetmelik modelleri ve bu modeller ile çalı an otomatik denetleme sistemlerinin geli tirilmesine yönelik çe itli ara tırmalar bulunmasına ra men sonuçların yapım sektörü prati ine 97 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu aktarılması ve uygulanması kısıtlı kalmı tır. Bu ba lamda, zmir li Tip mar Yönetmeli i’nin konut yapıları ile ilgili kurallarının modellenmesi örne inde yapı yönetmeliklerinin bilgisayar ortamında modellenebilmeleri ve otomatik denetleme sistemlerinde uygulanmalarında var olan problemler incelenmi tir. 2. Yapı Sektöründe Otomatik Denetleme Ara tırmaları Kurallar, yönetmelikler, artnameler vb. yasal düzenlemeler düz yazı biçiminde yazılmı ve uzun bir süre sadece insanlar tarafından okunup anla ılabilen basılı kaynaklar olarak kalmı belgelerdir. Bu sebeple yönetmelikler birbirleri ile çeli en kurallardan ve karma ık bir yapıdan olu maktadır. Yapı projelerinin ilgili yönetmeliklere uygunluklarının denetlenmesinin otomatikle tirilmesi alanında yapılan ilk çalı malar, yönetmeliklerin mantıksal yapısının iyile tirilmesi çerçevesinde ve yazılı biçimden bilgisayarlar tarafından anla ılabilir ve i lenebilir biçime dönü türülmesine yönelik yapılmı tır. 1966 yılında Fenves, yönetmeliklerin karar tabloları ile yapılandırılması üzerine çalı malar yapmı (Fenves, 1966) ve bu çalı mayı takip eden bir projede AISC (American Institute of Steel Construction) artnamesinin yeniden yapılandırılmasına çalı ılmı tır (Nyman ve di erleri 1973). Sonraki çalı malarda yönetmeliklerin yeniden yapılandırılmasına yönelik alternatifler aranmı fakat içerik de i imi yapılmadan yeniden düzenleme yapılmasının sa lıklı olamayaca ı sonucuna varılmı tır (Nyman ve Fenves, 1975). Bunları izleyen çalı malar ise tasarım standartlarının olu turulmasına katkı sa lamaya yönelik olmu tur (Fenves ve Wright, 1977; Harris ve Wright, 1980). Daha sonraki çalı malar yönetmeliklerin yüklem mantı ında yapılandırılması üzerine odaklanmı tır (Jain ve di erleri 1989; Rasdorf ve Lakmazaheri, 1990). Bu çalı maların sonucunda SASE (Standard Analysis, Synthesis and Expression) yazılımı geli tirilmi tir. Bu yazılım yönetmelik 98 kurallarının organizasyonunun, karar tablolarının, bilgi a larının ve sınıflandırma sistemlerinin olu turulmasını ve kontrolünü sa layan bir araçtır (Fenves ve di erleri 1987). Bir di er yazılım ise Kerrigan’ın geli tirdi i soru cevap eklindeki kullanıcı arayüzüne sahip REGNET uygulamasıdır. Bu uygulama sunulan yapı artlarının çe itli yönetmeliklere göre uygulanabilirli ine karar vermektedir (Kerrigan ve Law, 2003). Bu erken çabalar yönetmeliklerin organizasyonu ve kural tabanlı mantıksal yapısını olu turmaya yöneliktir ve hiçbiri yapı projelerinin sayısal temsilleri için kuralların otomatik uygulamasına yönelik olmamı tır. Yapı projelerinin sayısal temsilleri için otomatik denetleme sistemlerin geli tirilmesi 1980’lerin sonlarına do ru ba lamı tır. 1990’lar da IFC’nin (Industry Foundation Classes) geli tirilmesi ile bu yapı modeli emasını kullanan otomatik denetleme sistemlerine yönelik çalı malar ba lamı tır. IFC bugün birçok YBM yazılımının yararlandı ı bir yapı modelleme standardı olarak öne çıkmaktadır. CORENET (Construction and Real Estate NETwork) yapım sektöründeki ilk otomatik denetleme sistemidir. 1995 yılında Singapur Ulusal Kalkınma Bakanlı ı tarafından mimari projelerin onay sürecinin otomasyonu için geli tirilen ve ba langıçta 2 boyutlu çizim dosyaları üzerinden çalı an bu sistem günümüzde YBM veri dosyaları ile çalı maktadır (Liebich ve di erleri 2002). CORENET projesinde kurallar sistem içine programlanmı tır. Bu sistem IFC ema uzantısı olan FORNAX nesneleri ile çalı maktadır. FORNAX nesneleri yapı bilgi modeli (ifc) dosyasından yönetmelik denetimi için gerekli bilgileri alarak bu bilgileri isleme hazırlar ve FORNAX denetim motoru ile kurallar bu nesnelere uygulanarak sonuç raporu olu turulur. ekil 1 FORNAX tabanlı CORENET sistem mimarisini göstermektedir. DesignCheck Avusturalya’da 2006 yılında geli tirilmeye ba layan tasarım denetimi projesidir. Bu proje iki a amada geli tirilmi tir. Birinci a amada Avustralya standartlarının sayısal tasarım entropi yaratıcılık bilgisayar aracılı ı ile i lenebilirli ini sa layacak en iyi yakla ımı bulmak amacıyla mevcut platformların kapasiteleri de erlendirilmi tir. ki önemli platform (Solibri Model Checker SMC ve Express Data Manager EDM) yapı yönetmeliklerinin bu sistemlere tanıtılması yapılarak kar ıla tırılmı tır. EDM platformu yönetmeliklerin temsilinde EXPRESS tanımlama dilini kullandı ı için bu kar ıla tırmanın sonucunda EDM prototipinin daha esnek ve açık geli tirme ortamı sundu u ortaya çıkmı tır. kinci a amada DesignCheck sistemi geli tirilmi tir (Ding ve di erleri 2006). Bu sistemde kurallar IFC model emasına uygun biçimde nesne tabanlı yorumlanarak kodlanmı ve kural kümeleri halinde organize edilmi tir. Sistem, yapı bilgi modelinin EDM fonksiyonları aracılı ı ile kural kümelerine göre denetlenmesi ve sonuçların raporlanması esasına göre çalı maktadır. SMARTcodes metin tabanlı yapı yönetmeliklerinin bilgisayarlar tarafından yorumlanabilen bütünle ik kural kümelerine dönü türülmesini sa lamaya yönelik 2006 yılında A.B.D.’de ba latılan bir projedir. SMARTcodes geli tirme projesinde yapı projelerinin yönetmelikler ile uyumluluk denetiminin otomatikle tirilmesi ve basitle tirilmesi üzerinde durulmu tur (Conover, 2007). Sistem, yönetmelik denetimi ekil 1: CORENET Sistem Mimarisi; için kritik olan nesne ve özellik isimlerinin tanımları için halen yürürlükte olan Uluslararası Enerji Koruma Yönetmeli i’nin (International Energy Conservation Code – IECC) sözlü ünü kullanmaktadır. SMARTcodes Builder yazılımı ile yönetmelikler bu sözlükteki tanımlar kullanılarak yorumlanmakta ve SMARTcodes’lar olu turulmaktadır. IECC sözlük sadece kural çevirisi için de il aynı zamanda SMARTcodes denetim sistemi ve yapı modeli arasındaki ileti im için de kullanılmaktadır. Sözlük içinde tanımlanan nesne özellikleri kural denetimi için gereken model görünümlerini sa lamaktadır. SMARTcodes tabanlı denetim sisteminin genel çerçevesi ekil 2’de gösterilmektedir. DAT (Design Assesment Tool) 2008 yılında ABD adliye yapılarının dola ım ve güvenlik do rulaması için Georgia Teknoloji Enstitüsü (Georgia Institute of Technology) tarafından geli tirilen bir denetleme sistemidir. Sistem Solibri platformunu kullanmakta ve yapı modelinden türetilerek kat içindeki oda ba lantılarını, mekan isimlerini ve güvenlik bölgelerini gösteren grafik temelli çalı maktadır (Eastman ve di erleri 2008). Bu sistemde kurallar benzer artlara göre gruplandıktan sonra hesaplanabilir parametrik kurallar kümesi olarak kodlanmı tır. Sistem grafik temelli çalı maktadır: (1) topolojik grafik: mekansal unsurlar arasındaki ba lantıları ekil 2: SMARTcodes Temelli Denetim Sistemi 99 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu temsil eden bu grafik parametrik dola ım kuralları içinde tanımlanan yönlendirme yollarını kontrol etmek için kullanılmaktadır, (2) Metrik grafik; mekan içinde insan hareketini yansıtan yol mesafelerini temsil eden bu grafik iki mekan arasındaki hareket mesafesini kontrol etmek ve görselle tirmek için dola ım analizi sonuçlarını kullanılmaktadır. DAT grafik yapısı ile verilen yapı modeli iki mekan arasındaki dola ım yolunun verilen artlar altında uygun olup olmadı ına göre de erlendirilmektedir. 3. Yapı Sektöründe Otomatik Denetleme Ara tırmaları Otomatik denetleme sistemleri çok sayıda karma ık i levleri gerçekle tirebilir düzeyde olmaları gerekti inden bu tür sistemleri tasarlamak ve geli tirmek oldukça karma ık ve zorlu bir ara tırma alanı olarak görülmektedir. Eastman (2009) otomatik denetleme sistemlerinin sa laması gereken genel bir i lev yapısını 4 a amalı bir çerçevede tanımlamaktadır ( ekil 3.). Otomatik denetleme sistem modelinde ilk asama kuralların yorumlanarak bilgisayar ortamında temsillerinin olu turul masıdır. Yapıla ma ko ulları ile ilgili kurallar insan tarafından tanımlanan ve bilgisayarlar aracılı ıyla yorumlanamayan yazılı metinlerdir. Otomatik denetleme uygulaması için öncelikle yazılı metin halinde bulunan bu kurallar bilgisayar aracılı ı ile Kural Yorumlama Yazılı biçimde bulunan kuralların bilgisayar tarafından uygulanabilir biçime çevrilmesi. Yapı M odeli Hazırlama Denetleme için model görünümlerinin olu turulması ve türetilmesi. Raporlama Sonuçlarının sunucuya geri bildirilmesi. Kural Yürütme Kuralların yapı modeline uygulanması ve yapı modelinin kontrol edilmesi. ekil 3: Otomatik Denetleme Sistem Modeli (Eastman ve di erleri, 2009) 100 i lenebilir biçime dönü türülmelidir. Kural modelleme i lemi genellikle yazılım geli tiricileri tarafından yürütülmektedir. Otomatik denetleme sistem modelindeki ikinci a ama ise yapı modelinin hazırlanmasıdır. Yapı modelleri mimarlar tarafından hazırlanır fakat kural denetimi için gereken tüm verinin bu ki iler tarafından sa lanması beklenemez. Tercih edilen çözüm bu verilerin (kural denetimi için model görünümlerinin) otomatik olarak türetilmesi ve sa lanmasıdır. Üçüncü a ama olan kural yürütmede kurallar yapı modeline uygulanır. Bu a amada yapı modelinin kontrol için gerekli olan verileri ta ıdı ını saptamak için modelin sözdizimsel denetimine ihtiyaç duyulur. Otomatik denetleme sürecindeki son a amada ise sonuçlar sunucuya geri raporlanır. Yapı projelerinin yönetmeliklere uygunluk denetimi için, ilk a amada yönetmelik kurallarının sayısal modellerinin olu turulması gerekmektedir. Bu çalı ma bu konuya odaklanmı tır. Literatürde, yönetmelik modelleri ve bu modeller ile çalı an denetleme sistemlerinin geli tirilmesine yönelik çe itli ara tırmalar bulunmasına ra men sonuçların yapım sektörü prati ine aktarılması ve uygulanması kısıtlı kalmı tır. Bu durumun yaygın olarak yönetmeliklerin sistem içine kodlanarak modellenmesinden kaynaklandı ını söylemek mümkündür. Yönetmelikler zaman içerisinde yeni kuralların eklenmesi yada mevcut kurallar üzerinde de i iklik yapılması ile tekrar tekrar düzenlenmektedir. Bu do rultuda, geli tirilen modellerin de yeni kuralların eklenmesi ve mevcut kuralların de i tirilmesi gibi güncellemelere açık olması gerekmektedir. Son zamanlarda öne çıkan çalı malardan biri olan SMARTcodes projesinde mevcut di er yöntemlerden ayrı olarak yönetmeliklerin denetleme sisteminden ba ımsız olarak bilgisayar ortamında modellenmesine yönelik bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntem, yönetmelik metnini olu turan kural ifadelerinin i aretleme dili kullanılarak RASE yapısına göre biçimlendirilmesi mantı ına dayanmaktadır. RASE yönteminde kural cümlelerinin ortak yapısı tanımlanmaktadır. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bu tanıma göre her kural cümlesi bir dizi Gereksinim (Requirement), Uygulanabilirlik (Applicability), Seçim (Selection) ve stisna (Exception) durumlarını açıklayan ifadelerden olu maktadır. Her kuralda en az bir Gereksinim ifadesi bulunur ve bu ifade bir yapı veya yapı bile eninin sa laması gereken ko ulu belirtir. Benzer olarak her kuralda en az bir Uygulanabilirlik ifadesi bulunur ve bu ifade o kuralın hangi yapı bile enine ili kin oldu unu belirtir. E er bir kural ilgili yapı bile eninin belirtilen bir durumu için geçerli ise o kuralda Seçim ifadesi bulunur. Kurallar ayrıca stisna ifadeleri de içerebilirler ve bu ifadeler ilgili yapı nesnesi için o kuralın geçerli olmayaca ı durumları belirtirler. Bu dört göstergeyi esas alarak kuralların ortak yapısını tanımlayan RASE yöntemi, hem genellenebilir olmasından hem de otomatik denetleme sistemlerinden ba ımsız olarak modellemeye imkan vermesinden dolayı zmir li Tip mar Yönetmeli i’nin konut yapıları ile ilgili kurallarının modellenmesinde tercih edilmi tir. 4. zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli i Modeli zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli i, zmir Büyük ehir Belediyesi ve mücavir alan sınırları içindeki yerle me alanları ve bu alanlardaki yapıla malarda sa lanması gereken asgari artları belirleyen yasal bir düzenlemedir. Bu yönetmelik 6 kısım ve 88 maddeden olu maktadır. Çalı manın ilk a amasında yönetmelik analiz edilerek konut yapılarına ili kin 258 adet kural cümlesi tespit edilmi ve bunların % 79’unun bilgisayar ortamında modellenebilir oldu u ortaya konmu tur (Macit ve di erleri 2012). Çalı manın ikinci a amasında bu kurallar RASE metodolojisi ile nesne tabanlı olarak modellenmi tir. Bu modelde her bir kural Gereksinim, Uygulanabilirlik, Seçim ve stisna nesnelerinden olu maktadır. Bu nesnelerin her biri ilgili konu, ilgili özellik, i leç, hedef de er ve birim iyeliklerini barındırmaktadır. lgili konu iyeli i kuralın uygulanaca ı nesneyi (duvar, kapı, çatı vb.) belirtirken ilgili özellik iyeli i kuralın belirtilen nesnenin hangi özelli i (yükseklik, geni lik, malzeme vb.) ile ilgili oldu unu belirtmektedir. leç iyeli i ise e it, küçük, büyük e it gibi kontrol elemanlarıdır. Hedef de er iyeli i sayısal olabilece i gibi açıklayıcı yada evet, hayır seklinde de olabilen tanımlanmı de erdir. Birim iyeli i ise bir nesnenin özelli inin de erinin niteli ini belirtmektedir. Tablo 1 zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli inden alınan ve RASE metodolojisine göre modellenmi kural örneklerini göstermektedir. Bu çalı mada kuralların modellenmesinde araç olarak ili kisel veritabanı kullanılmı tır. Kuralların veritabanına basit bir arayüz kullanılarak giri inin sa lanması ile yönetmelikte gerçekle ecek herhangi bir de i iklik durumunda kural yapıcıların programlama bilgisi olmadan rahatlıkla modeli güncellemeleri mümkün olacaktır. Son olarak geli tirilen modelin otomatik denetleme sistemlerinde kullanılabilir oldu unun ispati için çalı an bir sisteme uygulanması gerekmektedir. Bu a amada ilk olarak mevcut çalı malar incelenmi ve Express Veri Yöneticisi (Express Data Manager EDM) ile Solibri Model Denetleyicisinin (Solibri Model Checker SMC) kullanılan iki sistem olarak öne çıktı ı görülmü tür. EDM, geli tiriciler ve yeni kural tanımları için açık bir ortam sunmakla birlikte kullanımı oldukça karma ık ve üst düzey uzmanlık gerektiren bir sistem olarak kar ımıza çıkmaktadır. SMC’de ise kurallar sistem içine kodlanmı ve dolayısıyla yeni kuralların modellenmesine imkan vermemektedir. Sonuç olarak yapım sektöründe mevcut olan iki sistem de zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli i modelinin uygulanabilece i bir denetleme sistemi altyapısı sunmamaktadır. Bu nedenle, çalı ma kapsamında geli tirilen yönetmelik modeli ile çalı an yeni bir denetleme sistemi çerçevesi kurulmu tur. Örnek olarak üç odalı basit bir yapıya ait modelin geli tirilen yönetmelik modelindeki kapıya ili kin kurallara göre denetimini gösteren prototip uygulamanın ekran görüntüsü ekil 4’de gösterilmektedir. 101 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Metin Gereksinim Uygulanabilirlik (iIlgili nesne) Seçim stisna i le özellik ç de er br. konu özelli i l k eç de er Kapı yükseklikleri kasa dahil (2.10) m.den az olamaz. yüksek >= lik 2.1 m. kapı Birden fazla ba ımsız bölümü olan binaların ana giri kapıları kasa dahil (1.50) m.den az olamaz. geni li k >= 1.5 m. kapı tip = ana giri Ba ımsız bölüm kapıları, kasa dahil (1.00) m.den az olamaz. geni li k >= 1 m. kapı tip = giri Oda, mutfak, yıkanma yeri ve WC kapıları kasa dahil (0.90) m.den, az olamaz. geni li k >= 0.9 m. kapı tip = oda br . konu özellik yapı i leç #ba ımsı >= zBölüm de er br. ko nu öze i le llik ç de er ya pı tür 1 mutfak banyo wc Birden fazla katı olan ev ve apartmanların ah ap olmayan en az bir ana merdiveni olacaktır. #merdi >= ven 1 yapı malze me != ah ap merdiven = 33 % çatı antre Genel olarak çatıların %33 e im meyilli gabari dahilinde kalması arttır. Ancak, 2 katı geçmeyen dubleks konut yapılarında çatı e imi ve çatı biçimi serbesttir. Ba ımsız bölüm içindeki antre, hol ve benzeri geçitler; dar kenarı 1.10 m.den, alanı 1.32 m2’den az olamaz. darKen >= ar 1.1 m. alan >= 1.32 m2 hol Sobalı ısıtma sistemi seçilen yapılarda her daire ba ına net min. 2.50 m2, max. 4.50 m2'lik kömürlük (odunluk) ayrılacaktır. var = kömü rlük alan >= 2.5 m2 kömürlük <= 4.5 m2 yüksek >= lik 2.6 m. Genel olarak iskan edilen katların net iç yüksekli i 2.60 m.den az olamaz. yer = ba ımsız Bölüm ba ımsızBöl üm kat ya ısıtmaSistem = pı i iskan = Edilen evet Tablo 1: zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli i Kural Örnekleri 102 soba = dubleks konut br. sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 4: Test Uygulamasına Dair Ekran Görüntüsü 103 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 6. De erlendirme ve Sonuç Yapı projelerinin yönetmelik denetimi için otomatik sistemlerin geli tirilmesi oldukça yeni bir alan olmasına ra men, uyumluluk denetiminin sürekli artan önemi, teorik ve uygulamalı ara tırmaların hızla ço almasına neden olmu tur. Çalı ma kapsamında yapılan literatür taraması göstermektedir ki, otomatik denetleme sistemi alanındaki ara tırmalar; yönetmeliklerin bilgisayarda modellenmesi, yapıların nesne tabanlı modellenmesi, uyumluluk denetimi algoritmalarının geli tirilmesi ve raporlama gibi konular üzerinde yo unla maktadır. Çalı ma kapsamında yapı projelerinin yönetmeliklere uygunluk denetimi otomasyonu için sistem geli tirmenin ilk a aması olan yönetmeliklerin bilgisayar ortamında hesaplanabilir kural setleri biçiminde modellenmesine odaklanılmı tır. Literatürde yönetmelik modellemeye yönelik çe itli ara tırmalar bulunmasına ra men ortaya konan modelleme yöntemlerinin sınırlı sayıda yönetmelik özelinde kalması ve bu yönetmeliklerin do rudan sistem içine kodlanarak modellenmesi sebebiyle yaygın olarak kabul gören bir yöntem ortaya çıkmamı tır. Yönetmeliklerin zaman içinde sürekli de i ime u raması gerçe i, geli tirilen modellerin de sistemden ba ımsız ve kolaylıkla güncellenebilir olmasını gerektirmektedir. Son zamanlarda öne çıkan çalı malardan biri olan SMARTcodes projesinde, yönetmeliklerin denetleme sisteminden ba ımsız olarak bilgisayar ortamında modellenmesine yönelik bir yöntem önerilmektedir. Sunulan bu çalı mada da zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli inin konut yapılarına ili kin kuralları SMARTcodes projesinde kullanılan RASE yöntemi esas alınarak modellenmi tir. Yapılan çalı ma zmir Büyük ehir Belediyesi mar Yönetmeli inin %79’inin bu yöntemle modellenebildi ini göstermektedir. 104 Geli tirilen modelin otomatik denetleme sistemlerinde kullanılabilir olması için yapı bilgi modelleri ile birlikte i lerli in sa lanması gerekmektedir. Otomatik denetleme sistemlerinin geli tirilebilmesi ve yaygınla abilmesi için denetim algoritmaları ve sonuçların do rulanması çalı malarına da ihtiyaç duyulmaktadır. 7. Kaynaklar Conover, D. 2007, Development and Implementation of Automated Code Compliance Checking in the U.S. International Code Council. Ding, L., Drogemuller, R., Rosenman, M., Marchant, D. ve Gero, J. 2006, "Automating Code Checking for Building Designs – Designcheck". Clients Driving Innovation: Moving Ideas into Practice, Gold Coast, Queensland, Australia, pp. 113 126. Eastman, C. M., Lee, J. m., Jeong, Y. s. ve Lee, J. k. 2008, Implementation of Automatic Circulation Checking Module. Georgia Tech. , 2008. Eastman, C. M., Lee, J. m., Jeong, Y. s. ve Lee, J. k. 2009, "Automatic Rule Based Checking of Building Designs", Automation in Construction, 18(8), 1011 1033. doi: 10.1016/ j.autcon.2009.07.002 Fenves, S. J. 1966, "Tabular Decision Logic for Structural Design", Journal of Structural Division ASCE, 92, pp. 473 490. Fenves, S. J. ve Wright, R. N. 1977, The Representation and Use of Design Specifications. Washington, DC.: National Bureau of Standards, 1977. Fenves, S. J., Wright, R. N., Stahl, F. I. ve Reed, K. A. 1987, Introduction to Sase: Standards Analysis, Synthesis and Expression. Washington, D.C.: National Bureau of Standards, 1987, NBSIR 873513. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Harris, J. R. ve Wright, R. N. 1980, Organization of Building Standards: Systematic Techniques for Scope and Arrangement. Washington, D.C.: National Bureau of Standards, 1980. Jain, D., Law, K. H. ve Krawinkler, H. 1989, "On Processing Standards with Predicate Calculus", Sixth Conference on Computing in Civil Engineering, Atlanta, Georgia, pp. 259 266. Kerrigan, S. ve Law, K. H. 2003, "Logic Based Regulation Compliance Assistance", Proceedings of the Ninth International Conference on Artificial Intelligence and Law (ICAIL 2003), Edinburgh, Scotland, UK. Liebich, T., Wix, J., Forester, J. ve Qi, Z. 2002, "Speeding up the Building Plan Approval the Singapore E Plan Checking Project O ers Automatic Plan Checking Based on Ifc", European Conferences on Product and Process Modelling (ECPPM) 2002 eWork and eBusiness in Architecture, Engineering and Construction, Portoroz, Slovenia, pp. 467 471. Macit, S., Suter, G., lal, M. E. ve Günaydın, H. M. 2012, "Yapı Yönetmeliklerinin Bilgisayarda Modellenmesine Yönelik Analiz Çalı ması", 2. Proje ve Yapım Yönetimi Kongresi, zmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Urla zmir, ss. 1140 1148. Nyman, D. J. ve Fenves, S. J. 1975, "An Organization Model for Design Specifications". Journal of structural Division ASCE, 101 (4), pp. 697 716. Nyman, D. J., Fenves, S. J. ve Wright, R. N. 1973, Restructuring Study of the Aisc Specification. Urbana Champaign: Department of Civil Engineering, University of Illinois Engineering Experiment Station. Rasdorf, W. J. ve Lakmazaheri, S. 1990, "Logic Based Approach for Modeling Organization of Design Standards", Journal of Computing in Civil Engineering, 4(2), 102 123. doi: 10.1061/(ASCE)0887 3801(1990)4:2(102). 105 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 106 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Yapı Bilgi Modellemesinin n aat Sektöründe Beton Atı ın Azaltmada Kullanımı 1 Durmu Akkaya1, Begüm Sertye ilı ık2 stanbul Teknik Üniversitesi, n aa Mühendisli i Bölümü, Yapı Mühendisli i Anabilim Dalı 1 stanbul Büyük ehir Belediyesi, Kentsel Dönü üm Müdürlü ü 2 stanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Bölümü, Proje ve Yapım Yönetimi Anabilim Dalı 1 [email protected], [email protected] Anahtar kelimeler: Yapı bilgi modellemesi, atık, metraj, beton, modelleme 1. Giri n aat sektörü rekabet yo un bir sektördür. n aat firmalarının rekabet yo un ortamda hayatta kalabilmeleri etkin proje yönetimi yapmalarını, kaynaklarını etkin ve verimli kullanmalarını gerektirmektedir. Bu durum geli en teknolojinin proje yönetimine adapte edilmesi ihtiyacını vurgulamaktadır. Çalı ma kapsamında geli mi olan ülkelerde özellikle son 10 yıl içerisinde kullanılmaya ba lanmı olan ve önemi git gide artan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) sistemi incelenmi tir. Bu çalı manın amaçları arasında: • Türk in aat sektöründe kullanım alanı ve yaygınlı ını tespit etmek ve • Sistemin geli tirilerek, kaynak taramasında kar ıla ılmamı oldu undan dolayı daha önce uygulaması yapılmadı ı dü ünülen beton atı ı azaltma için kullanılır hale getirmek bulunmaktadır. Çalı mada, özellikle beton atı ına odaklanılmasının sebebi betonun in aat projelerinde yaygın olarak kullanılması ve maliyeti yüksek kalemlerden bir tanesi olmasından kaynaklanmaktadır. Beton atı ı engelleme ve azaltma analizi YBM yazılımı olan Allplan programı aracılı ıyla yapılmı tır. Allplan programının metraj listelerini olu turması uygulamada bu programın seçiminde büyük katkı sa lamı tır. Allplan programı hali hazır da beton atı ının minimize edilmesi amacıyla daha önce kulla nılmamı olması çalı mada yeni bir uygulama olarak yerini almı tır. Bu analizler sırasında gerçekle mi bir proje ele alınmı tır. Bu proje, Allplan programında tekrar modellenerek beton miktarının program komutları yardımıyla metrajının hesaplaması yapılmı tır. Bu yöntem sayesinde bir in aat projesinde açı a çıkan beton atıklarının ve in aat maliyetinin azaltılması sa lanabilece i dü ünülmektedir. Böylece maliyeti dü en projenin kar payı artabilece i gibi firmanın rekabet avantajını da arttırmasına katkıda bulunacaktır. Ayrıca in aat sektörünün hem in aat süreci (malzeme, yönetim vs.) hem de kullanılan binaların enerji harcaması gibi nedenlerle küresel ısınmaya olan etkisinin büyük olması nedeniyle, beton atı ının azaltılması sürdürülebilir çevreye, üretim a amasında ortaya çıkan CO2 salınımının azaltılmasına destek olarak katkıda bulunabilecektir. Çalı ma anket uygulamaları ile desteklenmi tir. Literatürden ve uygulama sa alarında elde edilen bilgiler ı ı ında olu turulacak anket soruları sektörde bu sistem ile çalı an ve henüz kullanmayan firmalara uygulanarak bir analiz ve raporlama yapılmı tır. Anket sonuçlarına göre YBM sistemini kullanan ve fiili olarak henüz kullanmayan irketler arasında belirgin bir fark olmadı ı tespit edilmi tir. Sonuç olarak da YBM sisteminin in aat sektörü için gerekli bir yenilik oldu u, irketlerin bu sistemi kullanmalarının kendilerine avantaj sa layaca ı konusunda hemfikir oldu u kanısına varılmı tır. 107 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Farklı disiplinlerle ortak çalı ma alanı olan yapım kesimi, anlık dikkatsizliklerin çok büyük ve geri dönülemez sorunlara sebep olabilen, yapılan küçük hataların büyük tehditlere ve maddi manevi zararlara neden olabilece i, her a amasında disiplinler arası ileti imde zorluklar ve kopukluklar ya anan bir sektördür. Dolayısıyla sürekli geli im, sistem kontrolü ve yönetim i leyi i üzerindeki düzenlemeler kaçınılmaz olmaktadır. Bunun için günümüze kadar birçok yöntem denenmi ve farklı bakı açıları geli tirilmi tir. Çalı manın bu bölümünde çözüme yönelik en yeni yöntemlerden biri olan, disiplinler arası çalı ma ko ullarına göre olu turulmu , meydana gelebilecek sorunları önceden görme yetisi veren ve bu anlamda çözüme katkıda bulunabilecek bir sistem olan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) ve i levleri incelenmi tir. 2.1 Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) Tanımı Literatürde her sektör kendi alanı konusunda YBM için bir tanım yapmı tır. Underwood ve I ıkda (2009), YBM’yi, bina (ya da bina projesi)’nin tamamını olu turan tüm ya am döngüsü süreçlerini destekleyici yeterli bilgi ve do rudan bilgisayar uygulamalarından yorumlanabilen bir bilgi modelidir diye tanımlamaktadır. Strafaci (2011), çalı masında YBM bir projenin tasarım a amasından in aat ve operasyon a amalarına kadar geçen süreçte kullanılan koordineli ve güvenilir bilgi üzerine kurulu bütünle ik bir süreçtir eklinde bir tanımlama yapmı tır. Genel anlamda yapılacak olan tanıma göre YBM: • Fikir a amasından projenin bitirilip teslim a amasına, hatta teslimden sonra bile planlanan proje ömrü boyunca yapı hakkında bilgi edinilebilecek, • Her a amasında yapılan de i ikliklerin di er disiplinlerce de kolaylıkla algılanabilece i, • Co rafi bilgi sistemleri ile entegre edilerek çevresindeki nesneler hakkında da bilgi edinilebilinecek bir sistemdir. 2.2 YBM ile Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) Arasındaki Farklılıklar ekil 1: BDT ve YBM’ye dayalı sistemin grafiksel gösterimi (Krygiel ve Nies, 2008). 108 YBM bildi imiz CAD (Computer Aided Design) – BDT (Bilgisayar Destekli Tasarım) sistemleriyle benzer yapıya sahip olmasına ra men süreci tamamen farklı bir modelleme sistemidir. Çünkü klasik BDT sisteminde 2 boyuttan 3 boyut üretme süreci uygulanırken, YBM’de 3 boyuttan iki boyut elde etme imkânı sunulmaktadır ( ekil 1., Krygiel ve Nies, 2008). sayısal tasarım entropi yaratıcılık YBM yazılımlarının grafik bilgi içermesinden dolayı sanal yapı ile yapının kesitlerini, cephelerini, detaylarını ve planlarını kolayca elde edebilir, metraj listelerini üzerinde zaman harcamadan do ru bir ekilde elde edebiliriz. Bu i lemleri yapıyı sahada uygulamaya ba lamadan önce yapabildi imiz için gereksiz zaman ve i gücü kaybı ve malzeme israfının önüne geçilebilir. YBM ve BDT arasındaki farklılıkları Tablo 1.’de görülebilir. 2.3 Sürdürülebilirlik Açısından Yapı Bilgi Modellemesi n aat sektörü atık üretimi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. antiyede gereksiz ve yanlı kullanımdan kaynaklanan, hammadde tüketimi, çevreye karbondioksit salınımı, kaynak tüketimi, i gücü kaybı vb. olarak geri dönmektedir. antiyelerde atık olu umu üzerine Chen vd.(2002)’nin belirttikleri gibi tasarım koordinasyonu büyük bir etkiye sahiptir. Atıkların önemli bir miktarı do ru olmayan ya da in a edilemez tasarımların sonucunda olu maktadır. Konut yapılarında üst yapı çalı malarının saha ara tırma sonuçlarına göre, in aat atıklarının temel olarak çimento, beton kırıntıları, alçıpen hurdaları, odun hurdaları, demir hurdası, beton blok hurdaları, plastik kablo atıkları, malzeme ambalajları ve konteynır, çivi ve di er bazı kullanılmayan malzemelerden olu tu u sonucuna varılmı tır. Büyük ölçüde atıl atık meydana gelen yol ve köprülerde dâhil bütün yapı türlerini içeren (oturmaya elveri li olsun olmasın) yapıların in ası sırasında olu an in aat atıkları, sıvı ve zararlı maddeler içermeyen katı atıkları temsil etmektedir. n aatın farklı a amalarında olu an atıkların olu um nedenleri 4 bölüme ayrılabilir. Bunlar, in aat teknolojisi, yönetim metodu, malzeme ve i çi. Atıklar, çalı ma alanında önlenmesi zor bir bölümdür. Ancak kullanılacak planlama yöntemleriyle üstesinden gelinemeyecek bir konu de ildir. Kartam vd.(2004)’nin i aret ettikleri gibi temel felsefe önem sırasına göre atık yönetimi hiyerar isi uygulamaktır. BDT YBM Altlık olarak bir plan olmasına gerek yoktur. Altlık olarak önce plan olmalı. Tüm detaylar 3B gösterilebilmektedir. Detaylar 2B gösterilmektedir. Yapı 3B gerçek yapı elemanlarıyla modellenir Yapı çizgilerle modellenir. stenilen standartlar önceden yazılımlara girilebilir (Hatalı veri giri i oldu unda yazılım uyarı verir). Bir standart belirleme imkânı yoktur (Olsa dahi yazılımlar hata olması durumunda uyarı vermez). 2B çizimden kesitler, detaylar, görünü ler ve 3B model uzun süren i lemlerden sonra üretilebilir. 3B modelden kesitler, detaylar, görünü ler kolayca üretilir. YBM gerçe e uygun model üretir. BDT gerçe e benzer çizim üretir. YBM disiplinlerarası ortak ileti im platformu olu turur. BDT aynı uzmanlık alanındaki ki ilerle ileti im sa lar. Tablo 1: 3B modelleme açısından YBM ile BDT arasındaki farklılıklar 109 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu • Azaltma (Kaynak azaltma, geri dönü üm malzemelerini kullanmak ve sonuç atıklarını azaltmak için malzemeyi kontrol etmek), •Yeniden kullanım, • Geri dönü üm, • Atık yakma (enerji geri kazanımı) ve • Güvenli ekilde imha etme. ekil 2: Bina projesi olu turulması, isimlendirilmesi ve bina strüktürünün olu turulması ekil 3: Strüktüre yeni model de erlerinin i lenmesi ve bina boyutlarının genel ekil üzerinde görünümü 110 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Co gun’un (2009) yaptı ı bir çalı ma neticesinde de yapısal katı atıkların olu umu ile ilgili tasarım a amasında tasarımcının rolü irdelenmi , tasarımcılar ile yapılan anketlerde geri dönü üm ve katı atık yönetimi ile ilgili sorular yöneltilmi tir. Bu ara tırmanın sonucunda tasarımcıların katı atık tanımı hakkındaki fikirleri, geri dönü ebilen malzeme kullanmaya olan e ilimleri ortaya çıkarılmı tır. Yapısal katı atıkların olu umunun önlenmesi ve geri dönü ümünün sa lanabilmesi için en önemli sürenin tasarım için harcanan süre oldu u sonucuna varılmı tır. n aat yapım a amasında kullanılacak malzemelerin miktarı ve zamanının do ru bilinmesi ihtiyacı, antiyelerdeki atıkların azaltılması konusunda Co gun’un bu bulgusuna destek vermektedir. Bir sonraki a amada yapılan örnek çalı ma ile in aat sürecinde kullanılan beton metrajının uygulamaya ba lanmadan önce tespit edilmesi sa lanmı tır. Hangi sürede ne kadar beton miktarının kullanılaca ı da rahat bir ekilde zaman kaybetmeden hesaplanabilmesi, YBM’nin bir faydası olarak kar ımıza çıkmaktadır. 3. Uygulama Uygulama kapsamında in aat atıklarının ekonomik olarak yüksek maliyete sahip elemanlarından bir tanesi olan beton atı ını minimum düzeyde tutacak çözümleri üretmek hedeflenmi tir. YBM yazılımlarından bir tanesi olan Allplan programının 2011 sürümü ile beton kullanım miktarları ve analizleri yapılarak, bir in aat projesindeki tüm projede kullanılacak beton miktarı göz önünde bulundurulmu ve atık olu ması ihtimalinin engellenmesi ve atık miktarının azaltılması konusunda bir modelleme çalı ması yapılmı tır. Uygulama kapsamında Devlet Hava Meydanları letmesi (DHM ) personeli için yaptırılan “Erzincan Havaalanı Lojman Yapımı” isimli proje ele alınmı tır. Proje toplamda 24 daireye sahip 4 bloktan olu maktadır (A,B,C,D Blokları). Projenin bulundu u adres Erzincan Havalimanı/Erzincan’dır. Projenin sonuçlanma tarihi 1 Mayıs 2012’dir. Yapılan çalı mada B blok ta ıyıcı elemanlarının mimari modellemesi tekrar Allplan programıyla yapılmı tır. Proje için gerekli kullanımı 616 m³ olan beton miktarının YBM sistemi yazılımlarından bir tanesi olan Allplan ile ne kadar olabilece i ara tırılmı tır. ekil 4: Allplan altlı ı olarak kullanılan AutoCAD verisi 111 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 3. 1 Modelleme Örnek olarak alınan Erzincan Havaalanı Lojmanı B blok için Allplan programında yeni proje olu turulmu ve bu projeye özgü isimlendirilmi tir. Projemizin genel hatlarının belirlenmesiyle birlikte bina strüktürü ekil 2’de gördü ümüz gibi olu turulmu tur. Bina strüktürü ile yapmamızın bize en önemli faydası binanın genel hatları önceden programa tanıtılarak, olası hataların önüne geçmek ve çizimi kolayla tırmaktır. Olu turulan bina ekil 5: Bina temelinin 3 boyutlu modellenmesi ekil 6: Temelden gelen perde kolonların modellenmesi 112 strüktüründe yeni bir model tanımlayarak binamıza özgü de erleri, programa daha sonradan de i tirebilme özgürlü ü ile birlikte, i lenmi tir. Bu i lemlerin ardından ekil 3’te gördü ümüz gibi binamızın genel de erleri boyutlarıyla birlikte kontrol edilerek proje olu turma a aması tamamlanmı oldu. Proje dosyamızın tamamlanmasının ardından, yapının AutoCAD verileri Allplan programına ça ırılarak, gereksiz çizimlerin temizlenmesiyle birlikte çalı mamızın altlı ı olarak kullanıldı ( ekil 4). sayısal tasarım entropi yaratıcılık imdiye kadar yapılan i lemler, sadece binanın bir bölümünü de il tamamını ilgilendirdi i için olu turulan bina strüktüründe genel bölümde yani bina dosyasına yapıldı. Ancak bundan sonraki kısımlar katların ilgili bulundukları dosyalarda yapılacaktır. Örne in, iki boyutlu çizimden olu an altlıktan ve proje genelinden elde edilen bilgiler ile birlikte ilk önce binanın temeli ve temel perde betonlarının modellemesi temel dosyasının içinde temeller alt projesinin içinde yapıldı. Temel, sürekli temel olarak gerçek de erleriyle 3 boyutlu olarak ekil 5’teki gibi modellendi. Modellemede boyutlar iki boyutlu altlıktan okundu. Temel dosyasının içinde ba ka bir proje seçilerek bu proje de temel kolonları diye adlandırıldı ve temelden gelen perdeler 3 boyutlu olarak ekil 6’daki gibi modellendi. Proje de çift görülen kalın olanı 15 cm, ince olanı 10 cm olan zemin kat dö emesi, zemin kat dosyasında, zemin dö emesi alt projesi ismiyle modellendi ( ekil 7). Projede engelli vatanda lar da dü ünülmü ve engelli rampası yapılmı tır. +0.90 m kotundan +0.00 kotuna kadar inen bu rampanın hemen yanında bir de merdiven modellenmi tir. Zemin katta da bulunan balkonlara korkuluk olarak beton ekil 7: Zemin kat dö emesinin modellenmesi ekil 8: Engelli rampası, merdiven ve kat balkonlarının korkuluklarının modellemesi. 113 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu duvar örülmü , modellemesi de merdiven ile birlikte ekil 8’deki gibi yapılmı tır. Balkonlardan sonra bina ta ıyıcı elemanlarından bir tanesi olan kolonlar ve bir di eri kiri ler 3 boyutlu olarak modellenmi tir. Zemin kattan birinci kata çıkma için planda yerle tirilen merdiven, Allplan programının hazır modülleri sayesinde, biraz de i tirilerek 3 boyutlu olarak modellenmi tir. Bu modelleme sonrasında birinci kat, zemin kattan kopyalama i lemleri ile hazırlanmı tır. Ancak, katların kendine özgü durumlarına dikkat edilerek, kotu dü ük dö eme, olmayan yapılar vs. i lemleri güncellenmi tir, di er katlar için de aynı i lemler yapılmı tır ( ekil 10). Bütün bu modelleme i lemlerinde metraj bilgi sistemi kapsamında her model için kullanılan malzemenin türü ne ise (kolon betonu, kiri betonu, dö eme betonu, temel betonu) modelleme esnasında programa veri olarak girilmi tir. Elde edilen sonuçlara baktı ımızda; Çizelge 2’de gördü ümüz gibi toplamda 646.029m³ beton kullanılacaktır. Bunun yanında U tipi (4 adet), L tipi (1 adet) ve düz (1 adet) merdivenlerimiz de mevcuttur. 3. 2 Modellemenin Yorumlanması YBM yazılımı olan Allplan’ın bu alandaki önemli yazılımlardan bir tanesi oldu undan daha önce bahsetmi tik. Modelleme sırasında kullanıcıya gerçekten çok büyük kolaylıklar sa ladı ı söylenebilir. Bu kolaylıklardan bir tanesi YBM yazılımı olan ekil 9: Zemin kat merdivenleri, kolonları ve üst kiri lerinin modellenmesi 114 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Allplan programının 2011 sürümünde modelin üç boyutlu görüntüsünün izlenebilmesi sayesinde, bir karı ıklık çıktı ında anında müdahale ansı vermesidir. ki boyutlu çizimlerde yapılan olası hataların görülememesi riskinin yanında Allplan’ın 3B gerçek yapı elemanlarıyla ek bir i yapmadan görülebilmesi sayesinde tasarım hataları anında tespit edilip, düzeltilebilmektedir. Bu tasarımcıya ve uygulayıcılara büyük kolaylık sa lamaktadır. Örnek modeli yaparken, kar ıla ılan bu tür problemler, 3B görüntü ile bu ekilde kolayca giderilmi tir. kullanılabilir. Yapı denetiminde veri olarak da kullanılabilece i için hem hızlı hem de güvenilir bir denetim sa lanmı olur. Klasik sistemler ile yapılan yanlı lıklardan dolayı olu an gereksiz dokümantasyon ve hatta uygulamadaki hatalar bu sistem ile minimuma indirilebilir. Projede olası detay Allplan programının 3B özelli inin yanı sıra 2B menüleri de çok rahatlatıcı ve uygulaması kolaydır. Katman mantı ı ile çalı an 2B görüntülerle, plan üzerinde yapı elemanlarını ayırt etmek çok kolayla mı tır, ister dolgu isterse tarama ile ilgili elemanların ayırt edilebilmesi sayesinde, karma ık görüntülerde arındırılmı sade çizimler elde edebilmekteyiz. YBM sistemi, yazılımların da yardımıyla proje yönetimine de büyük katkı sa layabilir. Gerekli olan malzemeler, hangi malzemeden nereye ne kadar kullanılaca ı, modelleme a amasında (daha sonra da de i tirilebilmektedir) belirlenen standartlar çevresinde tespit edilebilmektedir. Sonuç olarak elde edilen eksiksiz ve do ru veriler de hak edi lere girdi olarak Malzeme Pozu Temel betonu Kolon ve perde betonu Kiri betonu Dö eme betonu Balkon duvarı L Tipi Merdiven U Tipi (Sahanlıklı) Düz Merdiven Birim m³ m³ m³ m³ m³ Adet Adet Adet Net Metraj 127.056 128.166 56.178 329.376 5.253 1 4 1 Tablo 2: Uygulama sonucu elde edilen metraj listesi ekil 10: kinci katın modellenmesi 115 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu de i ikliklileri kolayca güncellenebilir. 3B modelde anında görüntülenebilir ve istenildi i anda detayların çıktıları çok kısa bir süre içerisinden alınabilir. Bu sayede Allplan’ın tasarımcıyı gereksiz i yükünden kurtardı ı söylenebilir. Yapının çevresi de 3B olarak modellenerek, tasarımcı, uygulamacı ve mü teri açısından daha güvenilir bir ticaret meydana getirilebilir. sahip firmaların sistemi ileriki zamanlarda geli tirerek kullanmasıyla birlikte, az sayıdaki dezavantajların da ortadan kaldırılaca ı dü ünülebilir. n aat sektörü için önemli bir adım olan bu sistem ilgili analizleri yapan yazılımlar arasında ortak bir dil geli tirilmesiyle, ortak projelerin anla ılması uygulanması kolay hale getirilebilir. Bu kadar kolaylık ve güven verebilecek yazılımların sayısının artması ve kullanımının yaygınla tırılması, proje yönetimine ve in aat sektörüne üphesiz katkı sa layacaktır. Türk in aat sektöründe faaliyet gösteren firmalar tarafından YBM sisteminin benimsenmesi, sistem ve sisteme hizmet eden yazılımların üzerinde gerekli olan iyile tirmelerin de yapılmasına katkıda bulunacaktır. 5. Sonuç ve Öneriler 4. Anket Uygulaması Yapılan anketlerden elde edilen verilerin SAS istatistik analizi sonuçlarına göre, YBM kullanıcıları ile fiili olarak henüz YBM kullanıcısı olmayanlar arasındaki algılama farkları gözlenmi tir. Bunlardan, YBM sisteminin dezavantajlarında YBM kullanıcıları tasarım maliyetinin artaca ını dü ünürken, fiili olarak henüz kullanıcı olmayanlar ise tasarım maliyetinin artması konusunda çekimser cevap vermi lerdir. Türk in aat sektöründen alınan anket bilgileri ve elde edilen izlenimler ı ı ında görünen, Türk irketlerinin yurt içi uygulamalarda YBM sistemini çok iyi anlayamadıkları, sıklıkla ve tam manasıyla kullanamadıkları anla ılmaktadır. Tam anlamıyla kullanmaya azimli, geli tirmeye de kararlı az sayıda firma bulunmakta. Bu az sayıdaki firma YBM’nin Dünya’daki örneklerden de gördü ümüz faydalarının Türk in aat sektörüne de uygulanmasına kararlı adımlarla ilerlemektedirler. YBM sisteminin yaygınla ması için gerekli engellerin (yazılım fiyatlarının pahalı olması, ilgili e itmen eksikli i, yasal bir takım yaptırımlar, vb.) minimuma indirilmesiyle, bu farkındalı a 116 Yapılan çalı ma ile YBM geli tirilerek, proje planlama a amasında minimum beton zayiatı ile kullanımının sa lanması, kaliteyi dü ürmeden maliyeti dü ürüp, firmaların rekabet avantajı elde etmelerinin sa lanması ve in aat sürecinin beton atık miktarını azaltarak çevreye daha duyarlı olmasına ve sürdürülebilirli e katkıda bulunmak ve geli mi ülkelerde özellikle son 10 yılda kullanımı artmı olan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) sisteminin Türk in aat sektöründe yaygınlı ını artırmak için öneriler geli tirmek amaçlanmı tır. Bunun yanında Türk in aat sektöründe YBM sistemini kullananlar ile fiili olarak henüz kullanmayanların sistemi algılamaları arasındaki farklar ara tırılarak, kullanımı engelleyen kısıtları belirlemek amaçlanmı tır. Sürdürülebilirlik ve YBM sistemleri anlatıldıktan sonra aralarında bir ba kurularak, in aat sektöründe bu iki terimin ortak kullanım alanları belirlenmi tir. Çalı manın bir sonraki bölümünde de fiili olarak gerçekle mi bir proje ele alınarak ta ıyıcı sistemlerinin ve beton kullanılan bölgelerinin Allplan programı ile modellemesi yapılmı , modelleme a amasında girilen malzeme verilerine dayalı olarak, kalem kalem, metraj hesabı yaptırılmı tır. Kaynaklardan ve çıkarımlardan elde edilen bilgiler ı ı ında olu turulan ve Türk in aat sektöründe faaliyet gösteren firmalara yönelik bir anket uygulaması hazırlanmı tır. YBM sistemini kullanan ve filli olarak henüz kullanmayan irketlere ayrı ayrı uygulanan bu anket sonucunda kaynak taramasından elde edilen bilgilerin Türk in aat sektörü açısından geçerli olup sayısal tasarım entropi yaratıcılık olmadı ı gözlemlenmi tir. Çalı ma, anket verilerinin SAS istatistik programı ile analiz edilmesi ve sonuçların sektör kullanıcıları gözüyle yorumlanmasıyla tamamlanmı tır. Elde edilen veriler ı ı ında in aat sektörü payda ları gözüyle yapılan yorumlar; • YBM sistemi, proje yönetimi etkinli ini, verimlili i artırır. • Sürdürülebilir projelerde YBM ye il bina kriterlerini sa lamayı kolayla tırır. • YBM kullanımı atık miktarını azaltır. •YBM yazılımı olan Allplan programı ile beton atı ı azaltma mümkün de ildir. Sektör payda larının bu çıkarımları ve modelleme örne inden elde edilen bilgilerin yanı sıra, bütüncül olarak sistem hakkında ortaya çıkan tablo u ekildedir. Görünü e göre Türk in aat sektörü YBM hakkında çok fazla bilgi birikimine sahip de illerdir. YBM sistemini çok iyi anlayamadıkları, sıklıkla ve tam manasıyla kullanamadıkları söylenebilir ve sistemi sadece bir yazılım olarak algılamaktadırlar. YBM’yi sistem olarak algılamak yerine bir program bazlı algılamak, irketlerin bu alanda hızlı geli me göstermelerine engel olmaktadır. deal olan bir yazılımın bütün bu i levleri yürütebilmesidir, ancak, ana hedefleri barındıran bilgilerin bir yazılımda (Allplan, Revit vs.) toplanması sayesinde, ilgili di er analizlerin de ba ka yazılımlara yaptırılması da mümkün oldu u için, bu yazılımlar arasında geçi in tam ve eksiksiz olması yönünde adımlar atılmalıdır. Tam anlamıyla kullanmaya azimli, geli tirmeye de kararlı az sayıda firma bulunmakta. Bu az sayıdaki firma YBM’nin Dünya’daki örneklerden de gördü ümüz faydalarının Türk in aat sektörüne de uygulanmasına kararlı adımlarla ilerlemektedirler. Bunun yanında YBM sisteminin bütün yapım sürecine dâhil edilmesi sa lanmalıdır. Sonuç olarak verilebilecek öneriler arasında: • YBM sisteminin yaygınla ması için gerekli engeller (yazılım fiyatlarının pahalı olması, ilgili e itmen eksikli i, yasal bir takım yaptırımlar, vb.) minimuma indirilmelidir, • Bu farkındalı a sahip firmaların sistemi kararlı bir ekilde kullanabilmesi için destek sa lanmalı ve ileriki zamanlarda uygulamalarda sistemi geli tirerek az sayıdaki dezavantajların da ortadan kaldırılması hedeflenmelidir. • n aat sektörü için önemli bir adım olan bu sistem ilgili analizleri yapan yazılımlar arasında ortak bir dil geli tirilmelidir, bu sayede sistem daha düzenli ve anla ılması uygulanması kolay hale getirilebilir. 6. Kaynaklar Akkaya, D. 2012, n aat sektöründe Yap Bilgi Modellemesi Hakkında nceleme, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yıldız Teknik Üniversitesi, stanbul. Chen, Z., Li H. ve Wong, C.T.C. 2002, “An application of bar code system for reducing construction wastes”, Automation in Construction 11, pp. 521–533. Co gun, N. 2009, Çevre Duyarlı Mimarlık: Yapısal Atıkların Önlenmesinde/Azaltılmasında Tasarımcının Rolü, Mimarlık 348, Derleyen: Öztürk, M., (2011). Hatay Bölgesinde n aat Sektöründe Katı Atık Yönetimi, Yüksek Lisans Tezi, 1 11, M. Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Hatay. Durlu, N., Übeyli, M., Tekin, E. ve Sarıta , S. 2007, “Türkiye demir çelik sanayisinde CO2 gaz emisyonlarının tahmini”, Birle mi Milletler Kalkınma Programı, klim De i ikli i ve Türkiye, ss. 32 37. Gielen D. ve Moriguchi Y. 2002, “CO2 in the Iron And Steel Industry: An Analysis Of Japanese Emission Reduction Potentials”, Energy Policy 30: pp. 849–863. 117 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Kartam N., Al Mutairi, N., Al Ghusain, I. ve Al Humoud , J. 2004, “Environmental management of construction and demolition waste in Kuwait”, Waste Management 24, pp. 1049 –1059. Krygiel, E. Ve Nies, B. 2008, Green BIM: Successful Sustainable Design with Building Information Modeling, Wiley Publishing, Indianapolis, ndiana, pp. 25 52. Kymmell, W. 2008, Building Information Modeling Planning and Managing Construction Projects with 4D CAD and Simulations, McGraw Hill Co., Chicago. 11,27. Öztürk, M. 2011, Hatay Bölgesinde n aat Sektöründe Katı Atık Yönetimi, Yüksek Lisans Tezi, 1 11, M. Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Hatay. Przybyla, J. 2010, “The next frontier for BIM: Interoperability with GIS”, Journal of Building Information Modeling (JBIM), Fall 2010, pp. 14 18. Strafeci, A. What does BIM mean for civil engineers?, http://www.cenews.com/magazine article what_does_bim_mean_for_civil_engineers_ 6098.html, 16 Nisan 2011. Türk Dil Kurumu web sayfası, http://tdkterim.gov.tr/bts/, 6 Aralık 2011. Underwood, J. ve I ıkda , Ü. 2009, Handbook of Research on Building Information Modeling and Construction Informatics: Concepts and Technologies, 1 cilt, nformation Science Publishing, USA, 1 28, pp. 302 323. 118 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Servis Güzergahı Belirlenmesine Yönelik Bir Karar Destek Sistemi Geli tirme Çalı ması: Güngören Örne i Durmu Akkaya stanbul Teknik Üniversitesi, n aa Mühendisli i Bölümü, Yapı Mühendisli i Anabilim Dalı stanbul Büyük ehir Belediyesi, Kentsel Dönü üm Müdürlü ü [email protected], [email protected] 1 Anahtar kelimeler: Mekansal karar destek sistemleri, optimum servis güzergahı, kullanıcı odaklı servis güzergahı, ta ıma 1. Giri Teknolojinin artması ve ya am ko ullarının iyile mesi, zaman konusunda bazı problemleri de beraberinde getirmektedir. Çalı an insanlar geçimlerini sa ladıkları i i dı ındaki i lerine zaman ayıramadıklarından ve mesai saatlerinin dı ında i lerine ve evlerine ula ımın bir hayli uzun ve yorucu olmasından yakınmaktadırlar. Çalı manın amacı, evlerinden i yerlerine gidecek olan ki ilerin ula ım aracı olarak servislerine eri imdeki en optimum yolu bularak, servis güzergahının belirlenmesine yönelik altyapı çalı ması yapmaktır. nsanların sosyal ya amını iyile tirmeye yönelik mesai saatlerini ve çalı ma ortamını de i tirme çalı maları mevcuttur. Yapılan çalı manın bu anlamdaki katkısı, mesai saatlerine yönelik olmasa da sosyal ya amı iyile tirme ve çalı an insanların hayatını kolayla tırma anlamında dü ünülebilir. Süreç olarak konuyla ili kili çalı ma alanı ve literatür temeli belirlenmi tir: Mekânsal Karar Destek Sistemleri. Daha sonra bu alandaki literatür çalı malarından da elde edilen bilgiler ı ı ında Güngören Çamlıkahve Servisi Güzergahı ile ilgili harita altlı ı olarak sunulacak bir alan seçilip, buradaki servisin çalı anların ihtiyaçlarını görüp görmedi i yada ne ölçüde do ru güzergah kullandı ı, kullandı ı güzergah do ru de ilse, hangi güzergahı kullanmasının daha iyi olaca ı konusunda fikir olu turacak bir sistem geli tirilmeye çalı ılmı tır. Sabah i e gidi servisi olarak dü ünülen sistemin geli tirilmesiyle, en uygun ak am dönü güzergâhı da belirlenebilir. Geleneksel sabit bir rota üzerinde hizmet veren toplu tasıma araçlarına gerek ula ım sorunu gerek ise seyahat sırasındaki duraklarda durmasından ve fiziki büyüklü ünden kaynaklanan dar yollarda yava ilerlemesi açlarından bakıldı ında, çalı anların hayatı olumsuz etkilenmektedir. Zamanın de erlili i ve günümüz çalı ma artları göz önüne alındı ında, çalı an ki ilerin i konforunun iyile tirilmesi gereklili ini ortaya koymaktadır. Bu yüzden en azından i e gidi geli lerdeki servis problemlerinin herkes tarafından daha uygun hale getirilmesi gerekti i açıktır. Bu açılardan bakıldı ında, çözüm üretebilecek sistemlerden mekânsal sistemler ve modern CBS teknolojisi acil durumlarda kaçı veya çıkı noktaları ve en kısa mesafe gibi analitik türde bir dizi mekânsal analiz türlerini içerir. Çalı ma kapsamında ortaya konmu olan problem CBS’de mekânsal problemlere benzemektedir. Dolayısıyla bu sistemler, kolayca servis güzergâhı belirleme problemine de çözüm getirebilece inden, çalı mada CBS teknolojisinden fay dalanılabilir. 2. Karar Destek Sistemleri (KDS), Mekânsal KDS ve Co rafi Bilgi Sistemleri (CBS) Arasındaki li ki Little, (1970) Karar Destek Sistemlerini, (KDS) karar almada verilerin ve alternatif kararların harmanlanması bakımından karar alıcıya yardımcı olan bir model olarak tanımlamı tır. KDS’ler bilgisayar yazılımlarının insan zekâsı ile birle iminden faydalanır ve bizzat karar almadan ziyade karar almaya yardımcı olan araçlardır. Tian en vd. (2009)’nin tanımına göre mekânsal KDS’ler, çok kaynaklı mekânsal veri ve onun analiz sonuçlarına dayalı mekânsal ili kili problemleri çözümünde 119 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu kullanılan karar vermeye yardımcı sistemlerdir. Aydın ve Erdo an’a (2011) göre Mekânsal KDS’ler CBS ve KDS’nin entegrasyonu olarak de erlendirilmi tir. CBS ve KDS arasındaki ili ki Zhang (2009)’un çalı masındaki gibi a a ıdaki ekilde gösterilmi tir. Çalı mada MKDS, iki ana konunun ortak teması olarak kar ımıza çıkmakta ve çalı ma kapsamı da bu temaya dayandırılarak hazırlanmı tır. 3. Karar Destek Sistemlerinde Yakla ım Süreç Algoritması Ele alınan problemin incelenmesinde KDS’lerin niteliksel karakterli yakla ımı kullanılmı tır. Erden ve pbüker 2013 niteliksel karakterli yakla ımı a a ıdaki adımlarla tanımlamı lardır. 3.1 Problemin Tanımlanması ekil 1: CBS ve KDS’nin Kapsamları ve Aralarındaki li ki (Zhang 2009). Genel literatürde problem, insanların ihtiyacını kar ılamak üzere çözüm bulmaya çalı tıkları bir konudur. Çalı ma kapsamında ele alınan problem Güngören Çamlıkahve sabah gidi servis güzergâhının KDS elemanları yardımıyla belirlenmesidir. Ele alınan problemin yapısına uygun olarak Chou’nun 1997’deki çalı masında bahsetti i gibi, konu harita üzerine aktarıldı ı için mekânsal bir problem olarak adlandırılır. Çalı mada ele alınan problemin tanımlanmasından sonra probleme bir özel ad verilmi tir; Kullanıcı Odaklı Servis Güzer gâh Tasarımı (KOSGT). Problemin tanımlanması sırasında mutlaka öngörülen kısıtlılıklar çerçevesinde bir tanımlama yapılmalıdır. Yapılan çalı manın kısıtları ileriki bölümlerde anlatılacaktır. Bu a amadan sonra verilerin nasıl temsi edilece i belirlenmelidir. 3.2 Verilerin Tanımlanması ve Temsili ekil 2: Ki i konumları ve yol bilgilerinin temsili gösterimi 120 Çalı ma kapsamında kullanılan veriler servisi kullanan ki ilerin oturdu u evlerin konumları ve servisin izleyece i yol güzer gâhıdır. nsan (konumu) harita üzerinde noktasal veya dairesel bir olgu, yol güzergâhı da çizgi ile ifade edilmektedir. Bu ifade biçimleri modellemede gerçe e en yakın ve en basit gösterim olması nedeniyle en fazla tercih edilen ifadeler olmaktadır. Bu ifade biçimleri bazı biçimsel (renk, kalınlık vb.) özelliklerin de i tirilmesiyle daha belirgin hale rastgele bir alanda temsilen hazırlanmı ekliyle ekil 2’de görüldü ü gibi getirilebilir. sayısal tasarım entropi yaratıcılık 3.3 Türetme Haritası Tematik haritalar ile nokta ve çizgi karakterli yapıların bir bölgedeki ula ım a ının gerçe e uygun hali üzerinde konumlanması gösterilmektedir ( ekil 2). Ayrıca yapılacak analizlerin de haritaya uygun olacak ekilde görselle tirilmesi tematik haritalar yardımıyla olabilir. Örne in yol gidi dönü yönlerinin gösterilmesi ekil 3’teki gibi gösterilebilir. Yolcunun servis güzergâhına en uzun mesafesine bir kısıtlama konuldu u zaman bunun de i ik harita uygulamalarıyla görselle tirilmesi yapılan çalı ma alanında ekil 4’teki gibi çıkacaktır. Servise ula mak için en fazla tercih edilen yolun de i ik ifadelerle gösterilmesi, ana servis güzergâhının, muhtemel servis güzergâhlarının, ana yol ve ara yolların de i ik sekilerde veya sembollerle gösterilmesi de mümkündür. Bunun gibi tanımlanan problemi anlamaya ve çözüm üretmeye yönelik KDS anlamında birçok harita üretilebilir. KDS olarak karar vermeye yardımcı olarak yapılan bir konu bütünlü ü olu turacak her türlü harita tematik harita olarak adlandırılabilir. ekil 3: Yol Gidi Dönü Yönlerinin Gösterilmesi 3.4 Morfolojik Analiz Bu a amada çalı manın son ekli belirlenmektedir. Ele alınan problemin temelini olu turan güzergâh analizleri, tanımlanan kriterler çerçevesinde ki ilerin servise uzaklı ı gibi analizler yapılmakta sonuç olarak da güzergâh belirlenmektedir ( ekil 4). Bu anlamda süre kısıdı olmadı ı için güzergâh çok anlamsız yollardan geçebilecektir. Bundan dolayı yazılıma iki durak arası en kısa mesafe analizi de yaptırabilmek gerekir. Çıktı olarak öngörülen sonuçların da görselle tirilmi hali türetme haritalar yardımıyla gösterilebilir. 4. Talebe Ba lı Servis Sistemi ve Kullanıcı Odaklı Servis Güzergah Tasarımı Bu tür yakla ımlarda tanımlanan adımlar problemin çözümünde benzersiz katkılarda bulunabilece i gibi, tanımladı ımız problem daha önce tanımlanmı olan ekil 4: Muhtemel Servis Güzergâhı ve Durakların Gösterilmesi 121 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu problemlere de benzer olabilir. Çalı mada ortaya konulan problem talebe ba lı servis sistemi ile bazı alanlarda benzerlik göstermektedir. Talebe Ba lı Servis (TBS) sistemi talep duyarlı bir ara toplu tasıma sistemi olup kapıdan kapıya ula ım hizmeti verebilirken (Hatipo lu vd. 2007), KOSGT sistemi sadece aynı hedefe farklı noktalardan hareket edecek yolcuların yaya seyahatini minimuma indirgemeyi hedeflemektedir. Lave vd. (1996), TBS`yi esnek güzergâh ve tarife sistemine sahip, küçük araçların kullanıldı ı (4 ile 20 ki i arasında), ki ilerin talepleri do rultusunda olu turulmu bir toplu tasıma sistemi olarak tanımlamı tır. KOSGT sisteminde böyle bir kısıtlama bulunmamaktadır. Ki i ve kurumların TBS`yi tercih etmelerinin sebebi, bu sistemin özel araca yakin bir ekilde daha ucuz ve konforlu bir hizmet sunmasından dolayıdır. Tabi ki bu sistemin ba arılı bir ekilde hayata geçirilmesi Hatipo lu vd (2007)`ye ekil 5: TBS Sisteminden Alınan ve KOSGT letimine Eklenen Adımlar (Hatipoo lu vd 2007’den uyarlanmı tır). 122 göre öncelikle bilgi sisteminin kurulmasıyla mümkün olacaktır. Benzer olu um KOSGT`de de yapılmalıdır. TBS sistemi i letimine baktı ımızda Hatipo lu vd (2007)`nin çalı masında görebilece imiz gibi yedi a ama mevcuttur: Kullanıcıyı Belirleme, Bölgeleme, Yolculuk Rezervasyonu, Servisin zamansal çizelgelenmesi, Araç gönderme, Araç güzergâhlarını olu turma ve Raporlama i lemi. KOSGT`de bu adımlardan; Kullanıcıyı Belirleme, Bölgeleme, Araç güzergâhlarını belirleme adımları kullanılabilir. Bunun yanında kullanıcı yaya yolu tanımlama, durak yerlerini belirleme adımları da ekil 5’te görüldü ü gibi çalı maya eklenmelidir. Bu sayede KOSGT sisteminde en basit ekliye sürecin etmenleri belirlenmi olmaktadır. Ancak sistemin detayları ileriki bölümlerde incelenmi tir. ekil 6: TBS Bilgi Sisteminin Kaba li ki Diyagramı (Hatipo lu vd, 2007). sayısal tasarım entropi yaratıcılık Hatipo lu vd (2007)’nin çalı masında TBS bilgi sisteminin kaba ili ki diyagramı gösterilmi tir ( ekil 6). Yolcu, servis sürücüsü ve yönetici ili kisi belirgin olarak kurulmu sistem yeni olu turulacak Kullanıcı Odaklı Servis Güzergâh Tasarımı’na benzerlik göstermektedir. Bu yapıya benzer oldu u söylenen ancak sistemlerin farklı olmasından dolayı KOSGT sisteminin ili ki ve akı diyagramını ekil 7’deki gibi belirleyebiliriz. 4.1 Tanımlanan Problemin Çözümü çin Yapılan Varsayımlar Çalı manın tamamına etkisi olabilecek ki i, servis güzergâh üzerinde varsayımlar yapılmı tır. Örne in: oförü, • Ki i, evinden çıkınca servis dura ına eri imde kendi istedi i güzergâhı de il, belirlenecek olan yürüyü yolu üzerindeki en kısa mesafeyi kullanacak, istisna olarak dura ı, evden çıktı ında görüyorsa %20 (250m) fazla yürümesine ra men bu yolu kullanacak, • Servis oförü çıkamayacak, belirlenecek olan güzergâhın iyile tirmeleri hali hazırda yazılım yapılmadı ı için kontrol etme imkânı bulunmamaktadır. Ancak daha sonra olu turulabilecek sistemlere altlık olarak kullanılabilece inden çalı ma özgün bir hal almaktadır. 4.2 Tanımlanan Problemin Çözüm Süreci Çalı mada, problemin çözüm süreci bir yazılım diliyle ekil 8’deki gibi ifade edilebilece i dü ünülmü tür. Algoritma 5 a amadan olu makta: Birinci a ama veritabanının sisteme dâhil edilmesi, ikinci a ama durak yerlerinin olu turulması, üçüncü a ama kullanıcıların duraklarını belirleme, dördüncü a ama güzergâhı uygun ve istenen artlarda duraklardan geçirme ve son a ama olarak be inci a ama nihai hedefe güzergâhı yönlendirmedir. Bunun yanında algoritma gösteriminde gerekli olan sisteme eklenecek veritabanı dikdörtgen, komutlar daire, evet hayır cevapları istenen sorular çokgen gösterimi ile standartla tırılmı tır. dı ına • Güzergâh üzerinde servis saatinde herhangi bir yol çalı ması, bakım, kaza, hava durumu de i ikliklerinin durak konumunu de i tirmemesi gibi yol akı ını etkileyecek durumlar olu mayacak, • Servisin güzergâhtaki duraklara geç kalmayacaktır ve servisin durakta beklemeyecektir, • Servis güzergâh hesaplarında süre de il en kısa mesafe (yürüme ve araç güzergahı olarak) çalı manın temelini olu turacaktır. 4.2 Tanımlanan Problemin Çözümünün Kontrolündeki Eksiklikler Eksiklik olarak bahsedilebilecek bir konu bu analizleri yapacak olan bilgisayar yazımı ile sistemin nasıl çalı tı ını, hatalarını ve ekil 7: KOSGT Bilgi Sisteminin Kaba li ki Diyagramı 123 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 8: KOSGT Sisteminin Detaylı Grafiksel Gösterimi 124 sayısal tasarım entropi yaratıcılık 4.4 Karar Vermeye Yardımcı Olacak Varsayımsal Önemli Tematik Harita Örnekleri Bu bölümde yazılımı yapıldı ı takdirde, çalı madan beklenen çıktılar arasında ana arterleri ve ara yolları, araç trafi i için yol gidi yönünü de i ik renk ve kalınlıklarla gösteren bir tematik harita gösterilmi tir. Burada trafik akı yönü gösterilmeyen yollar, gidi geli li olarak algılanmalıdır. ekil 9’da kullanıcıların en fazla yürüme mesafesi 200 m civarında oldu u kısıdıyla birlikte olu turulan servis yol güzergâhı görülmektedir. Kullanıcılar bu yol ile en kısa yürüme (200m) mesafesinde servislerine ula arak i lerine gidecektir. Bunun yanında ana arterler servis güzergâhı olarak kullanılsa idi çalı maya özel örnek çalı ma alanında 800m 1km’yi bulan yürüme mesafesi olu abilecekti. Bu durumda zaten yo un olan çalı ma hayatı servise ula ımda gecen süre ve ula ım mesafesi ekil 9: Çamlıkahve Bölgesinin Ana Arter ve Bazı Ara Yolların Trafik Akı Yönüyle Birlikte Gösterimi açısından kullanıcıların ma duriyeti artacak, özellikle hava artlarının a ır oldu u durumlarda kullanıcıyı zor durumda bırakacaktı. 5. Sonuç Bu çalı mada servis ula ımı anlamında, kullanıcı odaklı servis güzergâh belirlenmesine yönelik bir karar destek sistemi kurgulanmaya çalı ılmı tır. Sabah i yerlerine ula mak isteyen kullanıcılar yapılan çalı mada öngörülen maksimum 200m yürüme yolu kullanarak servislerine ula abilecek ve kullanıcının konforu sa lanmı olacaktır. Kurgulanan sistemin, yazılımların da geli tirilmesiyle birlikte, uygulamaya geçirilmesi servis kullanıcılarının hayatını kolayla tıracak, servis yöneticilerinin de herkesi memnun edecek güzergâh kararları almasında yardımcı bir sistem ekil 10: Belirlenen Servis Güzergâhının Lejantı ile Birlikte Harita Üzerinde Gösterilmesi 125 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu hazırda uygulaması yapılamadı ından çalı malara da yön verecek bir dü ünülmektedir. bundan çalı ma sonraki olaca ı 6. Kaynaklar Aydın, G. ve Erdo an, A. 2011, “Web Tabanlı Bir Mekânsal Karar Destek Sistemi Tasarımı ve Geli tirilmesi”, Elektrik Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, Fırat Üniversitesi, Elazı . Chou. Y.H. 1997, Exploring Spatial Analyses in Geographics Information Systems. On Word Press, USA. Erden, T. ve pbüker, C. “Karar Destek Sistemi Olarak Mekânsal Analiz ve CBS”, Harita Genel Komutanlı ı Web sayfası, www.hgk.msb.gov.tr/dergi/makaleler/130_1.pdf. Eri im Tarihi: 06.04.2013. Hatipo lu, S., Öztürk, E. A. ve Çubuk, M. K. 2007, “Kentsel Ula ımda Talebe Ba lı Servis Sistemi: Bir Bilgi Sistemi Kurgusu”, Teknoloji Dergisi, 10(4), ss. 239 248. Lave, E.L., Teal, R., Piras P. 1996, “A Handbook for Acquiring Demand Responsive Transit Software”, Transit Cooperative Research Program Report 18, National Academy Press. Washington D.C. Little, J.D.C. 1970, “Models and managers: The concept of a decision calculus”, Management Science 16(8), pp. 466 485. Tian en, C., Li ping, C., Yuınbin, G. ve Yanji, W. 2009, “Spatial Decision Support System For Precision Farming Based on GIS Web Services”, International Forum on Information Technology and Applications, Chengdu, pp. 372 376. Zhang, Z., Li, J., Liu, Y. ve Chen, B. 2009, “Application of GIS and Spatial Decision Support System for A ordable Housing”, 4. International Conference on Computer Science & Education, Nanning, pp. 1110 1115. 126 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Oturum 4 Oturum Ba kanı Doç. Dr. Birgül Çolako lu Arttırılmı Gerçeklik Ortamının Mimari Ön Tasarımda Kullanımına Dair Bir Uygulama: “AG Ortamında Çoklu Model” Togan Tong, Erdem Köymen Dokunulabilir Tasarım Masası Özgün Balaban,Yekta pek Use of Augmented Reality Technologies in Cultural Heritage Sites: Virtu(Re)al Sibel Yasemin Özgan, Yüksel Demir ekil 10: Belirlen Servis Güzergâhının Lejantı ile Birlikte Harita Üzerinde Gösterilmesi 127 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 128 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Arttırılmı Gerçeklik Ortamının Mimari Ön Tasarımında Kullanımına Dair Bir Uygulama “AG Ortamında Çoklu Model” Togan Tong1, Erdem Köymen2 Yıldız Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü 2 Yıldız Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü, Bilgisayar Ortamında Mimarlık Doktora Programı 1 1 [email protected], [email protected] Anahtar kelimeler: Arttırılmı gerçeklik, sanal gerçeklik, mimari tasarım, mimarlık e itimi 1. Giri Teknoloji ekseninde günden güne evrilen günümüz mimarlı ı, hızına yeti ilmesi çok zor bir viraja girmekle birlikte geli mi bilgisayar teknolojilerini halihazırdaki yapısına kolaylıkla entegre edebilecek bir esneklik kazanmı tır. Öyle ki geçmi dönem mimarlarının ütopyalarında bile kurgulayamadıkları geli mi yeni bir dünya düzeni içerisinde, ara tırma alanlarını günden güne arttırmakta ve bünyesine mimarların tasarım ufuklarını geni letecek yeni tasarım yöntemlerini katmaktadır. Bilgisayar yazılım ve donanım teknolojileriyle güçlenen günümüz mimarlı ı, bu zengin teknoloji deste ini kuramsal veya ütopik düzeyde bırakmanın ötesine geçirerek uygulama a amasına dönü türmü tür. Günümüzde bilgisayar deste i ile kurgulanmı , çe itli ve ilgi çekici, basmakalıp uygulamalardan ba ımsız kendine özel karakterleri bulunan mimarlık örneklerini, yetkin bir heykeltıra ın elinden çıkmı bir heykel nesnesi gibi izlemek mümkündür. Mimarlık dünyasının içinde girdi i dönemi “Aktif ça ” olarak isimlendiren mimarlık teorisyeni Peter Eisenman, gençlerin önünde olu turması gereken yeni bir mimarlık dili oldu undan bahsetmektedir. Bu referansla günümüz mimarlı ının gelecekte hangi yöne evrilece i ve hangi dili konu aca ı sorusunun cevabını, yeni neslin teknolojik e ilimlerinde ve ya am tarzına dönü türdükleri yazılımsal veya donanımsal güncel teknolojilerde aramanın yanlı olmayaca ı kanaatindeyiz. Yukarıda özetlenen dü üncel altyapı ile yakla ılan ve gelece in mimarlı ının ekillenmesine önemli katkıda bulunabilece i incelemeler sonucunda tespit edilen “Arttırılmı Gerçeklik” konusu, bu makalede üç ba lık altında de erlendirilmi ve mimari ön tasarımda kullanımına yönelik bir uygulama olarak geli tirilerek ortaya konulmu tur. lk iki bölümde “Sanal Gerçeklik” ve “Arttırılmı Gerçeklik”, güncel bir teknoloji olarak tanıtılmı , mimarlık ba lamında örneklerle incelenmi tir. Üçüncü bölümde ise, asıl ara tırma alanı olan Arttırılmı Gerçeklik, mimari ön tasarıma etkisi/ katkısı ba lamında de erlendirilmi ve bu amaçla Adobe Flash CS 6 ortamında, Action Script 3.0 ile geli tirilen bir Arttırılmı Gerçeklik yazılımı olarak, somut bir uygulama eklinde ortaya konulmu tur. için “Bilgisayar teknolojileri deste i”ni, mimarlık de erlendirdi imizde, “donanım” ve “yazılım” eklinde iki madde altında özetlemek mümkündür. Günümüzde bilgisayar destekli donanımların mimari yapıtların özellikle in a a amasında oldukça fazla kullanıldı ı bilinmektedir. Örne in parametrik veya modüler yakla ımlarla kurgulanmı mimarlık nesneleri, bilgisayar deste ini kullanan SNS benzeri donanımlarla ortaya çıkartılmaktadır. Ayrıca modüler mimarlık nesnelerinin üretimi de benzer eklide bilgisayar destekli donanımlar yardımıyla tamamlanabilmektedir. Geli mi cephe kaplamalarındaki kompozit malzemelerin kusursuz birle imleri için üretimleri, yine bilgisayar destekli üretime yönelik donanımlarla yapılabilmektedir. 129 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Üretime dönük bu donanım örneklerinin yanında mimari tasarım, mimari görselle tirme, mimarlık e itimi, röleve/ restorasyon gibi alanlarda da yine bilgisayar destekli donanımların kullanılabildi i bilinmektedir. “Sanal kasklar” (HMD Head Mounted Display), “Sanal gerçeklik eldivenleri” (Data Gloves), “3D Mouselar”, 3D çıktı donanımları (3D yazıcılar), CAVE, BOOM (Binoccular Omni Orientational Monitor), “Sanal gerçeklik donanımları”, “Stereoskopik görüntüleme cihazları”, “Topografik ölçüm cihazları”, “Lazer ekil 1: “CAVE” ve “BOOM”dan örnek görseller ekil 2: Günümüzün mobil cihazları ve giyilebilir bilgisayar örne i 130 tarama cihazları”, “Çizim tabletleri”, “Donukmatik cihazlar”, “iztoplar” (Trackball) bunlara örnek gösterilebilir. Donanımın yanında “yazılım” kısmı da elbette bir o kadar önemlidir. Çünkü bilgisayar donanımlarının etkin i leyi i ve amaca do ru hizmet edebilmesi, bu yazılımların kalitesi ile do ru orantılıdır. Yukarıda sıralanan donanımların her biri için kendine özel yazılımlar geli tirilmi tir. Bu yazılımlar amaca yönelik olarak yeniden geli tirilebilir ve kullanılaca ı cihazları sınırsız kullanım alanında, sınırsız etkinli e ula tırılabilir. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Ayrıca günümüz yazılım teknolojisi, bilgisayar i lemcilerinin geli mesi ile birlikte daha çok i lemi aynı anda ve daha hızlı yöntemlerle hesaplayabilecek bir yapıya kavu makla birçok yeni alternatifi de deste ini arayan kullanıcılara sundu undan bahsetmekte yarar vardır. Örne in dokunmatik i levli mobil cihazlar, çok hızlı i letim sistemleri ve masaüstünden kopabilen mobil yapılarıyla artık günümüzün vazgeçilmezi olarak kendisini kabul ettirmi tir. Yakın bir geçmi in yazılım odaklı çalı an ara tırmacılarının “Wearable Computer” [1] olarak nitelendirdikleri, ta ıması oldukça zahmetli, yava çalı an “ta ınabilir bilgisayarlar”ın bu gibi çe itli kısıtları bilinmektedir. Günümüzde IOS ya da Android i letim sistemli ve cepte dahi kolayca ta ınabilen cihazlarla bu kısıtların büyük oranda kaldırıldı ı söylenebilir. Özellikle restorasyon bölümü gibi yerinde/anlık eri imin önem ta ıdı ı mimarlık alanında, günümüz mobil cihazlar için geli tirilen yazılımların mimarlık alanındaki söylem/kuram veya öngörüleri, uygulama düzeyine geçirebilece i mümkündür. Bilgisayar destekli donanımların etkin kullanımının yanında yazılım teknolojilerinin mimarlık dünyasına farklı ufuklar açtı ı/ açabilece i söylenebilir. Örne in en temelde çizim, modelleme ve animasyon programları, mimarlık dünyasının perspektif çizim ve maketlerle sınırlarlı olan temsil kapsamını geni letmi tir. Bunun yanından günümüz yazılım teknolojileriyle desteklenen “Lumion”, “Quest 3D” gibi simülasyon programları; “Rhinoceros (Grasshopper eklentisi)”, “Revit” gibi parametrik tasarımı destekleyen programlar ve ya “Sanal Gerçeklik”le ilgili yazılımlar çok yakın bir dönemin popüler modelleme ve animasyon programlarını en azından bilimsel ara tırmacılar için sıradanla tırmı tır. Ara tırmacıların dikkatini çeken bu yeni yazılım teknolojileri mimarlıkta “parametrik tasarım”, “biçim gramerleri” gibi kavramsal tasarıma ili kin alanları beslemekte ve yeni tasarım fikirlerinin parıldamasına zemin olu turmaktadırlar. Öyle ki artık sayısal tasarıma ili kin ara tırmalar yapan günümüz mimarlık fakültelerinde bilgisayarın bir sunum aygıtı olarak kullanılmasının çok ötesine geçildi i görülmektedir. Ö rencilere çe itli programlama ve script dilleri ö retilmekte ve sayısal tasarıma ili kin çalı taylar [2], uygulamalı dersler [3] düzenlenmektedir. Yaparak ö renmenin de içine katıldı ı bu yeni süreçle, “bilgisayar teknolojilerinin içine do mu , zihinleri çok farklı çalı an”[4] günümüz ö renci profiline, güncel yazılım teknolojilerinin mimarlık eksenli kullanımına dönük yeni ufuklar açılmaktadır. “Arttırılmı Gerçeklik” ise çe itli yazılım teknolojilerinin arasında günden güne varlı ını belli eden uygulamalarla güncel bir yazılım teknolojisi olarak bu ara tırmanın konusu olmu tur. ekil 3: Parametrik tasarımla ilgili ö renci çalı taylarından foto raflar 131 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 4: Sanal gerçeklik ortamı ve donanımları “Arttırılmı Gerçeklik” ise çe itli yazılım teknolojilerinin arasında günden güne varlı ını belli eden uygulamalarla güncel bir yazılım teknolojisi olarak bu ara tırmanın konusu olmu tur. ekil 1: “CAVE” ve “BOOM”dan örnek görseller ekil 5: Arttırılmı gerçeklik uygulamalarından örnekler ekil 6: Arttırılmı Gerçeklik sisteminin i leyi i ve “marker” (i aretçi) örne i 132 sayısal tasarım entropi yaratıcılık 2. Arttırılmı Gerçeklik Dünya çapında “Augmented Reality” olarak isimlendirilen “Arttırılmı Gerçeklik” temelde bir simülasyon teknolojisidir. “Bir eyin benzeri ya da sahtesi” anlamına gelen “simülasyon”, teknik anlamda; “Gerçek bir dünya süreci veya sisteminin i letilmesinin zaman üzerinden taklit edilmesi” [6] eklinde tanımlanabilmektedir. Ara tırmanın asıl alanı olan Arttırılmı Gerçeklik konusuna girmeden önce daha eski ve popüler bir kavram olan “Sanal Gerçeklik”ten [7] bahsetmek, Arttırılmı Gerçeklik konusunun daha iyi anla ılması ve sayısal tasarım teknolojileri arasındaki do ru yerinin tespit edilmesi açısından oldukça önemlidir. Günümüz yazılım ve donanım teknolojilerindeki geli melerin paralel bir yansılaması olarak kabul edebilece imiz bir “benzetim (sümülasyon) modeli” olan Sanal Gerçeklik yani “Virtual Reality”, bilgisayarlar tarafından simüle edilen ortamlara denir. Latincedeki virtualis kökeninden gelen sanallık, kavram olarak var olmayan ancak sanrılarla var oldu u kabul edilen eyler için kullanılmı tır. Sanal Gerçeklik ortamlarının neredeyse hepsi bilgisayar ortamında üretilir. “HMD” (Head Mounted Display) ve “Sanal gerçeklik eldivenleri” (Data Gloves) gibi pahalı donanımsal aygıtlar ve bu ortam ve cihazlar için geli tirilmi oldukça karma ık programlar ile çok nadir kullanıcılar bir sanal gerçeklik ortamını deneyimleme fırsatı yakalayabilir. Sanal Gerçeklik uygulamaları kullanıcıya içinde ya adı ımız evrenden ba ımsız, alternatif yeni bir dünya sunar ve kullanıcısını gerçek fiziksel çevreden kopartarak sanal bir ortam içine alır. Kullanıcı, kuralları programcı tarafından belirlenmi bu alternatif sanal dünya içinde dijital cihazlar yardımı ile gezinir. Sanal gerçeklik, kendi temel teknolojik prensibi olan birçok duyunun aynı anda uyarılması ile mimarlık dünyasının dikkatini çekmeyi ba armı , mimarlar için görsel deneyimlemenin üst seviyeye ta ındı ı özel bir ortam olmu tur. “Roland Azuma” tarafından “Arttırılmı Gerçeklik” olarak isimlendirilen hareket yakalama (motion detection)[8] teknolojisi ise yakın bir geçmi te Sanal Gerçekli in öhreti üzerine kurularak sanal gerçeklik ile birlikte anılır bir popülariteyi yakalama e ilimine geçmi tir. Arttırılmı Gerçekli in mantı ında fiziksel çevrede herhangi bir düzlem üzerine yerle tirilen “Marker” yani 2B i aretçiyi tanıma, yakalama ve takip etme (Motion Tracking) fikri yatar. “Marker”, sınırları net bir ekilde belirlenmi , yön belirtebilmesi açısından dört taraflı tam simetrik olmayan iki boyutlu bir grafikten ibarettir. ( ekil 3) “Marker”lar herhangi bir grafik medya ortamında tasarlanabilece i gibi kullanıcı tara fından elle çizilen basit bir figür bile olabilir. Bunlarla birlikte daha detayda bir foto raf, kollarını iki yana açmı bir insanın ba ıyla birlikte olu turdu u “T” ekli dahi programın fark edebilece i bir marker tanımlayabilir (Tong ve Koymen, 2012). Sanal gerçekli in tersine Arttırılmı Gerçeklikte “sentetik” yani kayna ı dijital ortamda bulunan 3B model, animasyon, ses, video, foto raf gibi sanal veriler, gerçek dünya üzerinde kameranın yakalayıp takip etti i bir alana dü ürülerek izlenir. Sanal nesneler gerçek dünya üzerine dü ürüldü ü için, Sanal Gerçekli in tersine, sanal ve gerçek olan 3B ortamda birlikte izlenir ve kullanıcıya daha derin, daha gerçekçi bir algısal ortam sunulur. Kullanıcıya sunular bu ortam, Sanal Gerçeklikte oldu u gibi yine HMD cihazları kullanılarak daha da zengin bir ekil alabilir (Piekarski, 2004). Arttırılmı Gerçeklik üzerine doktora tezi kapsamında yapılan ara tırmalarda bu ortamın daha çok yeni ve özellikle mimarlık dünyası için ke fedilmeyi bekler bir pozisyonda oldu u izlenmi tir. Sanat, e lence, spor, sa lık, askeriye gibi alanlarda geli tirilmi birçok AG örne ine rastlanırken mimarlıkla ilgili yapılan örnek taramalarında, mimari uygulamaların AG’i bir sunum ortamı olmanın ötesine ta ıyamadı ı görülmü ve sahanın daha nice mimarlık ara tırmaları için bakir bekledi i fark edilmi tir. 133 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu A a ıdaki referansla, 2012 yılında “Artırılmı Gerçeklik (Augmented Reality) Destekli bir Mimarlık E itim Modeli” isimli bir ara tırma yapılmı ve Bursa Uluda Üniversitesi’nin düzenledi i “Sayısal Tasarım Sempozyumu”nda bir bildiri olarak sunulmu tur. Sempozyuma özel olarak geli tirilen yazılım ile AG ortamı, mimarlıkta temel tasar e itimi açısından de erlendirilmi tir. Geli tirilen uygulamada kullanılmak üzere “Mies Van Der Rohe” tarafından tasarlanan “Farnworth House”[9] “dü eylik” ve “yataylık” ba lamında ayrı tırılarak modellenmi tir. AG ortamına alınan 3B yapı modeli ve uygulama arayüzüne eklenen çe itli fonksiyonlar ile temel tasarda dü ey ve yatay çizgi etkisinin ö retilmesine yönelik bir e itim modülü olu turulmaya çalı ılmı tır (Tong ve Koymen, 2012). “Arttırılmı Gerçekli in mimarlıkla ili kili en popüler uygula malarının “ARMedia” irketinin “StketchUp”, “3D Studio Max” ekil 7: Sunulan AG uygulamasından çe itli ekran görüntüleri (a. Arayüz, b. Yapıdaki dü ey etki, c. Yapıdaki yatay etki, d. Yapıdaki dü ey ve yatay etki) 134 ve “Maya” 3B modelleme ve animasyon programları için geli tirdi i plugin’ler (eklentiler) oldu u söylenebilir. Programlara entegre çalı an bu plugin’ler, tasarlanan herhangi bir modelin Arttırılmı Gerçeklik ortamına aktarılması için bu programlara çe itli yardımcı fonksiyonlar eklemektedir. “ARWorks” isimli yazılım ise “Vektorworks” ile modellenmi mimarileri Arttırılmı Gerçeklik ortamında temsilini sa la maktadır. Program ile modelin farklı katmanlarına eri mek mümkün olmakla birlikte istenilen açı ve düzleme göre kesitler de alabilmek mümkündür. Ayrıca yazılım ile model üzerindeki de i ik ı ık gölge etkileri de Arttırılmı Gerçeklik ortamında gerçek zamanlı olarak incelenebilmektedir. “ARWorks”ün özellikle ı ı ın model üzerine gerçek zamanlı dü ü ünü simüle eden bu yazılımsal ba arısı ile mimari tasarıma pozitif katkı sa layabilecek bir yönünün oldu u açıktır [10]. ekil 8: Bir SketchUp modeli ve bu modelin ArMedia Plugi’i ile AG ortamına aktarılmı görüntüsü ekil 9: ARWorks arayüzünden bir görünüm sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bu masaüstü yazılımlarının yanında mimarlıkla ili kilendirilebilecek mobil cihazlar için geli tirilmi çe itli Arttırılmı gerçeklik uygulamalarından da söz edilebilir. Örne in “Augment” isimli yazılım irketinin geli tirdi i Arttırılmı Gerçeklik uygulaması “Apple Store” veya “Google Play”den IOS veya Android i letim sistemlerine uyumlu olarak indirilebilmektedir. Augment’ın sitesine üye olduktan sonra bilgisayarda olu turulan 3B model, kaplama nesneleriyle birlikte paketlenerek sisteme yüklenmektedir. Arkasından sistem, mobil cihazlarda hızlı eri ime izin veren bir “QR Code” olu turmaktadır. Mobil cihazda uygulama çalı tırıldıktan sonra QR Code ile etkile ime girilir ve model mobil cihaza aktarılır. Böylelikle mobil bir arttırılmı gerçeklik deneyimi elde edilmi olur. ekil 10: “Augment”in Ipad mobil uygulamalarından görüntüler ekil 11: “Indoor Modeling and Tracking for Augmented Reality” isimli çalı madan görüntüler 135 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu IKEA gibi büyük firmalar “Augment”ın bu yazılımına kataloglar ekleyerek ürettikleri ev gereçlerinin 3B modellerine eri im imkânı sunmaktadır. Mobil sisteme iste e ba lı olarak tanımlanan “Marker” olarak isimlendirilen 2B desen ya da i aretçi ile bu 3B modeller fiziksel bir hacim içinde istenilen noktaya ta ınabilmektedir. 3. Bir Arttırılmı Gerçeklik Uygulaması: AG Ortamında Çoklu Model 3.1. Birinci Sürüm AG’nin i leyi i, teknolojik ba ıntıları ve gelece i ile ilgili anlatıların yanında, doktora tezi kapsamına dâhil etti imiz AG uygulamalarından biri olan “AG Ortamında Çoklu Model” uygulaması, “VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu” için AG’e bir örnek olarak geli tirilmi tir. Dünya çe itli üniversitelerin bilgisayar destekli tasarımla ili kili mimarlık bölümlerinde Arttırılmı Gerçeklik teknolojisi üzerine bilimsel ara tırmalar yapılmaktadır. “Graz University of Technology”de “Gerhard Schall” ve “Dieter Schmalstieg” tarafından yapılan “Indoor Modeling and Tracking for Augmented Reality” isimli çalı ma, bu ara tırmalara örnek gösterilebilir. Ara tırmada Arttırılmı Gerçeklik’in “motion tracking” (hareket takip) özellikleri kullanılarak duvarlara yerle tirilen marker ve sensörler ile iç mekânların modellemesi denenmi tir [11]. Geli tirilen AG uygulamasının birinci sürümü YTÜ, Mimarlık Fakültesi, Bilgisayar Ortamında Mimarlık Yüksek Lisans Programı’nda Yrd. Doç Dr. Togan Tong tarafından yürütülen Yüksek Lisans dersinde kullanılmı tır ve parametrik tasarım yöntemleriyle 3D studio Max 2014 ortamında olu turulan mimari kabuk nesneleri için bir sunum ve görselle tirme ortamı olması hedeflenmi tir. Google, Nokia gibi dünya çapında hizmet veren kurulu ların da AG üzerine yaptı ı ara tırmaların neticesi olarak piyasaya çıkarmak üzere oldukları “Google Augmented Reality Glasses” [12] gibi cihazlar, gelece in yazılım teknolojisi ve yazılım donanım bile imindeki gelece in genel teknolojik e ilimi hakkında bizlere fikir vermektedir. Birinci sürüm, tez ara tırmalarına yazılımsal bir ba langıç olması amacıyla incelenmi ilk örneklerden olan “Samuel Asher Rivello [13]”ya ait basit bir AG uygulamasının kodlarından geli tirilmi tir. Oldukça basit bir düzende tasarlanmı olan bu uygulamada, sadece bir adet Marker’ın izlenebildi i “FLAR tekli marker dedektörü” (FLARSingleMarkerDetector) [14] ekil 12: Google Augmented Reality Glasses 136 sayısal tasarım entropi yaratıcılık kullanılmı tır. Bu uygulamaya yapılan geli tirmelerle: • Ders kapsamındaki ö rencilerin tasarladı ı çe itli parametrik kabuk modellerini AG ortamına detay kaybına u ramadan kolay bir eklide yükleyebilmeleri, • Kabukların farklı renklendirmeler altındaki görünü lerini inceleyebilmeleri, • Tasarladıkları modellerin boyutlarını istenen oranda kontrol edebilmeleri hedeflenmi tir. Öncelikle bir primitif kürenin hareketlerine göre parametize edilen nesneler, “Volume Select” ve “Morpher Modifier” kullanılarak “3D Studio Max 2014” ortamında ö renciler tarafından tasarlanmı tır. Sonrasında; parametrelere ba lı çalı an ve tasarımı bu parametrelere göre de i tirilebilen nesneler, 3D Studio Max ortamında optimize edilerek AG ortamına aktarılmaya hazırlanmı tır. Ardından; daha düzgün sonuçların alınabildi i önceden test edilen “COLLADAMax” plugin’i [15] ile parametrik nesneler “DAE” formatına dönü türülmü tür. “COLLADA”, interaktif 3B uygulamaları birbirine dönü türmek için kurulmu “Bir tasarım aktivitesi”dir. “COLLADA” Açık kaynak kodlu, standart bir “XML” (Extensible Markup Language) eması tanımlayarak “DEA” (Digital Asset Exchange) isimli bir dosya uzantısı ile grafik tabanlı yazılımlar arasında geçi i sa lar [16]. ekil 13: Uygulamanın ilk sürümünün arayüzü (a. Ekran, b. Model Yükleme, c. Ölçeklendirme, d. Renklendirme) ekil 14: Parametrik modelin küre nesnesine ba ıntılı olarak 3D Studio Max 2014 ortamında olu turulması Sonrasında; Flash AS3 ortamında “Flartoolkit” ve “Papervision3D” kütüphaneleriyle desteklenen uygulamanın birinci sürümü çalı tırılarak kabuk nesneleri AG ortamına aktarılmı tır. Birinci sürümün arayüzüne eklenen renklendirme fonksiyonlarıyla kabuk nesnenin de i ik renklendirmelerdeki görüntüsü izlenebilmektedir. ekil 15: Parametrik bir kabuk nesnenin AG ortamına aktarılması 137 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Betik tabanlı diller sınıfından olan Action Script 3.0, harici kütüphaneleri eklemeye izin verir. Standart Flash özellikleri arasında 3D tasarım ve geli tirme araçları bulunmamakla beraber dı arıdan yapılabilecek eklemelerle geli tirilmeye ve 3D sahneler/ortamlar kurup 3D objelerle çalı maya izin vermektedir. 3D objeleri Flash içerisinde kullanmak için yazılmı çe itli 3D kütüphaneler mevcuttur. Bu 3D kütüphanelere Papervision3D, Away3D, Alternativa3D ve Sandy örnek verilebilir. AG uygulamalarında 3D sahnelerle çalı abilmek için Flash ortamında bu kütüphanelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu kütüphaneler kullanılarak temel 3D tanımlamaları için gereken çok uzun kodlar tekrar yazılmamı olur. “Flartoolkit” [17] ise, “Tomohiko Koyama” tarafından geli tirilmi olup “ARToolkit” [18] isimli C ve C++ tabanlı kütüphanenin Flash portudur. 3.2. kinci Sürüm Ders sonrası dönü lerin ve yapılan de erlendirmelerin ardından uygulamanın yine YTÜ, Mimarlık Fakültesi’nde, Yrd. Doç Dr. Togan Tong yürütücülü ündeki seçimlik derste ikinci bir sürüm olarak kullanılmak üzere geli tirilmesi hedefe alınmı tır. Yapılan planlamaya göre bu ders kapsamında stanbul Kadıköy Sahili, 3D Studio Max ortamında modellenecektir. Tasarım altlı ı olacak olan bu sahil modelinin üzerine ö renciler ekil 16: Parametrik nesnenin AG ortamında renklendirilmeleri 138 tarafından yine 3D Studio Max ortamında modellenen iskele tasarımları ve farklı kabuk örtü alternatifleri, geli tirilen uygulama ile gerçek zamanlı olarak birle tirilip test edilecektir. “FlarSingleMarkerDetector” ile tasarlanmı ilk sürümün yapısının birden çok 3B modeli aynı AG ortamına eklemekte yetersiz kalması üzerine çoklu marker deste i ta ıyan örnekler üzerinden ara tırmalar yapılmı tır. Sonrasında; yazılım mühendisi “Arunram Kalaiselvan”ın [19] “Multi Marker Multi Collada” [20] ismini verdi i açık kaynak kodlu AG denemesi tercih edilmi ve geli tirilmi tir. Temel alınan bu uygulamada, ilk uygulamadan farklı olarak, AG ortamında çoklu Marker kullanımını destekleyen “FlarManager” tercih edilmi tir. “FlarManager”, Flash ortamında bir AG uygulama yapısının daha rahat ve kolay kurulabilmesini sa layan bir “Framework” yani “Yapı Çerçevesi”dir. Sahneye eklenen, çıkartılan ya da güncellenen Marker’lerın kontrolü “FlarManager” ile çok daha kolay gerçekle ebilmektedir [21]. Çe itli optimizasyonların yanında dü ünülen mimari amaçlara ula abilmek üzere A. Kalaiselvan’ın uygulamasına a a ıdaki eklemeler yapılmı tır: • Öncelikle ö renciler tarafından kullanımı kolay bir arayüz sayısal tasarım entropi yaratıcılık tasarlanmı tır.. • “DAE” uzantılı çoklu modelleri aynı anda AG ortamına yükleyebilmek için “loader” (yükleyici) fonksiyonları eklenmi tir. • Üzerinde i lem yapılacak model ya da modelleri seçebilme fonksiyonu tanımlanmı tır. • Uygulamanın arayüzü yardımıyla 3D Studio Max 2014 ortamında ö rencilerin olu turdu u modeller AG ortamına yüklenerek marker üzerine yerle tirilir. • Daha sonra yine uygulamanın arayüzüne yerle tirilmi olan checkbox’lar kullanılarak, üzerinde i lem yapılacak modeller seçilir, birbiri ile ili kilendirilir ve böylelikle tasarım alternatifleri • Seçilen model ya da modeller üzerinde boyutlandırma, istenilen noktaya klavye kısa yolları yardımıyla çoklu ya da tekli ta ıma (Pan), döndürme (Rotate) ve dü ey ve yatayda hareket ettirme (Lift) fonksiyonları geli tirilmi tir. • Yine seçilen çoklu ya da tekli model ya da modeller üzerinde “Wireframe”, “Phong”, “Cell”, “Grouded” ve “FlatShade”den olu an malzemelerle renklendirme fonksiyonları eklenmi tir. Geli tirilen uygulamanın kullanım ya da i leyi a a ıdaki ekilde özetlemek mümkündür: ekil 13: Uygulamanın ilk sürümünün arayüzü (a. Ekran, b. Model Yükleme, c. Ölçeklendirme, d. Renklendirme) adımlarını • Önceden tasarlanmı ve yazılıma tanıtılmı “Marker”lar tekli ya da çoklu olarak, fiziksel ortamda her hangi bir düzleme yerle tirilir. • Uygulama bu Marker ya da Markerları tanır. ekil 14: Parametrik modelin küre nesnesine ba ıntılı olarak 3D Studio Max 2014 ortamında olu turulması ekil 18: kinci versiyonun arayüzü (a. Ekran, b. Model yükleme ve seçim, c. Ölçeklendirme, d. Renklendirme ve hakkında) ekil 17: AG uygulamasına aktarılan di er parametrik nesnelerden örnekler 139 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu bir AG ortamında gerçek zamanlı olarak izlenmi olur. Yine uygulama içine eklenen çe itli renklendirme fonksiyonlarıyla alternatif renklendirme seçenekleri kullanılıp modellerin farklı renklendirmeler altındaki görünü leri de incelenebilecektir. Uygulama, yeterli ö renci katılımının sa lanamamasından dolayı ö renciler arasında bilimsel yöntemlere uygun eklide test edilememi tir. Ancak geli tirilen bu ikinci sürüm, “ ekil 19” ve “ ekil 20”de örneklendi i gibi, çe itli nesnelerin AG ortamına aktarılmasıyla denenmi ve amaca hizmet edebildi i izlenmi tir. 4. Sonuç ve Öngörüler “Arttırılmı Gerçeklik” konusu üzerinde yapılan okumalar, incelenen örnekler ve Adobe Flash AS 3.0 ile geli tirilen yazılımlarla ekillenen bu ara tırma ile a a ıdaki sonuçlar ve öngörüler ortaya çıkmı tır: ekil 19: Çe itli 3B modellerinin AG ortamına aktarılması ve renklendirilmesi 140 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bu ara tırmada, mimarlıkta ön tasarıma katkı sa layaca ı dü ünülen bir uygulama geli tirilmi tir. Uygulama ile 3B ortamda tasarlanan parametrik modellerin ve bir takım mimari nesnelerin bir AG ortamına çoklu olarak aktarılması hedeflenmi ve denemeler sonunda istenilen sonuca ula ılmı tır. Bununla birlikte Sanal Gerçekli e göre daha pratik ve ucuz bir gerçeklik ortamı oldu u kabul edilen bu teknolojinin mimari ön tasarıma katkısı daha detaylı çalı malarla ara tırılmalıdır. Özellikle Flash tabanlı AG uygulamaları, internet üzerinden eri ime de izin veren bir yapıya sahiptir. Webcam’ı olan herhangi bir kullanıcı AG teknolojisini kendi bulundu u ortama kolayca ta ıyabilir. AG’nin Flash tabanından faydalanarak, günümüzün e itim sistemine entegre olan ve popüleritesini günden güne arttıran “uzaktan e itim”e yönelik, internet üzerinden kolayca eri ilebilecek uygulamalar üretilmelidir. ekil 20: Uygulamanın ikinci versiyonunun parametrik nesneler üzerinde denenmesi 141 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Arttırılmı Gerçeklik; hâlihazırda artık gelenekselle ti ini söyleyebilece imiz sayısal tasarım programlarının sunum teknikleri ve klasik 3B ortamına alternatif, gelece in yeni bir temsil ortamı olabilece ini ispatlamı tır. Dünya çapında hizmet veren “Google” gibi önemli irketler, “Arttırılmı Gerçeklik” teknolojisinin gelecekteki bu yerini görüp imdiden yatırım yapmaya ba lamı lardır. Ülkemizdeki sayısal tasarımla ilgilenen, interdisipliner e ilimli ara tırmacılar, mimarlar ve mimarlık ö rencilerine de bu teknoloji tanıtılmalı ve üzerine daha detaylı/uzman çalı maların yapılabilmesi için ortam ve fırsatlar sa lanmalıdır. 5. Kaynaklar Azuma, R. T. 1997, A survey of augmented reality. Sunum: Teleoperators and Virtual Environments 6. Belcher, A. D.2008, Augmented Reality, Architecture and Ubiquity: Technologies, Theories and Frontiers, Yüksek Lisans Tezi, University of Washington, Mimarlık Bölümü. Piekarski W. 2004, Interactive 3D Modelling in Outdoor Augmented Reality Worlds, Doktora Tezi, School of Computer and Information Science Division of Information Technology, Engineering, and the Environment, The University of South Australia. Tong T., Koymen E. “Artırılmı Gerçeklik (Augmented Reality) Destekli bir Mimarlık E itim Modeli”, “VI. Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu”, 18 Mayıs 2012, Uluda Üniversitesi. Elektronik kaynaklar [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Wearable_computer (Son eri im: 19.06.2013) [2] http://seepixel.wordpress.com (Son eri im: 19.06.2013) [3] http://www.ibu.edu.tr/index.php/tr/haber arsivi/1136 parametrik tasarim aibude (Son eri im: 19.06.2013) [4] http://www.salihkucuktuna.com/writings/ (Son eri im: 142 19.06.2013) [5] http://en.wikipedia.org/wiki/Augmented_reality (Son eri im: 19.06.2013) [6] http://tr.wikipedia.org/wiki/Sim%C3%BClasyon (Son eri im: 19.06.2013) [7] http://tr.wikipedia.org/wiki/Sanal_ger%C3%A7eklik (Son eri im: 19.06.2013) [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Motion_detection (Son eri im: 19.06.2013) [9] http://www.farnsworthhouse.org/ (Son eri im: 19.06.2013) [10] http://www.ar works.net/u/arworks/ar works dropdown.html (Son eri im: 19.06.2013) [11] http://www.icg.tugraz.at/project/indoorar (Son eri im: 19.06.2013) [12] http://en.wikipedia.org/wiki/Google_Glass (Son eri im: 19.06.2013) [13] http://www.adobe.com/devnet/flash/articles/ augmented_reality.html (Son eri im: 19.06.2013) [14] www.libspark.org/browser/as3/FLARToolKit/trunk/src/org/ libspark/flartoolkit/detector/FLARSingleMarkerDetector.as (Son eri im: 19.06.2013) [15] https://github.com/KhronosGroup/OpenCOLLADA/wiki/ OpenCOLLADA Tools (Son eri im: 19.06.2013) [16] http://en.wikipedia.org/wiki/COLLADA (Son eri im: 19.06.2013) [17] http://www.libspark.org/wiki/saqoosha/FLARToolKit/en (Son eri im: 19.06.2013) [18] http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ (Son eri im: 19.06.2013) [19] http://www.linkedin.com/in/arunramkalaiselvan (Son eri im: 19.06.2013) [20] https://github.com/arun057/FLARManager Multi Marker Multi Collada (Son eri im: 19.06.2013) [21] http://words.transmote.com/wp/flarmanager/ (Son eri im: 19.06.2013) sayısal tasarım entropi yaratıcılık Dokunulabilir Tasarım Masası Özgün Balaban1, Yekta pek2 stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimari Tasarımda Bili im Doktora Programı stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimari Tasarımda Bili im Yüksek Lisans Programı 1 2 1 [email protected], [email protected] Anahtar kelimeler: Mekânsal arttırılmı gerçeklik, mimari tasarım, mimarlık e itimi 1. Giri Tasarım sürecinde mimarın emrinde birçok araç ve yöntem vardır. Bunlar; mimarın zihnindeki fikri kolay ve hızlıca görselle tirmeye yarayan kâ ıt ve kalem, yapılacak mimari eserin fiziksel temsili için maket ve geli en teknolojiyle beraber mimarlık sürecine giren sayısal tasarım araçlarıdır. Mimarlık içinde ya adı ımız fiziki ortam için üretim yapmayı hedefledi i için mimarların tasarım anında kullandıkları yöntemlerden gerçe e en yakın olarak fikir verebileni yine fiziksel ortamda yapılan maketlerdir. “Dokunulabilir prototiplerin epistemik üretimi, tasarımcıya kendi fikirlerinin somut dı avurumunu üretmeden varamayaca ı, önemli bir unsur olan sürpriz ve beklenmedik olu umları sa lar” (Klemmer v.b., 2006). Ayrıca fiziksel modeller özellikle mimarlık ö rencilerinin dokunarak ö renmelerini sa lar. Bu yüzden fiziksel ortamda yapılan denemeler tasarım süreci açısından de erlidir. Fakat model üretimi yava bir süreçtir, özellikle tasarım esnasındaki her de i iklikte modelin de de i tirilmesi gerekir. Ayrıca Schrage (1996) bu modellerin fizikselli ine gere inden fazla önem vermenin tehlikesine dikkat çeker. Ona göre Amerikan otomotiv sanayisinin Japon oto sanayisine göre geri kalmasındaki en büyük sebep fiziksel modelleme sürecinde kaybettikleri zamana kar ılık Japon oto sanayisinin yazılımsal prototipleme sürecinde hızla üretime geçebilmesidir. Fiziksel model dı ında mimarın emrindeki bir ba ka araçsa yazılımsal ve donanımsal geli meler sonrasında ortaya çıkan sayısal tasarım araçlarıdır. Bu araçlar çok çe itlidir ve özellikle tasarımda belli bir ilerleme gösterildikten sonra, eldeki tasarımın çe itli kriterlere göre de erlendirilmesine yarayan simülasyon araçları, bu araçlar arasında önemli bir yer tutarlar. Örne in, güne gölge analizi yazılımları sayesinde bir binanın yıl boyu ne ölçüde güne alaca ı çıkartılabilir ve bu sayede bina iklime daha uygun olabilecek ekilde tasarlanır. Ancak bu araçların kullanımı erken tasarım evresinde çok mümkün de ildir. Bu yüzden tasarımın ancak son a amalarında sürece dahil olduklarından sonuca yeterli etkiyi gösteremezler. Sayısal ortamla fiziksel ortamın beraber i görebilmesi için çok sayıda çalı ma yapılmaktadır. Bunlardan özellikle sayısal ortamdaki bir tasarımı fiziksel ortamda üretmeye yarayan sayısal üretim teknikleri belli bir olgunlu a gelmi bulunmaktadır. Ancak bunun tam tersine geçi , yani fiziksel ortamdaki bir temsilin sayısal ortama alınması henüz istenilen yeterlikte de ildir. Fiziksel dünyayı sayısal dünya etkile imini sa lamak için kullanılan yöntemlerden birisi de artırılmı gerçekliktir (AG). “Artırılmı gerçeklik kullanıcıların gerçek dünyayı üzerinde sanal nesneler konulmu ekilde gözlemlemelerini sa lar” (Azuma, 1997). Ancak artırılmı gerçeklik sayısal ortamda gerçekle ir ve bu yüzden mobil cihazlara veya kafaya monte edilen sistemlere ihtiyaç duyar. Bu sistemler ya pahalıdır ya da arada bir ba ka sayısal ortam sokuldu u için fiziksel ortamla yeterince etkile ime girilemeyebilir. Bu sebeple artırılmı gerçeklik uygulamaları, gerçek dünyadaki ortamlara yansıtma yöntemiyle kullanılabilir ve buna mekânsal artırılmı gerçeklik adı verilir. Bu çalı mada tasarlanmak istenen mimari kütleyi hızlıca ve kolayca sayısal ortama aktarılması için bir 143 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ortam geli tirilmesi amaçlanmaktadır. Bu ortamda tasarımcı kütleyi polistren (EPS) köpüklerden olu turacaktır ve olu turdu u bu modelleri bir masanın üzerinde derinlik algılayıcıları sayesinde sayısal ortama aktarması mümkün olacaktır. Ayrıca bu ortamda tasarımcı tek bir binayı sayısal ortama dönü türebilece i gibi kentsel ölçekte farklı binaların birbirleriyle etkile imini görebilecektir. Bu ortamda fiziksel nesneden sayısal ortama geçi oldu u gibi aynı zamanda bu dönü türülen modellere uygulanan simülasyonlar yine aynı masa üzerinde yansıtılabilecektir. Bu çalı maya ilham olarak 2013 yılında Londra’da gerçekle tirilen SmartGeometry konferansı çerçevesince gerçekle tirilen çalı taylardan biri olan, “Gerçe in Yansıtılması”’nda [1] geli tirilen sistem alınmı tır. Benzer ekilde sayısal ortamın verisini fiziksel ortama aktarılan sistem, çalı tay katılımcıları tarafından gölge güne , yaya hareketleri gibi bilgileri fiziksel ortama yansıtmaktadır. Bu sistem halen aynı ekip tarafından ETH Zürih Üniversitesi, Gelecek ehirler Laboratuvarı, Singapur bünyesinde geli tirilmektedir. 2. Dokunulabilir Tasarım Masası Bu çalı mada fiziksel ortamdaki de i ikliklerin analiz edilerek sayısal ortama yansıtılması amaçlanmı tır. Dokunulabilir Tasarım Masası’nın okullarda da kullanılması istenildi inden, kurulacak olan sistemin dü ük maliyetli olması çok önemlidir. Bu yüzden sistem bile eni olarak bugün birçok okulda halihazırda mevcut olan projektör, Microsoft’un XBOX oyun platformu için geli tirdi i hareket algılayıcısı olan Kinect, fiziki modellerin denendi i ortam olarak masa ve polistren (EPS) köpükten olu an modeller kullanılmı tır. Kinect ve projektör tasarım masasına tam tepeden bakacak bir ekilde yüz yetmi santimetre yüksekli e konulmu tur ( ekil 1). Kinect, kızılötesi derinlik kamerası, RGB kamera ve mikrofon dizisinden olu maktadır [2]. Kızılötesi derinlik kamerası sayesinde cisimlerin kameraya olan uzaklıkları 144 ekil 1: Sistem Kurulumu algılanabilmektedir. Ayrıca RGB kamerasından renkli görüntü alınabilir ve mikrofon dizisi sayesinde sesli komutların i lenmesi sa lanabilmektedir. Bilgisayara ba lanabilen ve ekran görüntüsünü masaya yansıtabilecek herhangi bir projektör sistemle çalı abilmektedir. Tasarım malzemesi olarak EPS kullanılmasının nedeni ise, kolaylıkla ekil verilebilmesi, ucuz olması ve üzerine yansıtmaya imkân verebilecek renkte (beyaz) olmasıdır. Sistemin leyi i Sistem üç a amadan olu maktadır; tarama, analiz ve yansıtma ( ekil 3). Dokunulabilir tasarım masasına tasarımcının polistrenden üretilmi modelini koymasıyla sistem çalı maya ba lamaktadır. lk olarak tarama a aması gerçekle mektedir. Bu a amada fiziksel model Kinect’deki kızılötesi derinlik algılayıcı kameralar sayesinde, kameraya uzaklıkları belli nokta kümeleri haline getirilmektedir. Bu sistemde objelerin bilgisi sadece tek bir Kinect yardımıyla ve tepeden alındı ı için prizma eklinde alt tabanıyla üst tabanı aynı olan nesnelerle i lem yapılabilmektedir. Kinect’den gelen sayısal bilginin i lenmesi için Processing programlama dili kullanılmaktadır ve sayısal tasarım entropi yaratıcılık Processing’in Kinect’le ileti im sa layabilmesi için açık kaynaklı bir kütüphane olan openNI kullanılmı tır. miktarı ve olu turaca ı gölge takip edilebilir. Bu analizler sayesinde kullanıcı gölgeyi istedi i gibi kontrol edebilmektedir. Derinlik haritası olu turulduktan sonra sistemin her model bir yapıya denk gelecek ekilde görüntüyü i lemesi gerekmektedir. Bu i için açık kaynaklı ve kapsamlı bir görüntü i leme kütüphanesi olan openCV kullanılmı tır. Bu sayede binaları temsil eden her model, yüksekli i ve alanı belli yapılar kümesi olarak Processing ortamına alınabilmektedir. Dokunulabilir Tasarım Masası’yla yapılabilecek bir ba ka analiz ise yaya dola ım analizidir. Bu modda fiziksel modelde temsil edilen alanda yaya hareketlerinin simülasyonunu yapmak mümkündür. Bu analizde etmen sistem mantı ıyla, ortama istenilen sayıda etmen eklenir. Bu etmenler bina olan yerlerden geçemezler. Ortama zaman atamak ve bu zamana göre bu analizi yapmak mümkündür. Bu modda e er binalara i lev verilmediyse etmenler rastgele olarak ilerlerler. Binalara i lev verilebilmesi için referans i aretleyicisi kullanılmaktadır ( ekil 4). Bu i aretleyiciler görüntü i leme sistemlerinin kolay algılayabilmeleri için olu turulmu özel i aretlerdir. Bu i aretleri gören program her biri i arete kar ılık gelen i levi binaya yükleyebilir.Bu simülasyonlar gerçekle tirilirken kullanıcı projektör yardımıyla sonuçları gerçek zamanlı olarak izleyebilmektedir. Bu i lemler bittikten sonra bu yapılara uygulanacak analizler Processing ortamında gerçekle tirilebilmektedir. Dokunulabilir Tasarım Masası sistemi için iki simülasyon geli tirilmi tir, ilerisi için ba ka kriterler için de simülasyonlar geli tirilecektir. Bunlardan ilki gölge güne analizidir. Bu analizde Güne ı ı ının yıl içerisinde geçti i rota hesaplanır ve güne ı ı ının belirli bir zamandaki konumuna uygun olarak yapılara projektörle gölgeleme yapılır. Ayrıca ba ka bir modunda ise kullanıcının eli güne in bulundu u pozisyonu temsil eder. Böylelikle güne in istenilen pozisyonda, binanın alaca ı ı ık ekil 2: Modelin Derinlik Haritası ekil 3: Sistemin leyi i 145 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu tasarım anında de i tirilen maketin verisi sayesinde ba ka bir yerde çalı an ekibe aynı de i ikli in yapılması eklinde uyarı verebilecek ekilde programlanabilir. Daha sonra geli tirilecek ba ka bir özellik ise, yansıtma yoluyla modellerin üzerlerine doku atamaktır. Ayrıca yine modellerin kesitleri alınarak o kesite denk gelen kesit görüntüsünün modele yansıtılması da planlanmaktadır. 4. Kaynaklar Azuma, R. T. 1997, “A Survey of Augmented Reality”, Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4. , pp. 355 385. ekil 4: Referans aretleyicileri 3. Sonuç ve Öneriler Bu çalı mada artırılmı gerçeklik uygulaması olan dokunulabilir tasarım masası üretilmi tir. Bu sayede fiziksel ortamda modellenen tasarım kararlarının sayısal ortama alınması ve burada sayısal ortamın sa ladı ı simülasyon ve hesaplama kolaylıklarını kullanmak mümkün olmaktadır. Bu çalı ma devam etmektedir. u anki halinde do rusal ve yardımıyla sonuçları gerçek zamanlı olarak izleyebilmektedir. kö eli prizmalar eklinde modeller kullanılmaktadır. Kinect kamerası sadece üst yüzeyi görebildi i için altta olan geometriyi de varmı gibi hesaplamaktadır. Bu yüzden do rusal geometriler kullanılmı tır. Ayrıca ideal olarak ortama görüntüyü yansıtan projeksiyonun bir tane olması yerine 4 ayrı taraftan 4 projeksiyon cihazıyla yapılması görüntünün önüne bir nesnenin geçmesini engelleyece inden daha iyi sonuç verecektir. Ancak projeksiyon cihazının 4 taneye çıkması maliyeti de çok arttıracaktır. Bu sistemin ba ka bir kullanım alanı farklı mekanlarda çalı an ekipler arası i birli ini kolayla tırmaktır. Sistem bir yerde 146 Klemmer, S. R., Hartmann, B. ve Takayama, L. 2006, “How Bodies Matter: Five Themes for Interaction Design”, Proceedings of the 6th conference on Designing Interactive systems, pp. 140 149, New York. Schrage, M. 1996, “Cultures of Prototyping”, Bringing design to software. pp. 191 213, New York. [1] SmartGeometry 2013 Workshop Cluster: “Projections of reality” (20 Haziran 2013 tarihinde bakılmı tır) http:// smartgeometry.org/index.php?op ion=com_community&view=groups&groupid=37&task=viewgr oup [2] Kinect. Microsoft (20 Haziran 2013 tarihinde bakılmı tır) http://www.microsoft.com/en us/kinectforwindows sayısal tasarım entropi yaratıcılık Use of Augmented Reality Technologies in Cultural Heritage Sites: Virtu(re)al Yenikapı Sibel Yasemin Özgan1, Yüksel Demir2 Istanbul Technical University, Faculty of Architecture, Department of Interior Architecture Istanbul Technical University, Faculty of Architecture, Department of Architecture 1 [email protected], [email protected] Keyword: Augmented reality, Augmented space, Virtual culture, Archaeological heritage 1. Introduction Computational technologies and afterwards the innovation of the World Wide Web have altered human everyday practices. The daily routines of populations have changed and the habits of the individuals have become reliant on computers. People have started to perform central actions like communication, cooperation, recreation or even entertainment in the virtual worlds. Consequently, discussions about embodiment have begun. The future was seen in virtual environments, but new technologies have brought the virtual into the reality. This new arrangement was called Augmented Reality (AR). Augmented reality systems have allowed the combination of the real and virtual. Augmented reality technologies give the opportunity to see extra knowledge about diverse phenomenon in multimedia forms. The existent world is fulfilled with computer generated objects, so that the user perceives the reality together with virtual in the same place (Azuma et all, 2001). Furth (2011) explains, “Augmented Reality (AR) refers to a live view of physical real world environment whose elements are merged with augmented computer generated images creating a mixed reality.” At the beginning, augmented reality systems relied on really heavy and complicated equipment (Sutherland, 1968) , but newest advances in telecommunication technologies brought smart devices into our lives. Cell phones have started to become popular devices in the later part of the 20th century. The innovations on the cell phones have never stopped. Integrated photo cameras, Bluetooth and Internet are some of the few to name of these step by step advances on the mobile phones. In last years, scientists did a spectacular novelty and united the cellular phones together with the computational technology. These so called smart devices have happened to be widespread and commonly used by general public. GPS technologies are unified in these devices, which basically has allowed developing augmented reality examples through their displays. Numerous applications from di erent platforms have been introduced. Smart phone users have blended their surroundings with virtual knowledge by using augmented reality applications. The intangible information around us is varying from di erent fields and knowledge. This virtual information is increasing progressively and the space is fulfilled now with computer generated contexts. As opposed to disembodied occupation of virtual worlds, the physical and virtual are seen together as an adjoining, layered and dynamic reality. Manovich (2003) highlighted the new situation of the physical space covered with constantly varying information and he expressed a new term; augmented space. Manovich (2003) also declared that the virtual should no longer exist as just an attached supporting layer of the reality. In contrast, the invisible space of the computer generated data has also to be identified. Architects are required to contribute 147 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu not only in the physical design process, but also in the planning of the virtual information. 2. Cultural Heritage Sites As Augmented Spaces This study intends to examine how cultural heritage sites could be redefined with technical possibilities and moreover with augmented reality applications and systems. For years, the issue of preserving the cultural heritage has been an important discussion topic among researchers from di erent disciplines. When it came to the point where future met the past, architects and planners had to face a di erent task; design with respect to the old. Traditional museum perspective has changed with new technologies. Also, the dictionary forms of words like “indigenous, artifact, heritage, space, ecology and the past” have changed. Many academics have started to reevaluate, newly theorize and re picture cultural heritage (Cameron et all, 2007). While designers try to arrange the meeting between the old and the new, another aspect shows up; how to make cultural heritage sites more readable for modern communities. Since a physical touch is not possible in any kind of way in respect of cultural heritage sites, augmented reality technologies serve opportunities of possible solutions to this problem. With the usage of augmented reality technologies in cultural heritage sites, ancient will be donated with multimedia data and will be more comprehensible for people. The limitless virtual data should be re organized strategically and designed as a self adaptive system. Not unlike the design issues of augmented spaces, cultural enlargement generates also argumentative matters. These matters mostly concern visitors, as the reason for augmentation appears to be provision of clearing for them. For years, also in times when technology remained immature, 148 people have argued about delivering the real meanings behind ancient objects. Many researches have shown, that instruction without a concept is not enough and people have to be interactively involved in a space if they tend to learn more. In the view of such discussions and arguments, Istanbul/ Yenikapı is taken as an instance in this survey. 3. Yenikapı Site Yenikapı, situated on the south part of the Historic Peninsula of Istanbul, has a special heritage value, since it stands right in the middle of an essential transportation project and cannot stay as untouched. This project plays an important role in the infrastructural development of Istanbul. If the high population growth is taken into consideration, this project is essential for the improvement of citizen’s life standards. The Yenikapı project aims to provide a high capacity commuter rail system, which connects the European site to the Asian site uninterrupted. Before the construction first started in 2004, one of the largest archaeological excavations begun immediately and ruins from an ancient harbour were covered up. Since 2004, a great deal of remains from various time periods emerged (Kızıltan, 2007). Experts from di erent disciplines came together and have started discussing the future of Yenikapı. Due to the fact that the site cannot stay as untouched and remains cannot continue to be in their original places, a new strategy for the area has to be developed. 4. A Mobile Application for the Yenikapı Site – YNKP EXPLORER While the interaction levels in the city changes with new technologies, a new potential for the Yenikapı area reveals. Especially in an age of emerging technologies, Yenikapı has to be designed by considering the opportunities given by augmented reality technologies. Dealing with the Yenikapı sayısal tasarım entropi yaratıcılık example, a premeditated application of augmented reality technologies together with a new urban plan could help to transform the city without destroying the levels of information collected from the archaeological excavations. Thus, a well defined strategy for data organization is required. In this sense, the purpose of AR usage in Yenikapı is to build up a medium for cultural heritage exploration and to provide interaction via the 5 senses with this information space. To this end, this study presents a mobile game application interface, which works as a medium for Yenikapı visitors seeking for more knowledge about the area. 4.1 The substructure of the application With the intention of putting such an application in to the service, some preliminary preparations for the functional background are required to be completed in the first place. 3D modelling and data gathering are some of this preparatory work. For instance, virtual reconstructions of all foundlings and ruins are thought to be made to present users a general view of the past of Yenikapı. Additionally, following ideas can be realized to create the necessary environment for the application; Graphical illustrations (photographs, renders, hand drawing etc.) and textual documentations related to the collection pieces can be attached to the objects in virtual forms. Digital panoramas, from city or the excavation phases in 2D photographic forms, showing the progress on city formation can be presented to the user. Since the area will be on the transfer point of travellers from all over the world, the virtual data can also contain information about the whole city. Adding digital movies with diverse topics could also be another option. 3D characters (human, animal...etc.) in a story based context will help visitors to experience the history in an entertaining form. Subsequently, audio visual virtual tours will help tourist to discover the area by accompany of professional guides. Apart from the audio visual presentations, 6D cinema e ects can also take place in the area as extra attributes. Visitors could smell, touch, ride and interact. This can be achieved with simulation showers and other additional technologies. In this regard, a user can be imagined in front of an ancient harbour where a virtual model of an ancient appears with its travellers on. These passengers can also appear as virtual human characters and move around while doing their daily works. As the ship get close to the user, the sound of a moving ship and the feeling of its wind will give the sense of being in a realistic environment. Apart from these, by dabbling some water, the user can interact with the virtual models. User involvement would have an important impact on heritage visit. This goal can be accomplished using simple three dimensional models of the ancient fragments as information space. It will be steadily augmented with data (images, audio, video etc.) provided from visitors using their mobile devices. The idea of the Wikipedia project is borrowed, where everybody can contribute to increase the amount of information. The community is encouraged to express their vision and tell their stories. In addition, the visitors may have the chance to manipulate, animate or activate interactive scale models. Connection to the popular media platforms like Twitter, Wikipedia or Facebook will provoke visitors to contribute to the social boards and web sites of Yenikapı. These social platform and involvement will become an important piece of social memory, when today turns out to be the past of tomorrow. This all will let users to see, to find, to search, to explore and moreover to augment the area. The endless data related to the site should be organized strategically. An open system can be helpful to present the collected information in a contextual way. After the creation of the open system is accomplished, a medium is required for the transmission of the knowledge. In this sense, this study 149 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu presents a smart device application model Yenikapı Explorer for the urban area. The substructure summary of the application is presented together with other related examples in Table 1.1. The table shows a number of example projects and applications, which are built for cultural heritage purposes and use AR technologies. Consequently, a comparison between related examples can be made. In situ augmented reality projects such as Archeoguide (Vlahakis et al., 2001) or Lifeplus (Papagiannakis et all, 2005) and mobile applications like Street Museum, History Pin and History Calls are given as examples in the table. Additionally, the underlying technology and contents can be reviewed. The subdivisions of the table are made by looking up both to the technological aspects and substances. While platform/display, tracking and other features sections indicate mostly the basis techniques of the related projects, other parts show the contents. As it is seen in the Table 1.1, the proposed mobile game application is basically designed for handheld devices. Visitors having smart phones can easily download the application and start the game. Having tablets for rent available could be another option. Together with GPS integrated technologies, body movements will also be used as the main tracking components. According to the new urban design of Yenikapı, this application should be working not only indoor (subway station etc.), but outdoor. Simply described, education, entertainment, sharing, visuality and travel are the main intends of the application. To be more precise, because it is known that some of the video games present a unique educational environment, the Yenikapı Explorer is considered as a pragmatic and also entertaining way, satisfies the visual needs of the users. Since interactivity plays an essential role on user participation, comments and story telling provide contribution to the game. Yenikapı 150 visitors can share their experiences, opinions or simply game achievements in popular social media platforms. This option is also seen as a valuable guide for tourists, who travel in the city and explore coincidentally the presence of the heritage site. Although Yenikapı Explorer functions as a virtual commercial tool, aiming to increase touristic visits to the site, advertisement is not seen as one of the main objectives of the game. While 2D images and virtual 3D models generate the overall augmented view of the visitors, interactive stories and texts help to enhance a better understanding of the site. On the other hand, as one of the main contents, voice instructions will help physically disabled people. 4.2 Objective The Mobile Game Yenikapı Explorer uses the actual location of its players to track the activities and the circulation of the virtual objects, which are collected and dropped by users during the game. Once users have created an account, they are assigned as o icial Yenikapı Explorer players discovering the area through its history and sociology. This mobile game is a virtual ancient object ecosystem, which brings together modern time players and historical characters together in Yenikapı archeological excavation areas. Players collect virtual foundlings as they are physically visiting the area and informed about the historical facts in the region and the city. Each virtual item belongs to a specific time period and is the virtual reflection of the objects, which were discovered during the excavations. The main intention of the game is to collect all the virtual foundlings and complete collections. To collect an item, players simply have to respond to the related sayısal tasarım entropi yaratıcılık questions of each object. The context of these questions is selected predominantly from historical events. Thus, it also makes Yenikapı Explorer function as a knowledge contest and players have the opportunity to learn interactively. Once they collect the entire pieces of a specific collection, they have the chance to observe the area containing these pieces with computer generated texts, images or movies. This is provided by the augmented reality technologies integrated into their smart devices. The more questions players answer, the more augmented views of the regions they obtain. They would see exciting experiences through their smart phones. Apart from the game, the Yenikapı Explorer operates also single AR views of the site for those, who do not want or do not have time to play. Table 1: Yenikapı Explorer among other related examples. 151 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 4.3 The Interface of the Application The first screen of the application simply welcomes users. Players, after the registration process, have to login via their usernames and passwords. A small info button contains simple descriptive information of the game and the interface. the virtual objects around them. Right after clicking this button, the interface changes to the screen with virtual objects, which are categorised according to time periods (prehistoric, byzantine, ottoman, modern), object types (ceramics, vehicles, organic, architectural…etc), subjects (social life, agriculture, war…etc.) and locations. After the login process (Figure 1), users have to choose their play modes; Expert, Collector and Pass By. While Pass By users would mostly be users having not necessary time for playing, experts would be people who can be described as amateur archaeologists looking for extra information about the area. Collectors, on the other hand, are the average players. Figure 2 shows a diagram of how to collect an object from a specific time period. This diverse selection of the colors is useful for the users to recognize objects in the simple map view. The map view is a screen with real time map to show users actual location and game objects around them. There are four main panels on the interface. These will be named shortly as Home, You, Society and Map switches. There is a simple guideline “about” section included in the map view, which gives players a short report leading them to the next actions. YNKP explorer users can start to play after selecting one of the game types. Two main buttons as “collect” and “drop” exist on the Home tab. The collect button allows users to see a list of Figure 1: The Login process of YNKP Explorer. 152 After selecting a specific object, a question, regarding objects original time period, appears on the screen. If the users give the correct answer for the query, they add the particular piece sayısal tasarım entropi yaratıcılık to their collection. In case of a wrong answer, the interface simply asks the user to try again by returning to the beginning. Figure 3 shows a general play diagram of the game. A diagram of the game direction, after the selection process of a specific collection piece is completed, can be seen in Figure 4. Figure 2: Four di erent categories of virtual objects. The second main is the YOU entitled tab, in which the main activities of the user is summarized. The middle section of the tab, simply describes the individual ranking of the user among other players. Figure 3: General diagram of the Yenikapı Explorer. 153 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu In the YOU tab, a button named as see your current view is placed. As the name itself indicates, this button changes to the actual sight of the users. In case users have collected all the necessary pieces of a particular collection, they gain augmented contexts of their outlooks. These contexts are computer generated data with explanatory texts, three dimensional models and virtual characters acting according to Figure 4: Diagramm of the Yenikapı Explorer 154 a scenario. An augmented view of the Yenikapı open area with 3D ancient ships is presented in Figure 5. Users are able to save their various augmented views into their own galleries integrated into the application. To recall these views, a button with the name of other saved views is placed on the bottom part of the YOU tab. These pictures can also be stored in smart phones own folders. Figure 6 and Figure 7 show sayısal tasarım entropi yaratıcılık Figure 5: Augmented view of the Yenikapı excavation areas. Figure 7: Augmented view from the subway station with prehistoric virtual characters from a funeral ceremony. This study tries to see how cultural heritage sites could be redefined with technical possibilities and moreover with augmented reality applications and systems. Figure 6: Augmented view of the Ottoman Sultan in the Yenikapı tram station. two di erent examples of the potential augmented views of users. 5. Conclusion Contemporary advances and innovation in technology have altered human everyday practices. One of the most significant of these has been augmented reality (AR), which is the brief definition of reality blended by virtual information. As the main point of the survey, Yenikapı is examined as a potential future augmented space. The potential relation of modern augmented reality technologies and the city transformation of Yenikapı are highlighted in this review. As the real view of the finds and ruins on their own places are unachievable, augmented reality could give the opportunity to blend the real eye sights of the visitors with virtual models and information. Moreover a variety of computer generated information would allow visitors to collect the knowledge about the area and the city in a general perspective. In this regard, this study presents a mobile game application that works as a representation medium. This application Yenikapı Explorer – is a location based mobile game, which intends to present visitors Yenikapı through a compelling environment. The main objective of this application is to create 155 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu an augmented museum environment of Yenikapı and keep the values found during the excavations alive. The flow chart of the application is designed and presented to the users as diagrams. Recent intention is to actualize this mock up in a near future. In this regard, the essential background of the application has to be prepared to make the application real. 6. References Azuma, R. 2001, “A Survey of Augmented Reality”, Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4 (August 1997), pp. 355 385. Azuma, R., Baillot, Y., Behringer, R., Feiner, S., Julier, S., MacIntyre, B. 2001, “Recent Advances in Augmented Reality”, IEEE Computer Graphics and Applications, 21,6, pp. 34 47. Cameron, F., Kenderdine, S. 2007, “Introduction”, In F. Cameron, S. Kenderdine (eds), Theorizing Digital Cultural Heritage A Critical Discourse, pp.1 20, MIT Press, Cambridge. Furht, B. 2011, A Handbook of Augmented Reality, Springer Verlag, Berlin. Figure 7: An illustration of the complete augmented view of Yenikapı. 156 Geser, H. 2010, “Augmenting Things, Establishments and Human Beings”, In: Sociology in Switzerland: Towards Cybersociety and Vireal Social Relations. Online Publikationen. Zuerich, March 2010, address: http://socio.ch/intcom/t hgeser24.pdf Kızıltan, Z. 2007, Marmaray Projesi ve stanbul’un “Gün I ı ına çıkan” 8000 yılı, Z. Kızıltan (eds), Gün Isı ında stanbul’un 8000 Yılı Marmaray, Metro, Sultanahmet Kazıları. Istanbul 2007, Vehbi Koç Vakfı Yayını: ss. 166– 180. Manovich, L. 2003, Learning from Prada: The Poetics of Augmented Space.” In New Media: Theories and Practices of Digitextuality, A. Everett and J. Caldwell (eds), pp. 75 93.Routledge. Noh, Z., Sunar, M.S., Pan. Z. 2009, “A Review on Augmented Reality For Virtual Heritage System”, Edutainment 2009, LNCS 5670, pp. 50 61 Papagiannakis, G., Schertenleib, S., O’Kennedy, B., Poizat, M., Magnenat Thalmann, N., Stoddart, A., and Thalmann, D. 2005, “Mixing virtual and real scenes in the site of ancient sayısal tasarım entropi yaratıcılık Pompeii”, Computer Animation and Virtual Worlds, pp. 11 24, 16,1, February 2005. Sutherland. I. 1968, “A head mounted three dimensional display”, Proceedings of the fall joint computer conference, pp. 757 764. Tönnis, M. 2010, Augmented reality Einblicke in der Erweiterte Realität, Springer Verlag, Berlin. Vlahakis et al. 2001, “Archeoguide: First results of an Augmented Reality, Mobile Computing System in Cultural Heritage Sites”, Virtual Reality, Archaeology and Cultural Heritage Symposium (VAST01), Glyada, Nr Athens, Greece, 28 30 November 2001. 157 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 158 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Oturum 5 Oturum Ba kanı Ö r. Gör. Elif Kendir Between Shape and Material: the digital computability of indeterminate plaster behavior Aslı Aydın, Mine Özkar Mu lak Tasarım Sürecinde Bir Aracı Olarak ekil Zeynep Bacıno lu Do al Sistemlerdeki Optimizasyon Süreçleri ve Malzeme Üzerinden Hesaplamalı Morfogenez Sevil Yazıcı , Leyla Tanaçan Bir Kimyasal Paradigma Olarak Materyal Etkile imlerinin Mimari Stüdyo E itimi Deneyiminde Tasarım Bilgisine Dönü ümü Orkun Beyda ı Mimari Tasarımda Öncül Örneklerin Analizine Dayalı Bir Model Halil Sevim, Gülen Ça da 159 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 160 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Between Form and Material: the digital computability of indeterminate plaster behavior 1 Aslı Aydın1, Mine Özkar2 Istanbul Technical University, Graduate School of Science Engineering and Technology 1 Gebze Institute of Technology, Faculty of Architecture 2 Istanbul Technical University, Faculty of Architecture 1 [email protected], [email protected] Keywords: Shape computation, new materialism 1. Introduction Shapes can be represented, interpreted or structured in many ways. This indeterminacy in shape representation is a source of creativity and emergence in architectural design. The ephem eral quality, the divisibility of a shape to multiple parts, and various part whole relationships are part of the creative pro cess in design. These aspects, under the designer’s actions, trigger emergence. Shape computation (Stiny, 2011) ideally addresses the phenomenological indeterminacy in calculation of visual matter and is a technical alternative to the symbolic representation that computers usually require for shapes. In our studies, we extend shapes to a more general and physi cal world as we consider material interactions in design rather than just form related ones. The merit in making is not in the end product but in the process. Form is a becoming with the material instead of a being imposed on a material. Material makes the form, the space, the performance and the experi ence on which the shape is defined; exploration through mak ing is what allows the shape, through material performance. This kind of emergence in shapes is not a result of the way the designer mentally creates the form but it is the result of the way s/he explores the potential of the material. The approach takes a phenomenological creative process and gives it a mate rial existence. Interpreting from Deleuze’s philosophy, DeLan da explains this relationship through new materialism (2009). New materialist philosophy suggests that materials are “morphogenetically charged” (DeLanda, 2009), which can and should alter the position of the designer with respect to mate rial during design. While emergence in material performance can be explored physically through making and interacting with the material, it is di cult to capture this experience especially in digitally supported models. This is mainly because the deterministic representations used in digital computation contradict the phenomenological indeterminacy in shape computation. Shape computation already employs rules that make the cap turing of actions possible. It is especially significant to acknowledge that these rules are visual and incorporate expe rience as well. However, there is also a need to incorporate the material experience. To bridge the gap between the digital and the physical (as the extended version of the visual) explora tions of emergence, the study, alluding to the notion of weights, proposes to incorporate information regarding mate rial properties in shape rules. Forces that emerge due to mate rial properties can be captured in digital implementations. In other words, instead of the geometry of the shape, forces that are active in the becoming of the shape are modeled. The assumption is that the shape emerges from the behavior of the material. In order to explore the potentials of the proposed idea we focus on fluid behavior, and in particular of plaster. Plaster is a material that is dynamic and mobile which takes form under forces that act upon it. We set up a physical experiment to observe and document the behavior of plaster when it is first 161 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu poured into an elastic mold. As the plaster takes shape against the elastic surface, we derive visual schemas with the aim of digitally representing the material behavior. changes between forms where infinitely many possible stop pages can occur in duration. These changes can be described as changes in the curvature of the surface. 2. New Materialism and Becoming In philosophy, Deleuze takes a di erent stand from his phe nomenologist contemporaries and demonstrates that “there are a thousand plateaus, a multiplicity of positions from which di erent provisional constructions can be created” (Kolarevic, 2003b). While phenomenologists suggest that we create the world by cutting it out with concepts or with language, Deleuze suggests that world exists independently of our minds (DeLanda, 2009). However, DeLanda does not position Deleuze among classical materialists but coins the term new materialism for Deleuze’s philosophy, which di erentiates itself by getting rid of essences in materialism, thus from ideal ism and essentialism as well. Essences make generalizations and get in the way of capturing uniqueness of each situation, phenomena or becoming. DeLanda further continues to de scribe new materialism in terms of matter and says “matter is morphogenetically charged and that it has powers of morpho genesis of their own” (DeLanda, 2009). Coole and Frost (2010) similarly argue that “…materiality is more than ‘mere’ matter. It is an excess, force, vitality, relationality, or di erence that renders matter active, self creative, productive, unpredicta ble” (p. 9). Views on materials and matter in general took a new turn in the last century in relation to both advances in science and seminal issues in philosophy in terms of understanding natural phenomena and relating ourselves with these phenomena. Turn of the 20th century brought a shift in science from the static “Cartesian Newtonian understanding of matter” that “yields a conceptual and practical domination of na ture” (Coole & Frost, 2010, p.8), towards a multidimensional (a four dimensional continuum of space and time) and curved understanding of space due to introduction of non Euclidian geometries and Einstein’s theory of relativity (Kolarevic, 2003a). In the Cartesian Newtonian reference system, matter is defined as solid and rigid with Euclidian principles of form. However, with the concepts of dynamism that is brought about with multidimensionality and relativity we look for new ways of describing matter that is also dynamic. In the tangible world we get in contact with the surface of the matter so it is possible to understand its dynamicity through its surface. Hence the surface is crucial in understanding matter and its form (Cache, 1995), and Non Euclidian description of the form deals with these kind of dynamic surfaces. These paradigm shifts alter the tools that designers use while describing their designs. Euclidian ways of describing forms rely on projections on coordinate axes that create an abstraction of forms at the very beginning that already breaks the ties with real matter. These descriptions are also discrete and transition from one form to another can be described by defining a new rule each time a change is occurred. On the other hand, non Euclidian descriptions are smooth which rely on curvature. They elimi nate external reference systems, abstractions of real forms, conceptualizations. These kind of descriptions let smooth 162 These contemporary positions shed light on the relation of the designer with material. Traditionally, designers create the concept of their designs through abstract representations and impose these concepts on materials, which are domesticated and become almost inert. However, like essences, concepts diminish the true being of the matter. They make it a generali zation that is pertinent to any matter of the same kind. This inhibits emergence that can occur in becoming. On the other hand, designers can recognize that the matter is dynamic in the making of the form that is a continuous flux, mobility. Bergson describes reality as mobility, as things that are in the sayısal tasarım entropi yaratıcılık making not as things that are made (Bergson, 1912). Fixed concepts may be extracted by our thought from mobile reality but there are no means of reconstructing the mobility of the real with fixed concepts. Thus, designers benefit from interact ing with real materials to make the form that is a becoming rather than a being. 3. Material Properties of Shapes In shape computation, Stiny introduces the notion of weights to represent material qualities of shapes (Stiny, 1992, 2006). They often correspond to shape features such as color, tone, thickness, transparency, shading, texture, etc. These features can inform how rules can be applied and more importantly, which rules can be applied at a particular time. The inclusion of these features in the visual rules may provide answers to the common question “where do the rules come from?” (Stiny, 2011). Following Stiny, we propose that physical forces resulting from material properties and in return influence the form can be the information captured as weights. In this study, we identify selected material properties that have direct impact on the formation of a shape and present an analysis of the relevant forces. In particular, we focus on forces that emerge when plaster is taking form. A similar investigation of how to sche matize plaster behavior with shape and weight rules (Akküçük & Özkar, upcoming, 2013) describes a di erent setup for ob serving emerging shapes and focuses on how morphological transformations can be visualized in rules. Our focus is on identifying material forces as well as resulting shapes. In order to observe the forces on the plaster, we create a con trolled experiment. The experiment is set up with a mold which has static and dynamic parts. All four sides of the mold are rigid and the base is elastic. This physical set up limits form changes in the XY plane only to allow for changes in the Z axis for ease of observation. The fluid plaster in contact with the elastic part of the mold is prone to take form according to forces acting on it. To specify further characteristics of the behavior, we use rigid probes that limit movement of the elas tic mold (Figure 1, Figure 2, Figure 3). We made the physical experiments by pouring plaster in the mold described and observed the duration of form taking from the time the liquid plaster is poured until it is cured to derive visual schemas (Figure 4). The whole process of each experiment is recorded on video. However, only the analyses of the changing sections of cured plaster are delivered here. But it should be noted that there are infinitely many possible sections from time 0 (staring condition) to time n (after plaster is cured in the mold). After curing, the sections of the plaster are examined to derive visual schemas. We introduce weight algebras to represent the material properties as part of these visual schemas. The study avoids defining too specific shape rules in order not to achieve deterministic results. Instead, labels and weights are defined to represent the features and forces that allow the shapes to emerge. Labels specify where the probes are placed along the elastic mold (Figure 5). Weights specify the actual weight of the plaster as a force that is exerted on the elastic mold (Figure 6). Although weight forces are distributed along the section, the places of the weights indicate centers of mass where curve changes direction between probes or probes and ends of the elastic mold. While defining a visual rule for the placement of weights we actually assign an abstract weight function to them. The function for the weight of the plaster is a ected by two parameters: 1) quantity of the plaster, 2) vis cosity of the plaster. Defining the place of weights with regard to probes is part of the process. As seen in Figure 4 sections change based on the place and number of probes. Probes play a role in how weights divide. 163 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Figure 1: Diagram of the assembly of mold for the physical model (on the left), form in becoming when plaster is poured in the mold (on the right) 164 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Figure 2: Laser vut rigid mold Figure 3: Laser vut rigid mold with elastic base Figure 4: Rendered areas of observed changes in the sections for four experiments 165 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Figure 5: Rule 1 insertion of probe label Figure 6: Rule 2 indicator of material weight Figure 7: Rule 3 Changing section according to applied forces Figure 8: Rule 4 Deriving possible sections in becoming Figure 9: Two possible applications of rules in the process 166 Additionally, we define an observation rule that renders the changing area when the plaster is poured in the mold until it is cured (Figure 7), as well as a derivation rule that shows the possible sections that emerge when plaster is taking form, i.e. possible stops in the duration of becoming (Figure 8). The derivation rule shows that there are infinitely many sections that the designer can choose from while pouring the plaster in the mold by stopping to pour more material. The process of applying the rules is shown as a continuous visual computation (Figure 9). The section of the poured plaster that is in contact with the elastic mold with regard to label, weight, observation and derivation rules are analyzed in order to gather information about how the section can be interpreted so that it can be translated to the digital medium. The analysis follows the use of extremas and inflection points as topographical features as introduced by Cache (1995). As in non Euclidian geometry, variations on the surface can be explained through curvature. It is observed in the section that there emerge extrema points due to labels and weights. These extrema points are where the curve changes direction. Labels create maximum extremas and weights create minimum extremas. There occur second order emergences along the section of the plaster, which are the inflection points. Inflection points are zero curvature points where curvature of a curve or surface changes direction (Figure 10). sayısal tasarım entropi yaratıcılık While labels show the placement of the restrictions in the digital model, weights include the information of where each center of mass is along the section as well as parameters of mass and viscosity. The analysis of the physical model shows that the digital section should also follow the limits of labels (maximum extremas) and weights (minimum extremas). It is then possible to initiate a digital becoming with a digitally con structed initial section. The becoming can be documented in relation to the observation rule. There will then be infinitely many possible sections in the process, one or many of whom can be selected by the designer as in the derivation rule. 4. Conclusion The study addresses two issues: 1) the contradiction between deterministic computation and phenomenological indetermi nacy and 2) the conventional use of materials in architecture that tells materials to be forms. As we propose shape compu tation to address the first issue, we observe forms as becoming with non Euclidian descriptions rather than as being in a Carte sian Newtonian reference system in a continuous processing of plaster. We use the real physical material properties of shapes as something to calculate with in order to achieve inde terminacy in digital implementations of shape computations. We particularly identify forces and show how they can be in corporated as relevant information in shape rules. This estab lishes a basis for future studies on defining such properties as weights in shape computation and eventually on defining algebras for operating with these weight values in parallel to shape computation. Weight algebras in shapes have previously been studied for properties such as color, thickness, tone, etc. Our study is unique in that it focuses on forces e ective in material perfor mance as weight attributes in shapes. Not only does it strengthen the connection of material aspects of design and computation, it also holds potential to contribute to the an swer to where rules come from in shape computation. The answer is crucial since computer implementations also seek to answer the same question to be able to formulate a computa ble yet indeterminate problem. Acknowledgements The research into material exploration was first considered as part of a graduate studio, namely Digital Architectural Design Studio, a required course in Architectural Design Computing Graduate Program in Istanbul Technical University, when it was supervised by Mine Özkar and teaching assistant Ethem Gürer in the academic term of Spring 2012. The group work that considered plaster in elastic mold was conducted by stu dents Aslı Aydın, Halil Sevim, Ersin Özdamar, and Zeynep Akküçük. The work presented in this paper is entirely done subsequent to the studio and by the authors. The theoretical framework is a part of Aslı Aydın’s Master’s thesis studies. References Akküçük, Z., & Özkar, M. (upcoming, 2013). Ruling Im/material Uncertainties: Visual representations for material based trans formations. Paper presented at the ECAADE, TUDelft, Nether lands. Figure 10: Analysis of the section for digital implementation 167 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu DeLanda, M. 2009, Deleuze and the Use of Genetic Algorithm in Architecture, Retrieved April 7th, 2013, from http:// youtu.be/50 d_J0hKz0 Kolarevic, B. 2003a, Digital Morphogenesis, In B. Kolarevic (Ed.), Architecture in th Digital Age: Design and Manufactur ing. New York, London: Taylor & Francis. Kolarevic, B. 2003b Introduction, In B. Kolarevic (Ed.), Archi tecture in th Digital Age: Design and Manufacturing. New York, London: Taylor & Francis. Stiny, G. 1992, “Weights”, Environment and Planning B: Plan ning and Design, 19(4), 413 430. Stiny, G. 2006, Shape: Talking about Seeing and Doing. Cam bridge: The MIT Press. Stiny, G. 2011, “What Rule(s) Should I Use?”, Nexus Network Journal, 13(1), pp. 15 47. doi: 10.1007/s00004 011 0056 6. 168 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Mu lak Tasarım Sürecinde Bir Aracı Olarak ekil Zeynep Bacıno lu stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bili im Anabilim Dalı [email protected] Özet: ekiller mu laklıkları ile tasarım sürecindeki deneyimi temsil ederken aynı zamanda görerek deneyimlenmektedirler. Tasarımcının entellektüel merakına ve o anki amacına ba lı olarak ekiller etkile im ile sürekli de i me potansiyelindedir. Tasarım sürecinin geli iminde ‘görsel bir dü ünme ve sorgulama yolu olarak ekil hesaplamaları’ üzerine bir deneme olarak gerçekle tirilen çalı ma; yaratıcı tasarım olu umları sürecinde, ekil ve form hareket materyal performans çevre beden arasındaki ili kiyi ke fetmeyi ve geli tirmeyi amaçlamaktadır. Özellikle ekil ve haraketin performansı arasındaki ili kiye odaklanan çalı mada ekil organizasyonu, hareketin etkile ime açık mu lak bir simülasyonudur. Performansa dayalı olu an ekil organizasyonları, (aynı zamanda soyut temsiller olarak) tasarımcının gözünde farklı bilgiler ile etkile ime girme potansiyeline sahip, disiplinler arası bir ‘tasarlama aracı’nı ortaya koyma potansiyeline sahiptir. Anahtar kelimeler: ekil hesaplamaları, lineer olmayan tasarım süreci, görsel tasarım dü üncesi, tasarımcı özne ve nesne etkile imi, tasarım aracı. 1. Görerek, Deneyimleyerek, Ke federek Geli en ‘Olu um’ ‘ ekil hesaplamaları’, var olanın olu una dair bilinmeyen ili kileri anlamaya çalı manın yanısıra; var olanın ‘yeni’ (farklı) bir ekilde görülmesini tetikleyerek, yeni yaratıcı olu umların ortaya çıkması ile de ili kilenebilmektedir. Tasarımla ilgili olarak ekil hesaplama, görsel kurallar ile bilginin i lenmesi ve belirli bir çevre olu turan elemanlar arasındaki etkile imler, bir eyi matematiksel veya mantıksal metotlar ile belirleme i lemi olarak kullanılmaktadır. Lineer olmayan yaratıcı tasarım sürecinde, artan ili kiler ve etkile imler, dönü ümler ve faz geçi leri, ekillerin mu lak ve de i ken do ası ile temsil edile bilmektedir. Etkile ime girilen ekil, tasarımcı özne tarafından süreç boyunca sürekli yeniden tanımlanmakta, sürekli de i mekte, dönü mekte, yeni bir tasarım girdisi ile ili kilen mekte, ço almakta veya yok olmaktadır. Bu durumda, ekillere sabit anlamlar ve tanımlar yüklememek, yeni ili kilerin ortaya çıkması için bir potansiyel sa lamaktadır. Bu yakla ıma dayanarak, bile enleri tanımlanma ve sabitle tirme ile ba layan bazı parametrik tasarım yazılımlarının kullanımı, bile enleri simgeselle tirmesi ve kurulan sistemi kapalıla tır ması nedeniyle ele tirilmektedir. ekil ile hesaplamaları sü reçlerde ise, ‘olu um’ bir ekil kural ili ki sistemi tanımını ortaya çıkarmaktadır. Ortaya çıkanın, ekillerin mu laklı ı ile de i meye açık bir tanım olması önem ta ımaktadır. Burada sürecin yaratıcı bir ekilde geli tirilebilmesi için kritik olan, bu tanımın nasıl yapıldı ıdır. Etkile ime girilen eyin tanımlanması, tanımlanın mu lak la ması ve tekrar etkile ime girmesi olarak sürüp giden sü reçte, tasarım bilgisi ile birlikte sistemin toplam enerjisi de artmakta geli mekte karma ıkla makta veya ba kala mak tadır. Filson, A. ve Rohrbacher, G. (2011), bir yapının olu u muna do ru giden yolun do rudan lineer olmadı ını, yapının giderek daha çok bilgi toplayarak her eyin bir parçası oldu unu belirten Siza’nın, nesneler üzerinde bilgileri biraraya getiren ili kilerin önceli ini vurguladı ını belirtmektedir. Tasarım nesnesini, sabit ve tek bir anlama ba lı kalmayan mu lak ekiller aracılı ıyla görmek ve yapmak, Deleuze’ün tanımıyla bir ‘olu düzlemi’ yaratmak, tasarım nesnesini bütüncül 169 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu karma ık ili kileri barındıran bir sisteme dönü türmektedir. Sürecin farklı ili kileri, ekiller üzerinden kurarak geli tirdi i karma ık bütün (sistem organizasyonu), anlamlara yapı ma ması nedeniyle farklı disiplinler ile ili kilenebilir bir aracı da ortaya koymaktadır. Bu durumda ekiller, fikirlerin olu maya ba laması için aracılar olarak tanımlanabilmektedirler. Çok boyutlu olabilmektedirler. Tasarlama sürecinde kar ılıklı etkile im ve artan ili kiler organi zasyonu ile, nesne süreçte mu lakla abilmekte veya yok olabilmekte; artan karma ıklık, ‘olu um’u tek bir nesneden ba ımsızla tırmaktadır. Bu olu um, her zaman ili kilenmeye açık bitmeyen bir süreçtir. Çalı ma, tasarım sürecinde görülenin yapmayı tetiklemesi ve fiziksel modeller ile deneyimlenmesinin kar ılıklı olarak birbirini besledi ini savunmakta; bu kar ılıklı ve sürekli etkile imin, bir egzersiz ile ekiller üzerinden izini sürmeyi amaçlamaktadır. (Olu um sürecinin nonlineerli ini beliren artan enerjisini, olu umun görsel kurallar ile ekillere çevirimi yapılarak, tarif etmeye çalı maktadır.) Bu etkile im, ekil ile form/performans/çevre/beden/malzeme arasındaki sürekli ili kiyi ke fetme ve geli tirme sürecini kapsamaktadır. Süreçte, tasarımla birlikte geli mekte dönü mekte olan ekil organizasyonları, tasarımcının gözünde farklı bilgiler ile etkile ime girme potansiyeline sahip, disiplinler arası bir ‘tasarlama aracı’nı ortaya koymaktadır. Geli tirilen aracın, ilerleyen tasarım süreçlerinde kullanılması ise, çok sayıda veri grubunun bir araya gelmesi ve birbiriyle ili kilendirilmesini sa layarak bilgi miktarını ve özgünlü ünü arttırmaya devam etmekte; mantıksal olarak geli en süreç, çoklu, çok katmanlı sonuçlar do uran bir yaratıcı tasarım ve ara tırma sürecini ortaya koymaktadır. Tasarım sürecinin sonuçları, geli tirilen tasarımların ba langıcını olu turan ‘aracı’ üzerinden örneklendirilmektedir. Bu çalı mada geli tirilen tasarım aracı; hipotetik bir çıkı 170 noktasından ba layarak hareketlilik kavramı çerçevesinde geli tirilmektedir. Hareket olu umuna ait de i ken özellikler ve üretken ili kilerin ekiller üzerinden tanımlanması, ke fedilmesi, ço altılması, farklıla tırılması olarak geli en bir ara tırma ile, olası tasarımları üretecek ili ki kurucu bir sistemin organizasyonu yaratılmaktadır. 2. Bir Tasarım Aracını Geli tirme Denemesi: ekil ve ha reketin olu umu arasındaki ili ki ekil ve hareket arasındaki ili kiyi ke fetmek ve geli tirmek amacıyla deneysel bir tasarım egzersizi yapılmı tır. De i ken ekil organizasyonu, fiziksel model ile deneyimlenerek geli en ‘olu um’ sırasında serbest olarak akan kuralların gözlemlen mesini sa lamı tır. Süreçte kurulan karma ık ili kiler bütünü, geli meye açık disiplinler arası bir tasarım aracı ve onun bir dizi farklı ölçeklere uyarlanabilir sonuçlarını ortaya koymaktadır. Bu sonuç olasılıkları, farklı disiplinleri, farklı ölçekleri, farklı i levleri, farklı malzemeleri kapsayabilmektedir. Bu çalı mada, aracın bedene ait farklı durumlar ile sezgisel olarak ili kisi ku rularak üç farklı öneri sunulmaktadır Ancak araç, öngörülemey en çok sayıda potansiyel sonuç üretebilecek kapasitededir. Bu süreci, ötelemeyi ve henüz dü ünülmemi olan sonsuz sonuçlarını ortaya çıkarmayı ise geli tirilen sistemin sayısal tarifinin dijital ortamda uygulanması ile gerçekle ece i ön görülmektedir. 2.1 Tasarım süreci: kaostan düzene bir olu um Deleuze (1991), tasarımın ‘olu ’maya ba lamadan önceki sü recini tüm ön yargıların yok oldu u ve her eyin mümkün oldu u bir kaos, yersizle me olarak tanımlamaktadır. Tasarım sürecinde bir fikir canlandırılmaya ba landı ında, belirli bir mantık çerçevesinde kaosdan bir ‘olu düzlemi’ne geçilmekte dir. ‘Olu uma’ geçi , belirli kuvvetlerin girdilerin etkile imi ile meydana gelmektedir. Kwinter (2008) ise olu umu, sadece son ürünlerin strüktürleri de il kendisini meydana getiren aktif ve sürekli de i en süreçler olarak görmektedir. sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 1: Hareket olu umunun görsel tanımlamaları. ekil 2: Hareket olu umu için ilk kural ekil tanımı 171 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 3: Hareketin ke fi 2.1.1 Hareketin farklıla an davranı ı ile ço altılması Hareketi olu turma (veya hareketin nasıl olu tu una bakma) süreci, ke fedilen ve beliren özellikler ile geni lemekte ço almaktadır. ki boyutlu bir yüzeyin üç boyutlu bir mekana nasıl dönü tü ünü ke fetmek için, bir durumdan ba ka bir duruma geçi teki hareket, kurallar ekiller kısıtlar ile tanımlanmakta ve yeniden ke fedilmektedir. ekil 4‘deki olu umda, hareketin yönünün artması ile, tanımlanmı olan ekil kompozisyonu geni letmekte ve olu um sürecinde yeni kurallar ortaya çıkmaktadır ( ekil 5). Olu umun iki veya daha fazla yöndeki hareket davranı ı, farklı kesitler arasında kurulan 172 yeni ili kilerin tanımını ortaya koymaktadır. ekil 6, zıt yöndeki hareketin olu umuna ait tanımlamalar yaparken, ekil 7’de farklıla mı ve zıt hareket davranı larının biraraya geldi i yo unla mı yüzeyin hareketi sırasındaki yüzeyin zorlanma, bükülme, parçalanmaları ile ortaya çıkan yeni özelliklerini göstermektedir. sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 4: Yeni boyutların ortaya çıkması: iki boyutlu düzlemin üç boyutlu mekana geçi hareketi. ekil 5. ki farklı hareket davranı ının ili kisinin tanımlanması ekil 6. Hareket yönünün farklıla ması. 173 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 7: Farklı iki hareket davranı ının yanyana gelmesi ile yeni kuralların: ili kilerin ortaya çıkı ı. ekil 8: Çok sayıda hareket davranı ının biraraya gelebilmesi ile toplam harekeyin giderek akı kanla ması. 174 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Süreçte ortaya konan ekiller ve ili kiler, fiziksel model denemeleri ile gerçekle tirilen farklıla an hareketler davranı ları üzerinden ke fedilmektedir. Süreçteki fiziksel maket denemeleri ile tanımlanan x z yöndeki hareket davranı ları, geli tirilmi olan organizasyona yeni bir ili ki tanımının daha eklenmesi ile, y yönünde de arttırılarak giderek akı kanla maktadır ( ekil 8). Hareketin kapasitesini geni ledi i ke if süreci, olu uma ait yeni olasılıkların görülmesini sa lamakta ( ekil 9), tasarım sürecine dair yeni girdilerin ve tanımların da ortaya çıkmasını tetiklemektedir(Tanımlanan ‘olu um’, tasarım sürecine dair yeni özellikler ile ili kilenme potansiyeline sahiptir). (2011) dinamik bütünü tanımladı ı gibi, bu süreç; etkile im, iterasyon, varyasyon ve yeni beliren nesiller ile ekillenmekte ve ekillenmeye devam etmektedir. Tasarım süreci geli irken, tasarıma sürekli yeni bir girdi eklen mekte, yeni özellikler ortaya çıkmaktadır. Tasarımın olu um süreci, Yürekli’nin (2007) tarif etti i gibi, her an her çe it bilg inin girdi i ve girdi i ekilde kalmadı ı, sürekli olarak zenginle meye devam etti i bir yapılanmadır. Tasarım; süreçte giren, ili kilenen, kar ılıklı etkile ime giren, dönü en, ortaya çıkanlar ile hiç bir zaman dengede bulunmayan çoklu dinamik ili kiler bütünü olarak açık bir sistemi tarif etmektedir. 2.2 Sürece katılanlar ve süreçte ‘ortaya çıkanlar’ ile sistemin de i en toplam enerjisi Çalı mada, karma ık ve belirsiz bir çok hareketin olu umuna ait bilgi açılarak, birbiriyle ba lantılı birçok özellik tanımlanmı tır. Hareketin kapasitesini, özelliklerin de i tirilmesi ile de i ken parçalar ve parçaların birle im ili kilerini tanımlayan kurallar belirlemektedir. Farklı biraraya geli ili kilerinin türemesi ve artan ili kisel organizasyon ile farklı hareket potansiyeline sahip yeni ‘ara nesneler’ süreçte ortaya çıkmı tır. Farklıla mı nesnelerin belirli kısıtlamalar dahilinde bir araya getirilebilmesi ile, büyüyen ve çe itlenen strüktürler olu turulmu tur. Hareketin performansının ke fedilmesi ve deneyimlenmesi sürecinde, akı kan ve dinamik bir organizasyon bütünün varlı ı ortaya çıkmı tır. Ortaya çıkan organizasyon, çok yönde ha reketin gerçekle mesini sa layan ekil tanımları olarak soyut ve mu lak bir yapıya sahiptir. Akı kan ve dinamik bir ili kiler bütünü olarak geli en ve geli meye açık olarak devam eden olu um, mu laklı ı ile tasarım sürecine dair yeni özellikler ile ili kilenme potansiyeline sahiptir. Bu ekilde, tasarım giderek yeni katmanlar ve boyutlar kazanmakta, her eyin bir parçası olabilecek uyarlanabilir bir yapıya sahip olmaktadır. Goethe’nin ekil 9. Yeni Tanımların ortaya Çıkı ı 175 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Bu sistem De Landa’nın dedi i gibi (2006), kendisine etkiyen kuvvetler, dinamikler ile denge durumunda uzakla tı ında, mümkün olan sonuçların sayısında ve tiplerinde büyük bir artı meydana gelmektedir. Bu nedenle, tasarım sürecinde, tek ve basit bir kararlılık biçimi yerine, birarada bulunan, çok sayıda, ekil 13. Sonsuza gidi . ekil 12: Sonsuza gidi . 176 çe itli karma ıklık biçimlerinin varlı ından söz etmek gerek mektedir. Çalı mada, süreç sırasında ke fedilenlerin artması ile, yeni potansiyel ili kilenmelere açılan organizasyon süreç boyunca geçirgenlik, strüktür, kabuk olu umu, beden ile etkile ime girerek sistemin toplam enerjisini arttırmaya devem etmi tir. li kiler bütününü tanımlayan bir sistem olarak ‘olu um’, tasarım için bir aracı birçok nesnenin üreticisi konumundadır. Birçok girdinin etkile ime girdi i ve net bir fonksiyon ve anlam ile sınırlı kalmadan sonsuz sayıda olası ili kinin ve sonucun ortaya açık bir sistem olarak olu um sürecinin kendisi, tek bir ürünün de il, bir ‘aracı’ ortaya koymaktadır. Bu olu um, biriken üstüste binen kesi en türeyen yok olan ekiller anlamlar ili kiler ile bir ‘yerle me’ye do ru giderken süreç sırasında ‘yerinden kopan’ veya ‘yeniden yerle en’ yeni karma ıklık biçimlerini ortaya çıkarmaktadır. Çizgisel olmayan bu yaratıcı süreç, kar ılıklı etkile imlerle öngörülmeyen sayısal tasarım entropi yaratıcılık yaratıcı özellikler ortaya çıkarmaktadır. De Landa ‘nın dedi i gibi (2006) sistem, çizgisel olmayan karı ımlar ve çarpımlar ile, kendisini olu turan parçaların toplamını a maktadır. 3. Sürecin bitmemi li i Gerçekle tirilen çalı ma, ekilleri ve fiziksel maket deneyimleri ni ‘olu um’ için bir aracı olarak görerek, belirsiz ve süprizli tasarım sürecini tanımlanabilir ve hesaplanabilir hale getirmeye çalı maktadır. ekiller aracılı ıyla tanımlanan süreç, ekillerin mu lak do ası nedeniyle, farklı tasarım girdileri ile etkile ime girmesi ile yeniden tanımlanmaya açık hale gelmektedir. Bu süreç, soyut ekil kompozisyonlarını yeni tanımları üretmeye açık bir sisteme dönü türmektedir. ekiller tasarımcıyı, her eyin mümkün oldu u ve aynı zamanda hiçli in de oldu u kaostan koruyarak, ‘olu düzlemine’ geçirmi ; mu lak yapısı ile kararlılıktan uzak bir ekilde, sezgisel olarak tasarımın geli mesine aracılık etmi tir. Üretilen nesne lerin ekiller aracılı ıyla, fiziksel performanslarına veya örgütlenmelerine ili kin özelliklerinin yeniden dü ünülmesi, disiplinlera ırı yeni tasarım süreçlerini de olanaklı kılmı tır. Bu çalı mada, kar ılıklı ili kiler ve etkile imler sonucu geli tirilen (karma ıkla an bir sistem olarak)‘olu ’, tasarımcı özne ile kar ılıklı olarak deneyim ile sürekli yeniden kurulmaya, de i meye, geli meye, yeniden ekillenmeye açık olarak bırakılmı tır. Sürecin ekiller üzerinden takip edilerek bir ili kisel organizasyonun kurulması ile algoritmik bir sürecin tanımının ortaya çıkması, olu an organizmanın sayısal bilgisayar ortamına aktarılmasının mümkün olabilece ini göstermektedir. Ancak sürecin çok karma ık, çok boyutlu ve katmanlı grift bir yapıyı ortaya çıkarması, süreçteki tüm tasarım bilgisinin bilgisayar ortamına çevrimini mümkün kılamamı tır. arttırarak yeniden evrilmeye ili kilenmeye devam ederek geli tirilebilir bir tasarım aracısı olabilme potansiyeline sahiptir. Tasarımcının dü ünmediklerini bilgisayar, hızlı ve daha uç noktalar götürerek ilerletip arttırabilir. Ancak ilk sürecin (aracın) geli mesi sadece ekiller üzerinden görme ile de il aynı zamanda yaparak deneyimleme ile de ke fedilmi tir. Bu nedenle sürecin sadece bilgisayar ortamında geli tirilmesi durumunda, kaçırılanlar ke fedilmemi olanların kalması mümkündür. Kaynakça Ballantyne, A., (2007). Deleuze and Guattari for Architects, Routledge, New York. De Landa, M. (2006). Çizgisel Olmayan Tarih, Metis Yayınları, stanbul. Deleuze, G. (1991). Empricism and Subjectivity: An Essay on Hume’s Theory of Human Nature, Columbia University Press, New York. Goethe, J. G., (2011). Formation and Transformation, Compu tational Design Thinking (ed. Menges ve Ahlquist), AD Reader, John Wiley& Sons Ltd., London. Kwinter, S.. (2008). Far from Equilibrium, Essays on Technolo gy and Design Culture, Actar, New York. Filson, A. ve Rohrbacher, G. (2011). Design Intercalated: The AtFab Project, Part III Generative and Parametric Design, EuropIA 13, 13th International Conference on Advances in Design Sciences and Technology, Department of Civil, Build ing and Environmental Engineering, Sapienza University of Rome. Stiny, G., (2006), Shape: Talking about seeing and doing. Cam bridge, MA: The MIT Press. lerleyen süreçte, bilgisayar ortamına aktarılması olanaklı olan organizma ise, farklı kullanıcılar ile etkile ime girerek katılımı 177 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Stiny, G., (2011), Which rules should I use?.Nexus Network Journal, volume13 number 1,15 47. Terzidis, K. (2006). Algorithmic Architecture, Elsevier Architec tural Press, Oxford. Yürekli, H., (2007). The Design Studio: A Black Hole, (Ed. Sa lamer), YEM Yayınevi, stanbul. 178 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Do al Sistemlerdeki Optimizasyon Süreçleri ve Malzeme Üzerinden Hesaplamalı Morfogenez 1 1,2 Sevil Yazıcı, 2Leyla Tanaçan stanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi 1 [email protected], [email protected] Özet: Mimari biçim yaygın olarak mühendislik alanından uzmanlarca analiz edilerek en uygun duruma getirildikten (optimizasyon) sonra nesnele tirilmektedir. Ancak bu durum tasarım sürecinde verimlili i dü ürmektedir. Mevcut durumda, tasarımın erken a amasında malzeme, biçim ve ba arımın bütünle ik olarak de erlendirilmesi ihtiyacı bulunmaktadır. Do ada, malzeme, biçim ve ba arım (performans) her zaman bir arada ve sistem bütünlü ü içinde de erlendirildi i ve verimli biçimler yaratıldı ı için, tasarım ve üretim süreçlerinde kullanılan biomimesis kavramı ele alınmı tır. Problem çözümünde sayısal modellerin kullanıldı ı hesaplamalı morfogenezde, biçimin ortaya çıkı ı ve nesnele tirilme süreçleri, ba arım ko ulları dü ünülerek gerçekle tirilmektedir. Mimari tasarımın erken a amasında kullanılmak üzere geli tirilen yöntem kapsamında, malzeme, biçim ve ba arıma ili kin kritik parametre, kural ve ili kiler ortaya konmu ; malzemenin tanınması, mimari geometri, SEY ile strüktürel ba arım ve strüktürel optimizasyon adımları incelenmi tir. Önerilen yöntemin bütünle ik hesaplamalı tasarım modelinde uygulanması ve mimarlıkta yaygın kullanım bulmasıyla tasarım sürecinde verimlilik sa lanacaktır. Anahtar kelimeler: Malzeme, biçim, ba arım, sonlu elemanlar yöntemi, optimizasyon 1. Giri Günümüzde mimar tarafından tasarımın tamamlanmasıyla ortaya çıkan biçim, yaygın olarak mühendislerce analiz edilir. Nesnele tirilme ise, biçim en uygun duruma getirildikten sonra gerçekle tirilmekte olup, bu durum tasarım sürecindeki verimlili i dü ürmektedir. Do anın en dengeli oranlara sahip, aynı zamanda verimli biçimler yarattı ı bilinmektedir. Do ada, mal zeme, biçim ve ba arım her zaman bir arada ve sistem bütünlü ü içinde de erlendirilir (Yazıcı, 2011). Tasarım ve üretim süreçlerinde problem çözmede kullanılan biomimesis, do adan ö renilmesi ve do anın yolunun kullanılması anlamına gelmektedir (Benyus, 1997; Arslan ve Gönenç, 2007). Genetik Algoritmalar (GA) gibi do al sistemlerdeki optimizasyon süreçleri ve malzeme, yapıya ili kin karma ık problemlerin çözümüne esin kayna ı olmu tur. Optimal (en uygun) mekân, do a kanunlarıyla yönetilen evrensel bir matematiksel nesnedir (Passino, 2005). Bir engelle kar ıla an bitki geli im örüntüsünü de i tirerek, yerçekimi ve kuvvet alanı ile beraber, engelle uyumlu ekilde büyümeye devam edebilir ya da dalları olan bir a aç strüktürünün, optimal yük ta ıyıcı oldu u, matematiksel programlama yöntemleriyle kanıtlanmı tır. Mühendislik strüktürlerinde do anın gözlemlenmesiyle optimal biçimler tanımlanabilir (Vasiliev ve Gürdal, 1999). Morfonegez, evrimsel geli im ve büyümede, organizmanın kendi biçimini olu turma süreci olarak tanımlanmaktadır. Sistemler, malzeme olanaklarının, dı çevre ko ulları ve kuvvetlerle etkile imiyle olu turulur. Do al morfonegez kapsamında biçimleme ve nesnele tirilme (materialization) süreçleri birbirinden ayrılmayacak ekilde ili kilidir (Menges, 2007). Hesaplamalı morfogenez ise, do al morfogenezin temel ilkelerini uygulayarak, sayısal modellerin problem çözümünde kullanılmasıdır (Teu el ve di , 2009; Ohmori, 2008; Ohmori ve di , 2009; Menges, 2007). Bu süreçte biçimin ortaya çıkı ı ve nesnele tirilme süreçleri, ba arım ko ulları dü ünülerek 179 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu olu turulur. Malzeme sistemleri, bütünlü ünü kaybetmeden çevresel güçlerle etkile ir (Menges, 2008). Strüktürel biçim bulma alanında sıklıkla kullanılan hesaplamalı morfogenez kavramı, biçim, kalınlık ve topoloji gibi strüktürün mekanik özelliklerini etkileyen etmenlerin optimizasyon süreci ile belirlenmesine dayanır (Ohmori ve di , 2009). Strüktür sistemlerinin bilgisayar kullanımı ile olu turulmasını sa layan teknikleri ve yöntemleri temsil etmekte kullanılan hesaplamalı morfogenez, temeli hem sayısal analiz olarak Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY), hem de strüktürel optimizasyon için geli tirilen özel algoritmalara ba lıdır (Ohmori, 2008). Mevcut durumda malzeme, biçim ve ba arımın bütünle ik olarak de erlendirildi i, mimari tasarım sürecinin erken a amasında kullanımına yönelik olarak geli tirilmi bir yönteme ihtiyaç duyulmaktadır (Yazıcı, 2013). 2. Konu ile lgili Çalı malar Do al sistemlerdeki optimizasyon süreçleri ve malzeme, Gaudi, Fuller ve Otto gibi öncüler tarafından en uygun biçimi bulma, yani bir optimizasyon yöntemi olarak, fiziksel modeller aracılı ıyla incelenmi tir. Günümüzde, Hesaplamalı Tasarım (HT) araçlarının tasarım sürecinde kullanılmasıyla malzeme, biçim ve ba arım ili kileri, optimizasyon süreçleriyle beraber ele alınabilmektedir. Biçimin üretilmesine yönelik olarak, mimari geometrinin rasyonelle tirilmesi konusu kapsamlı olarak incelenmi tir (Pottman ve di , 2008; Eigensatz ve di , 2010; Schiftner ve Balzer, 2010). Rasyonelle tirme, mimari geometriyi bile enlere bölme problemi olarak kar ımıza çıkmaktadır. Ancak farklı malzemelerin ve ba arıma ait kısıtlamaların da kullanılan algoritmalara eklenmesi gerekmektedir (Pottman ve di , 2008). Ba arım tabanlı yöntemlerden Kilian (2006) tarafından geli tirilen, Gaudi’ nin asılı zincir modelinin üretim kısıtlamalarıyla sayısal ortamda yeniden olu turulmasına 180 dayalıdır (Kilian, 2006). Evrimsel Strüktürel Optimizasyon (ESO) tekni i ise, karma ık yapıların kavramsal biçimlerini olu turmak için kullanılır. ESO, SEY aracılı ıyla biçimin küçük parçalara bölünmesi ve fazlalıkların çıkarılması ilkesine göre çalı ır (Xie ve di , 2005). Bir HT ve optimizasyon aracı olan EifForm, bütünle ik geometri ile ba arım tabanlı üretken tasarım arasındaki ili ki üzerinedir (Shea ve di , 2005). Voronoi SEY ise malzemenin mekanik özelliklerinin biçim olu turma sürecine katılmasına olanak tanır (Oxman, 2009). ICD/ITKE 2010 Ara tırma Pavyonu, yenile imci tasarım ve üretim teknolojilerinin bütünle tirilmesiyle olu turulmu tur. Tasarım modeli, SEY analizi ile CNC (Computer Numerical Control: Bilgisayar Sayımlı Yönetim) makinesi arasında kapalı bir sayısal bilgi döngüsü olu turulmu tur. Projenin yapım sürecinde farklı uzmanlık alanlarından ki iler sürece katılmı tır (ICD/ITKE, 2010). Mevcut çalı malar malzeme, biçim ve ba arım kavramlarını de erlendirme amacı ta ısalar da kısıtlamalar içermektedir. Mimari tasarım sürecinde yaygın olarak kullanılabilecek, tasarımı kapsamlı olarak ele alan bir çözüme ihtiyaç duyulmaktadır. 3. Yöntem Mimari tasarımın erken a amasında kullanılmak üzere geli tirilen yöntem kapsamında, malzeme, biçim ve ba arıma ili kin kritik parametre, kural ve ili kiler ortaya konmu tur. Bu sebeple malzemenin tanınması, mimari geometri, SEY ile strüktürel ba arım ve strüktürel optimizasyon adımları ele alınmı tır. Malzemenin biçim ve strüktürel ba arımla ili kisinin sa lanması için malzemenin tanınması ve biçimsel durumu etkileyen mekanik özelliklerinin belirlenmesi önemli rol oynamaktadır. Mimarlıkta biçimin, sayısal olarak ifade edilmesine yönelik mimari geometri konusunun de erlendirilmesi gerekmektedir. Mühendislik uygulamaları sayısal tasarım entropi yaratıcılık olarak kar ımıza çıkan strüktürel ba arım de erlendirmeleri, malzeme, biçim ve ba arım arasındaki ili kinin ortaya konmasını sa lar. Malzeme özellikleri ve mimari geometri, ba arım de erlendirmesinde kullanılan SEY hesaplamasında en önemli rolleri üstlenmektedir. Biçimin verilen ko ullarda, en uygun hale getirilmesi ise strüktürel optimizasyon süreciyle sa lanır. Benzetim (simülasyon) ve optimizasyona ili kin parametre, kural ve ili kilerin ortaya konması, tıpkı do al sistemlerde oldu u gibi malzemenin tasarım sürecinin ba ına getirilerek, biçim ve ba arımla beraber de erlendirilmesine olanak tanır. 3.1 Malzemenin Tanınması Hesaplamalı yöntemlerin geli mesiyle birlikte, malzeme alanında da önemli ilerlemeler sa lanmı tır. Yaygın kullanımdaki “malzeme seçimi” yöntemleri, birçok ba arım gereklili ini kar ılayan benzetim tabanlı “malzeme tasarımı” yöntemleriyle yer de i tirmektedir (McDowell ve di , 2010). Yapıda kullanılan malzemeler ya am döngüleri boyunca çe itli etkilerle kar ıla ır. Bunlar mekanik etkiler, ısısal etkiler, su ve nem etkisi, ses etkisi ve fiziko kimyasal etkilerdir (Eriç, 2002). Malzeme, biçim ve ba arım ili kisinin ortaya kondu u yöntem kapsamında, malzeme üzerindeki mekanik etkiler ve özellikler sayısal olarak belirlenmelidir. Mekanik özellikler, malzemenin sınır ko ulları ve yüklemelere, yani dı ortam ko ullarına verdi i tepkidir. Bir malzemenin kuvvet etkilerine kar ı gösterdi i davranı , mekanik davranı olarak belirlenmi tir. Mekanik davranı , gerilme ve ekil de i tirmelerin incelenmesiyle tanımlanır (Onaran, 2006). Malzemenin mekanik davranı ı; izotrop, ortotrop ya da anizotrop olu una göre ele alınır. zotrop malzemelerin özellikleri her yönde aynıyken, anizotrop malzemelerin mekanik davranı ı, farklı yönlere göre de i iklik gösterir. Ortotrop malzemelerde ise, birbirine dik do rultuda malzeme özellikleri farklıla ır (Ersoy, 2001). Ba arımın strüktürel açıdan de erlendirilebilmesi için, lineer ve non lineer davranı kavramları incelenmelidir. Malzemenin bazı özellikleri lineer olup, zamana ve ısıya ba lı olarak de i mez ve sabit kalırlar. Ancak, gerçek hayatta birçok fiziksel olu um non lineer davranı gösterir. Strüktürel açıdan non lineer davranı , geometrik ya da malzeme tabanlı durumlardan, sınır ko ullarından ve bütünsel strüktürün getirdi i sorunlardan kaynaklanıyor olabilir. Non lineerlik kavramı temel olarak geometrik ve malzemede non lineerlik olmak üzere iki ana ba lıkta incelenir. Geometrik non lineerlik durumunun ise iki temel türü bulunmaktadır. Bunlar büyük sapma (large deflection) ve dönme (rotation) ile gerilme rijitli idir (stress sti ening). Yüklemeler kar ısında, en küçük birimle kar ıla tırılarak belirlenen büyük sapma ve dönmeler, geometrinin non lineer özellik göstermesine neden olur. Örne in, bir olta yatay yönde çok dü ük rijitli e sahiptir. Yatay yüklerin uygulanması ile büyük sapma ve dönmeler gözlemlenir. Öte yandan, e er bir yöndeki gerilme, di er yöndeki rijitli i etkiliyorsa gerilme sertle mesi meydana gelir. Çekmede önemli oranda ve basınca çok az rjitlik gösteren ya da hiç rijitlik göstermeyen kablo ya da membran strüktürler, gerilme sertle mesi özelli ini gösterir. E er bir malzeme yakla ık olarak lineer bir gerilme uzama davranı ı gösteriyorsa ve yüklemeler cisimde akma gerilmesinden fazla gerilmeler ortaya çıkarmıyorsa, lineer bir malzeme davranı ı söz konusudur. Aksi durumlarda ise non lineer davranı mevcuttur. De i ken malzeme özelliklerini tanımlarken, bu göz önünde bulundurulmalıdır. Plastiklik ve sünme gibi malzeme özellikleri non lineer durumun tanımlanmasını gerektirir (Madenci ve Güven, 2006). 3.2 Mimari Geometri Mimari problemler, uygun artlarda matematiksel problemlere dönü türülebilir. Bu kapsamda biçimin sayısal olarak ifade edilebilmesi önem kazanmaktadır (Prousalidou ve Hanna, 2007). Matematiksel yüzeyler, e ri fonksiyonları kullanılarak olu turulabilir. Bu ekilde, fonksiyonda bulunan de i kenlere 181 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu (Non uniform rational B Spline : Üniform Olmayan Rasyonel B spline), e ri ve yüzeylerin standart tanımı olmu tur. NURBS’ e ait ileri matematiksel ve algoritmik özellikler, ba arılı endüstriyel uygulamalarla birle mi tir (Piegl ve Tiller, 1997). Serbest yüzeylerin tasarım modellerinin olu turulmasında hassasiyet sa layan Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) yazılımlarının, serbest biçimli binalar için kullanılan üretim teknolojileri, havacılık, gemi ve araba yapımı gibi endüstrilere yönelik olarak olu turuldu u bilinmektedir. Bilgisayar destekli tasarım yazılımlarında kullanılan grafik tanım ve i lemleri, 2D ve 3D grafik i lemlerin matematiksel temellere dayandırılması ile olu turulur. Böylece, geometri mekânsal bilgi içererek, kontrol noktalarının belirli bir ekilde konumlanmasını sa lar. Yaygın kullanımı olan BDT yazılımı Rhinoceros NURBS tabanlıdır.NURBS yüzeylerin matematiksel ifadesi, kullanıcı tarafından, biçim türetme i lemi sırasında kontrol edilen, bir dizi kontrol noktası ile tanımlanmı tır. Yüzeyi olu turan kontrol noktaları ve polinom derecesine göre belirlenen yüzey derecesi (p,q) olan bir NURBS yüzeyi öyle ifade edilir: Pi.j kontrol noktaları ve Ni.p ve Nj.q B Spline taban fonksiyon larıdır. Pi.j ‘nin a ırlı ı wi.j, homojen nokta olan Pi.jw nin son ordi natıdır (Mathworld, 2012). NURBS aracılı ı ile her türlü biçim, iki ba ımsız parametre olan U ve V’nin polinom fonksiyonu olarak ifade edilebilir. U ve V de erleri, yüzey üzerindeki x ve y yönlerinde olan bölünmelerle ifade edilir. Olu turulan yüzey üzerindeki herhangi bir nokta nın, özel birer U ve V de eri bulunmaktadır. Geometriyi olu tu ran her nokta koordinatı tanımlıdır. Bu sebeple, mimari öl çekteki yüzeyin, malzeme ve üretim kısıtlamaları dolayısıyla bi le enlere bölünmesi gibi i lemler, elveri li bir biçimde uygu lanabilir. Çe itli geometrik örüntüler (pattern) NURBS yüzeyine 182 kolaylıkla atanabilir ( ekil 1). Bunu gerçekle tirirken olu an bile enlerin yüzey e rilik derecelerini tanımlamak mümkündür. Örne in çift e rilikli, karma ık bir yüzeyin; algoritmalar aracılı ı ile rasyonelle tirilerek, düz ya da tek e rilikli panellerle, yeniden olu turulması olanaklıdır. Bu do rultuda, yüzeylerdeki bo luk oranları hesaplanabilir ( ekil 2). 3.3. SEY ile Strüktürel Ba arım Yapı, ya am ömrü içerisinde dinamik ve statik yükleme ko ul ların etkisi altında kalır. Malzeme, biçim ve ba arım arasındaki ili ki çerçevesinde, yapı öncelikli olarak üç ko ulu yerine getir melidir. Bunlar; yapının kararlı bir ekilde ayakta durması, belirli bir dayanıma sahip olması ve rijit olmasıdır. Strüktürel ba arım de erlendirmesinde, karma ık biçim, sınır ko ulları ve malzeme davranı ını içeren fazla sayıda uygulama bulunmak tadır. Bu amaçla kullanılan SEY analizi, yaygın olarak kabul görmü tür. SEY ile uygulanabilen, farklı türde strüktürel prob lemler için kullanılan analizler; statik analiz, modal analiz, har monik analiz, süreksiz dinamik ve öz de er burkulmadır. Her eleman türü için, istenen belirli malzeme özellikleri bulunmak tadır. Bu sayı analiz tipine ba lı olarak de i mektedir. Lineer ya da non lineer malzemeler; izotropik, ortotropik ya da anizotro pik malzemeler ve ısı ba ımlı ya da ba ımsız malzemeler olmak üzere malzeme özellikleri kullanılır. SEY’ de, çözüm bölgesi alt bölgelere ayrı tırılırken, her alt bölgede aranan fonksiyon ifadesi polinomlarla belirlenir. SEY’de, karma ık bir problem basite indirgenerek yakla ık sonuca ula ılır. Eleman boyutu, biçimi ve yakınsama türü prob leme uymak için farklıla abilece inden, yöntem karma ık geo metri ve yükleme ko ullarına ili kin hassas bir benzetim gerçekle tirebilir. Öncelikli olarak geometrinin matematiksel modeli ve probleme ait ba ıntısı hazırlanır (de Weck ve Kim, 2004). SEY, cismin eleman adı verilen sonlu sayıda parçaya (subdomain) bölünmesini içerir. Eleman boyutu, biçimi ve yakınsama biçimi (approximation scheme) probleme göre farklıla abilece i için, yöntem karma ık geometri ve yükleme sayısal tasarım entropi yaratıcılık ekil 1: Farklı örüntülerin NURBS yüzeylere atanması (Yazıcı, 2013). ekil 2: Algoritma aracılı ıyla yüzeylerde panellerin olu turulması (Yazıcı, 2013). 183 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 3: Dü üm ve sonlu elemanların gösterimi ko ullarına ili kin hassas bir benzetim gerçekle tirebilir. Çözüm bölgesi sonlu eleman adı verilen alt bölgelere bölünür. Daha sonra bu elemanlar dü üm noktalarında birbirine ba lanır ( ekil 3). Eleman tipleri lineer, alan ve hacim olmak üzere üç ana ba lıkta incelenir. Bu bölgelere sonlu eleman a ı (mesh) denilmektedir. A yo unlu u arttıkça, eleman sayısı ve yüzeyin hassasiyeti artar. Yöntem parçalara ayırma i lemiyle bilinmeyen de erler için, cebirsel sistem denklemleriyle yakın çözümler olu turur. Örne in (e) sonlu eleman için kullanılan cebirsel denklem öyle ifade edilebilir: K (e) * u (e) = F (e) K = Rijitlik ya da özellik matrisi u = Noktasal yer de i tirme vektörü F = Noktasal kuvvet vektörü 184 Bu denklemde K, u ve F sırasıyla özellik, davranı ve eylemi temsil eder. Buna göre K rijitlik matrisi ve u bilinmeyenleri içeren vektörken, F kuvvet vektörünü temsil etmektedir. Buna ba lı olarak, her sonlu eleman için hesaplanan denklemlerin birle iminden, sistemin denklem takımı elde edilir. Sınır ko ulları, bu sisteme uygun satır ve sütunların eklenmesi ile hesaplamaya dâhil edilir. Çözümün yapılması ile her bir dü üm noktası için hesaplamalar gerçekle tirilir (de Weck ve Kim, 2004). Strüktürel Optimizasyon Optimizasyon bir i lemin, en iyi sonucu, belirli kısıtlamaları yerine getirirken sa laması ile ilgilidir. Optimal strüktürel tasarım uygulamalı matematik ve mekani in en önemli alanlarındandır (Haftka ve Gürdal, 1993). Malzeme, biçim ve sayısal tasarım entropi yaratıcılık ba arım arasındaki ili kinin do ru kurulması optimizasyon süreci ile sa lanır. Strüktürel analizler, malzemede olu an gerilmeler ve yer de i tirmeler gibi durumların gözlemlenerek strüktürel ba arımın saptanmasında ve en uygun çözümü bulmada yol gösterir. Ba arım sonuçlarına göre, mekanik kurallar ı ı ında, strüktürün yeniden düzenlenmesi strüktürel optimizasyon olarak tanımlanır (Kato, 2010). Strüktürel optimizasyon kapsamında, tasarım de i kenleri, hedef fonksiyonlar ve kısıtlamalar bilinmelidir (Dimcic, 2011). Strüktürel optimizasyon türleri malzeme, topoloji, ekil (geometri) ve boyutlandırma (en kesit) olarak dört ana ba lıkta incelenir. Malzeme optimizasyonu malzemenin mekanik özellikleri ya da malzemenin mikro yapısını de i tirmekte kullanılır. Farklı tipte de i kenlere göre, farklı malzeme optimizasyon planları uygulanabilir. Geometri ya da biçim optimizasyonu, strüktürün topolojisi tanımlandıktan sonra, strüktürün iç ve dı sınırları mekanik gereklilikler do rultusunda de i tirilmesidir. Geometri optimizasyonu, geometrinin karma ıklı ı ile orantılı olarak çok de i kenli karma ık problemlerin çözümünü gerektirir. Örne in, NURBS tabanlı geometrilerde kontrol noklarının koordinatları de i ken olabilir. En kesit optimizasyonunda strüktürel elemanların profilleri ba arım sonuçları do rultusunda yeniden de erlendirilir. Seri üretimi gerçekle tirilen profillerin halihazırda belirlenmi ölçüleri kesikli de i kenler olarak optimizasyon sürecine dahil edilir. Topoloji optimizasyonu ise, belirli sınır ko ulları ve yükler altında geometriye etkiyen gerilmeleri hesaplayarak ideal strüktürel düzenlemenin olu turulmasını sa lar (Dimcic, 2011; Kato, 2010). Gerilmeler do rultusunda geometriden malzemenin çıkartılması ve eklenmesi, Evrimsel Strüktürel Optimizasyon (Evolutionary Structural Optimization: ESO) ve Çift yönlü Evrimsel Strüktürel Optimizasyon (Bi directional Evolutionary Structural Optimization: BESO) yöntemlerinde incelenmi tir (Xie ve di , 2005; Xie ve di , 2011). Örne in ESO yöntemiyle, geometrik olarak kararlı bir küp, yerçekimi bulunan ortamda tek bir noktadan asılarak üstüne etkiyen kuvvetlerin hesaplanması sa lanabilmektedir. Fazla malzemenin geometriden çıkar tılmasıyla, do ada aynı sınır ko ullarını sa layan elma biçimi elde edilir ( ekil 4). Benzer ekilde ESO, asılı zincir modeli ile üretilen strüktürler için de çözüm üretebilmektedir ( ekil 5). ekil 4: Asılı bir geometrinin, ESO çözümüyle verimli bir biçim olan elmayı kendi a ırlı ı ile olu turması (Xie ve di , 2011). ekil 5: : ESO’nun asılı zincir modeliyle tasarlanan strüktürler için geli tirdi i çözümler; (a) asıl durumu ifade ederken, (b d) ESO ile olu turulan çözümlerdir (Xie ve di , 2011). 185 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Optimizasyon kavramlarının tanımlanmasını takiben, hesapla mayı gerçekle tirecek, matematiksel bir model olan optimizas yon yöntemi belirlenmelidir. Kullanılan yöntem, optimizasyon türüyle ili kilidir. Örne in, malzeme ve en kesit optimizas yonları göreceli olarak daha basit oldukları için, matematiksel fonksiyon olarak ifade edilebilirler. Bu sebeple hesap tabanlı optimizasyon yöntemleriyle çözülmeleri uygundur. Geometri ve topoloji optimizasyonunda ise, biçimin karma ıklı ına ba lı olarak çözüm alanı malzeme ve en kesit optimizasyonuna göre çok geni bir alanı kaplayabilmektedir. Klasik optimizasyon teknikleri, problemler için birden çok çözüm üretmede yetersiz kalır. Ancak evrimsel algoritmalar, birden çok çözüm ürete bilirken, çok hedefli optimizasyon görevlerini gerçek le tirebilmektedir. Do al olu umların gözlemlenmesiyle olu turulmu olan GA, evrimsel sürecin incelenmesiyle geneti e ba lanmı tır (Turrin ve di , 2012; Kawamura ve Ohmori 2001; von Bülow ve di , 2010). En uygun bireyleri olu turmak için üreme (breeding), mutasyon (mutation) ve seçim (selection) i lemlerini gerçekle tiren algoritmada, de i kenler bir kro mozomda dizilmi tir (von Bülow, 2008; Dimcic, 2011). GA kullanımı, strüktürel optimizasyon alanında, özellikle makas (truss) strüktürlerin topoloji optimizasyonunda sıklıkla ba vurulan bir yöntemdir (Togan ve Daloglu, 2006; Iuspa ve di , 2003; Shea ve di , 2006). Örne in süreksiz ta ıyıcı strüktürlere (load bearing discrete structures) yönelik topoloji optimizasyonu için geli tirilmi yöntem, GA ile stokastik bir arama gerçekle tirir (Kawamura ve Ohmori, 2002). Buna ek olarak, karma ık biçimlerin geometri optimizasyonu uygulamalarında GA ba vurulan bir yöntemdir (Dimcic, 2011). 4. Yöntemin De erlendirilmesi Yöntem malzeme, biçim ve ba arımı bütünle ik olarak ele al maktadır. Yöntemin faydaları ve kısıtlamaları belirlenmi tir. Yöntemin faydalarından biri, bazı gruplar tarafından kapsamlı olarak ara tırılmakta olan mimari geometrinin rasyonelle tirilmesinde, malzemenin sürece eklenmesidir (Pottman ve 186 di , 2008; Eigensatz ve di , 2010; Schiftner ve Balzer, 2010). Yöntem ayrıca, belirli türde biçimsel örüntülere yönelik olarak geli tirilen ba arım tabanlı araç ve yöntemlere göre de fayda sa lamaktadır (Kilian, 2006; Xie ve di , 2005; Shea ve di , 2005; Oxman, 2009). Yöntemin di er bir faydası ise, ba arım benzetimini gerçekle tirmesinden ötürü farklı uzmanların sürece katılmasını gerektirmemesidir (ICD/ITKE, 2010). Mevcut durumda önerilen yöntem tanımlı parametrelerle kısıtlanmı tır. Uygulanan strüktürel analiz ve optimizasyon türüne göre kullanılan parametreler farklılık gösterecektir. 5. Sonuçlar Mimari tasarımın erken a amasında uyumluluk ve bütünle me sa lamayı amaçlayan yöntem, tasarımın malzeme, biçim ve ba arıma ait kritik parametre, kural ve ili kilerini irdeler. Bu do rultuda, malzemenin tanınması, mimari geometri, SEY ile strüktürel ba arım ve strüktürel optimizasyon kavramları ele alınmı tır. Yöntemin mimari tasarım sürecinde kullanılan di er yöntem lerden farkı, biçim türetme, benzetim ve optimizasyon i lemlerinin bir arada ele alınmasıdır. Mevcut durumda ba arım ben zetimi ve optimizasyona yönelik i lemler farklı mühendislik uygulamaları olarak kar ımıza çıkmaktadır. Bunlar tasarım sürecinde sonradan uygulandıkları için bütünle ik bir tasarım elde edilmesi mümkün olmamaktadır. Gelecekte yöntem, strüktürel ba arım dı ında tasarımı etkileyen di er ba arım ko ullarının da tasarımla bütünle tirilmesiyle geli tirilebilir. Bu durumda malzeme, biçim ve ba arım kavramlarının çok yönlü olarak ele alınması olanaklı hale gelecektir. Kaynaklar Arslan Selçuk, S. ve Gönenç Sorguç, A. 2007, “Mimarlık Tasarımı Paradigmasında Biomimesis’in Etkisi”, Gazi Üniversi sayısal tasarım entropi yaratıcılık tesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, cilt. 22, sayı. 2, ss. 451 459. Institute for Structural Mechanics, University of Stuttgart, Stuttgart. Benyus, J. 1997, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, William Morrow and Company, New York. Kawamura, H. ve Ohmori, H. 2002, Computational morphogenesis of discrete structures via genetic Algorithms, Memoirs of the School of Engineering, Nagoya University, cilt. 53, sayı. 1/2, pp. 28 55. De Weck, O. L. ve Kim. Y. I. 2004, Massachusetts Institute of Technology, “Finite Element Method” Notları, Alındı ı Tarih: 07.08.2012, Adres: http://web.mit.edu/16.810/www/ içinde “CAE”. Dimcic, M. 2011, Structural Optimization of Grid Shells Based on Genetic Algorithms, (doktora tezi), Institute of Building Structures and Structural Design, University of Stuttgart, Stuttgart. Eigensatz, M., Kilian, M., Schiftner, A., Mitra, N., J., Pottmann, H ve Pauly, M. 2010, “Paneling Architectural Freeform Surfaces”, ACM SIGGRAPH 2010, Los Angeles. Eriç, M. 2002, Yapı Fizi i ve Malzemesi, Literatür Yayınları, stanbul. Ersoy, H. 2001, Kompozit Malzeme, Literatür Yayıncılık, stan bul. Haftka, R. T. ve Gürdal, Z. 1993, Elements of Structural Optimization, Kluwer Akademik Yayınları, Hollanda. ICD/ITKE. 2010, Stuttgart Üniversitesi Ara tırma Pavyonu. Alındı ı tarih: 02. 08. 2012, adres: http://icd.uni stuttgart.de/? p=4458 Iuspa, A, L., Scaramuzzino, F. ve Petrenga, P. 2003, “Optimal design of an aircraft engine mount via bit masking oriented genetic algorithms”, Advances in Engineering Software, sayı. 34, pp. 707–720. Kato, J. 2010, Material Optimization for Fiber Reinforced Composites Applying a Damage Formulation, (doktora tezi), Kilian, A. 2006, Design Exploration through Bidirectional Modeling of Constraints, (doktora tezi), MIT, Cambridge, MA. Madenci, E. ve Güven, . 2006, The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS, Springer, New York. Mathworld 2012, Wolfram Mathematica. Alındı ı tarih: 02.08.2012, adres: http://mathworld.wolfram.com/ NURBSSurface.html McDowell, D. L., Pancal, J.H., Choi, H., Seepersad, C. C., Allen, J.K. ve Mistree, F. 2010, Integrated Design of Multiscale Multifunctional Materials and Products, Elsevier, Burlington MA. Menges, A. 2007, Computational Morphogenesis: Integral Form Generation and Materialization Processes, 3rd Int’l ASCAAD Conference on Em‘body’ing Virtual Architecture, ASCAAD 07, Alexandria Egypt, pp. 725 744. Menges, A. 2008, Manufacturing Performance, Architectural Design, John Wiley & Sons, London, cilt. 78, sayı. 2, pp. 42 47. Ohmori, H. 2008, Computational Morphogenesis Its Current State and Possibility for the Future, Proceedings of the 6th International Conference on Computation of Shell and Spatial Structures, Ithaca, NY. Ohmori, H., Kimura, T. Ve Maene, A. 2009, Computational Morphogenesis of Free Form Shells, Proceedings of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium, Valencia. 187 VII: Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Oxman, N. 2009, “Material based design computation: Tiling behavior”, ReForm: Building a Better Tomorrow, Proceedings of the 29th Annual Conference of the Association for Computer Aided Design in Architecture. Chicago, pp. 122 129. Onaran, K. 2006, Malzeme Bilimi, Bilim Teknik Yayınevi, stanbul. Passino, K.M. 2005, Biomimicry for Optimization, Control and Automation, Springer Verlag, London. Piegl, L. ve Tiller, W. 1997, The Nurbs Book, Springer Verlag, Berlin. Pottmann, H., Schiftner, A. ve Wallner, J. 2008, “Geometry of Architectural Freeform Structures”, Internationale Mathematische Nachrichten, 209. pp. 15 28. Prousalidou, E. ve Hanna, S. 2007, “A Parametric Representation of Ruled Surfaces”, Proceedings of the 12th International Conference on Computer Aided Architectural Design Futures. Sydney, pp. 265 278. Shea, K., Aish, R. ve Gourtovaia, M. 2005, “Towards Integrated Performance driven Generative Design Tools”, Automation in Construction, pp. 253 264. Schiftner, A. ve Balzer, J. 2010, “Statics Sensitive Layout of Planar Quadrilateral Meshes”, Proceedings of Advances in Architectural Geometry Conference, Vienna. Teu el, P., Plomp. H., Heinzelmann., F. ve Geurts. C. 2009, “Computational morphogenesis using environmental simulation tools”, In Proceedings of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium, Valencia. Togan, V. ve Daloglu A. 2006, “Optimization of 3d trusses with adaptive approach in genetic algorithms”, Engineering Struc tures, cilt. 28, pp. 1019–27. 188 Turrin, M, Von Buelow, P., Kilian, A. ve Stou s, R. 2012, “Performative skins for passive climatic comfort: A parametric design process”, Automation in Construction, 22, pp. 36–50. Vasiliev, V. V. ve Gürdal, Z. 1999, Optimal Design, Theory and Applications to Materials and Structures. Technomic publication, Lancaster, Pennsylvania. Von Bülow, P., Falk, A. ve Turrin, M. 2010, “Optimization of structural form using a genetic algorithm to search associative parametric geometry”, Structures & Architecture, Proceedings of the First International Conference on Structures and Archi tecture (ICSA 2010), Portugal. Von Bülow, P. 2008, “Using Evolutionary Computation to ex plore geometry and topology without ground structures”, Proceedings of the 6th International Conference on, Computa tion of Shell and Spatial Structures IASS IACM 2008: Spanning Nano to Mega, Cornell University, Ithaca, NY. Xie.Y. M., Felicetti, P., Tang. J. W. ve Burry, M. 2005, “Form finding for complex structures using evolutionary structural optimization method”, Design Studies, cilt. 26, sayı. 1, pp. 55 72. Xie, Y. M., Zuo, Z.H., Huang, X., Tang, J.W., Zhao, B. ve Feli cetti, P. 2011, “Architecture and Urban Design through Evolu tionary Structural Optimisation Algorithms”, International Symposium on Algorithmic Design for Architecture and Urban Design, Tokyo, Mart 14 16. Yazıcı, S. 2011, “Computing through Holistic Systems Design Method: Material Formations Workshop”, Dearq Journal of Architecture, Universidad de Los Andes, sayı. 09, pp. 90 101. Yazıcı, S. 2013, Mimarlıkta Malzeme Tabanlı Bütünle ik Hesaplamalı Tasarım Modeli, (doktora tezi), TÜ Mimarlık Fakültesi. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bir Kimyasal Paradigma Olarak Materyal Etkile imlerinin Mimari Stüdyo E itiminde Tasarım Bilgisine Dönü ümü Orkun Beyda ı Pratt Institute, Graduate Architecture and Urban Design [email protected] Özet: Do al sistemleri anlama biçimimiz, özellikle son yüzyılda gerçekle en bilimsel geli meler ile birlikte oldukça geli mi tir. Farklı bilim disiplinlerinin arasındaki mu lak sınırlar etrafında, do adaki davranı ların, son derece kompleks; fakat birbirleri içinde farklı ölçeklerde harmoni içinde büyüyen sistemler bütünü oldu u görülmü tür. Beliren davranı , morfogenetik süreçler gibi kendili inden örgütlü sistem tasarımları, sistem teorisi etrafında kurallı tasarım organizasyonları üretmenin önemini ortaya koyar. Do al sistemleri tam olarak çözümlemek ve bunu birebir tasarım bilgisine dahil etmek, iki durumun süreçlerinin farklı i lemesinin de sebebiyle neredeyse imkansızdır. Do ayı tam olarak çözümlemektense, onu bir yeniden yapım sürecine sokarak kendi içinde sentetik ve do alın bir arada oldu u yeni bir organizasyon üretmek mümkün olabilir. Bu bahsedilen organizasyon, bir mimari tasarım seminer dersi boyunca katılımcılar ile birlikte denenmi tir. Ders boyunca fiziksel materyal etkile im deneyleri yapılmı ve bu deneylerin getirdi i sonuçlar ile bazı sayısal tasarım teknikleri tasarlanarak uygulanmı tır. Elde edilen yeni teknik ile, belirlenen bir mimari programda, tasarım bilgisi, mimariyi üretmek üzerine kullanılmı tır. Anahtar kelimeler: Belirme davranı ı, materyal etkile imi, do al sistemler,spekülatif materyalizm, üretken sistemler, kimyasal paradigma. 1 Do adan esinlenen tasarım Do adan esinlenen tasarım antik ça lardan beri mimari tasarımın ilgi alanında yer almı tır. Do al formlardan edinilen geometrik oranlar, plan organizasyonu, kesit plan etkile imi, cephe düzenleri gibi pek çok yerde do anın kusursuz olarak nitelendirilen nispetlerine yakla maya çalı ır. Antik Yunan mimarisinden ‘Modulor System’a kadar do adaki oranlardan, matematik bilgi dı salla tırılarak tasarım bilgisine dahil edilmi tir. Bunun yanında tasarımda do ayı anlamaya yönelik çalı ma çok sefer kendini farklı dönemlerde, çe itli yöntemlerle tekrar etmi tir. Matematiksel oran arayı ından ziyade, do adan esinlenim zaman içinde mimari mekanın genel atmosferinin tasarımına do ru de i mi tir. Özellikle barok ve rokoko dönemlerinde mimari tasarım, farklı strüktürel ve mimari parçaların birle iminden, bütünün mekânsal atmosferik kurgusuna yönelmi tir. Rokoko döneminde hiyerar iler bütüncül etki yaratmak adına birbirleri içinde eriyip do anın etkisini do rudan göstermeyi hedeflemi tir. Daha duygulara hitap eden, do anın kurallarını tekrarlamaktan çok atmosferin kurgusuna yönelik, ihti ama önem veren bir anlayı gerçekle mi tir. 2 Bilimsel modeller ve insan do a etkile imi Bahsedilen iki farklı yakla ım arasından, rasyonel bilginin dı salla tırılarak tanımlı tasarım bilgisine dönü mesi, özellikle son yüzyılda elde edilen bilimsel geli melerle evrilmi tir. Newton’ın ‘Principia’sını tanıttı ı günden bu yana Bohr’un atom modelinden, Einstein’ın genel görelilik kuralına ve standart teoriye kadar teorik fizik ve bunun yanında pratik fizik, biyoloji ve kimyadaki ilerlemeler do ayı anlama ve yorumlama biçimlerinin de i mesine ve daha kompleks sistemlerin tahayyül edilerek bunların yeniden kurgulanabilmesine olanak sa lamı tır. Bahsedilen kompleks sistemlerin geli imi insan ve do anın birbirinden kopması imkansız kavramlar olarak kavranmasını sa lamı tır. Prigogine, 189 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu bu durumu u ekilde açıklar: ‘Needham tarafından tanımlanan Avrupa izofrenisi, do anın kendi kendine çalı an bir otomat olması ya da tanrı tarafından yönetilen metafizik bir varlık olması arasındaki arada kalmı lı ı belirtir. ... Bu durumda yabancıla maya götüren bir bilim ya da do anın bilimsel olmayan metafizik bir kavram oldu u arasında seçim yapılmalı mıdır? Radikal yeni bir duruma yol açan sürekli geli im altındaki bilimsel ilerlemelerin ı ı ında böyle bir tercih yapmamıza gerek kalmamı tır. Bilimin bu güncel evrimi, genel olarak kültür içindeki konumunu yeniden dü ünmemizi sa lar. Yirminci yüzyılın sonuna yakla ırken bilim tarafından insan, do a etkile imi ve insan, insan etkile imini önemseyen daha evrensel bir mesaj ta ınmı tır’ (Prigogine, 1984). etkile ime girmi varlıklardan farklı olarak belirir. Bu durum bazı filozofları, beliren etkiler açıklanamaz ya da aynı ekilde bir etki tümdengelen kanunu bulunana kadar ‘beliren’ etkidir, gibi, hatalı bir sonuca götürür (DeLanda, 2011). Beliren etki biyoloji, kimya ve matematik alanlarında sıkça kullanılan bir kavramdır. Bu alanlar arası bilgi alı veri i her 3 Beliren etki ve özellikleri Bilimin, insan, do a arasındaki sınırı mu lakla tırması bilimsel geli melerin sosyo kültürel hayatta daha fazla yer bulmasını sa lamı ve farklı disiplinlerle aradaki açı ı kapatmasına imkan vermi tir. Felsefe, ekonomik, kültürel, sosyal, vb. alanlarda farklı kar ılıklar bulunmaya ba lanmı tır. Bu kar ılıklara örnek olarak kentlerin geli imindeki organik büyümeyi gösterebiliriz. Yüzyıllardır süregelen, kentlerin yayılma biçimlerinin, birebir çevresindeki ekonomik, sosyal, sava hali, ula ım kolaylı ı gibi etmenler sonucunda beliren özellikler çerçevesinde geli ti inin kavranması, yeni kent tasarımları hakkında do rusal olmayan yöntemler geli tirmeyi sa lamı tır. “Belirme” (emergence), do rusal olmayan bir kavram olarak özellikle tasarım alanında kendine sıklıkla yer bulur. Özgün nitelikler ve kapasitelerin sıradan etkile imler sonucu belirmesi bilimsel açıklamanın do asında önemli felsefi etkiler yaptı ına inanılmı tır. Bu özelde, fiziksel etkile imlerdeki özgünlük eksikli i bunların etkilerini genel prensip ya da yasalardan tümden gelerek açıklanmasını sa lar. Tümdengelimci mantık gerçekleri genel cümlelerden özellere herhangi bir ekleme yapmadan aktarır. Fakat suyun sentezlenmesi yeni bir ‘ ey’ üretir. Gerçek anlamda hiç var olmayan bir olay de il; ancak göreli anlamda 190 ekil 3: Canlı sistemlerinde desen morfogenetik süreçler sayısal tasarım entropi yaratıcılık Bir Kimyasal Paradigma Olarak Materyal Etkile imlerinin MimariStüdyo E itiminde Tasarım Bilgisine Dönü ümü ne kadar karı ık olsa da çokça üst üste geldikleri yerler vardır ve sınırları mu laktır. Beliren etkinin geli imi bu disiplinlerin arasında var olan etkile im alanlarında kendini olu turur. Canlı organizmalar sistem olarak belirlendiklerinde, bu sistemler davranı larını, kompleks form ve desenlerini, uzay ve zamanda olan etkile imleri ile alırlar ( ekil 1) Biyolojinin alanına giren bu mevzu, morfojenez teorisi, matematik, kimya, fizik, organizasyon, geometri gibi ba ka bir çok alanla daha kesi ir. Bu durum, beliren etkileri ortaya çıkarma yolu olarak, belli disiplinleri takip etme yoluyla bulmaktan ziyade, tekil örnekleri inceleyip aralarındaki ili kileri çözümlemenin önemine vurgu yapmaktadır. Bu süreçler sonucunda beliren etkinin varolu unu anlamak için ise ‘varolu ’un Yunan filozofisinde gösterildi i eklinden çıkarılarak Heidegger’in bahsetti i ve Derrida’nın yeniden yazdı ı haliyle imdiki zamana ula mak için, imdiki zamanın varolmayan durumuna gidilmelidir. z’i deneyimlemek gerekir ve ba ka bir eye, ‘Di er’e uyum sa lanmalıdır. Bazen ‘Varolu ’tan daha farklı bir ey gereklidir, imdiki zaman gibi görünmeyen; fakat, Di er geçmi , Di er gelecek, genel olarak Di er (Derrida, 2002). Bu durum beliren davranı sonucu ortaya çıkan ‘ ey’in varolu unun yalnızca imdiki zamana ba lı olarak kavranamayaca ını; ancak geçmi , gelecek ve imdiki zamanda, daha bütüncül bakı la tümünü kapsayacak ekilde açıklanabilece ini belirtir. Bunun hakkında yapılabilecek ba ka bir çıkarım da matematikçi ve filozof Whitehead’in de tartı tı ı üzere, dünyanın temel bile eni maddeden ziyade süreçlerdir, ve do a birbirleriyle etkile im halinde olan aktivite desenlerinden olu ur. Organizmalar, çevrelerindeki desen de i imlerine göre kendi davranı larını ayarlayan ili kiler bütünüdür (Hensel, Menges, Weinstock, 2004). 4 Mimarlıkta belirme ve morfogenetik süreçler Mimarlık alanında ‘beliren’ (emergent) kelimesi özellikle son on yılda oldukça sık kullanılmaya ba lanmı tır. Fakat henüz bunun hakkında sistematik bir ara tırma olmadı ı gibi, beliren ekil 4: Canlılarda büyüme L sistemleri 191 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu kelimesinin anlamı olan kendinden daha küçük parçalara bölünememezlikten de daha ileri gidilmemi tir ... Belirme hem do al sistemlerin nasıl evrildi i ve sürdürülebildi i hakkında bır açıklama, hem de form ve kompleks davranı ve hatta gerçek zeka yaratabilecek model ve süreçlerin toplamıdır (Hensel, Menges, Weinstock, 2004). Bu noktada yukarıdaki paragrafta da ayrıca belirtildi i üzere, beliren davranı ı anlamak için bazı deneyler ile morfogenetik süreçleri takip ederek beliren formların matematiksel tanımını anlamak gereklidir. Morfogenetik süreçler, organik canlıların kendili inden örgütlü (self organize) özelliklerini ortaya çıkarır. çsel organizas yonların dı arıdan herhangi bir etki altında kalmadan, dı çev reye adapte olabildi i kendili inden örgütlülük, biyolojik sis temlerde organizmaların büyüme ve geli melerini formüle ekil 3: Sabun köpü ü deneyleri 192 dökme yolunda kar ımıza çıkar. Biyologlar ve bili im bilimciler kendili inden örgütlülük üzerine birlikte çalı ma yapıp, ilginç sonuçlar elde etmi lerdir. Çevresel girdilere göre ‘büyüyen’ bitkileri dijital olarak evrimle tirmek mümkündür. Girdilerdeki her de i im, farklı bir büyüme sonucuna yol açar. Di er bir deyi le, modellenmi türün farklı bir artikülasyonunu gösterir. Bu, çevresel duyarlı büyüme modelleme olarak adlandırılır ve tasarım tercihlerinin parametrik bir sisteme gömülmesinden, ve belirli çevresel ve materyal ba lamda e zamanlı bilgi vermesinden ötürü mimarların ilgi alanına girer (Hensel, 2006) ( ekil 2). Morfogenetik süreçlerin mimarlık alanındaki kar ılıklarına Frei Otto’nun çalı malarından örnek verilebilir. Otto, do al sayısal tasarım entropi yaratıcılık süreçlerin kendili inden organize formları ve bunların strüktürel davranı ları ile özellikle ilgilenmi tir. Çalı maları arasında, gerilmi askı sistemlerin tersine çevrilerek basınç yüklü tonoz tipi strüktür çözümleri, sabun köpü ü deneyleri ile yüzey elde etme ve bran la mı konstrüksiyonlar sayılabilir ( ekil3). Deneylerde, kendili inden organize süreçlerden evrilen formun karakteristi i ve davranı ı fiziksel olarak test edilmelidir. Kendili inden organize süreçler iki farklı yöntemde sistematize edilebilir. lk sistem, strüktür üzerine etki eden veya onun üzerinden aktarılan veya geli imi süresince aktif olan kuvveti vurgular. kinci sistem, formu, strüktürünün evrimsel sürecinde birinci öncelikli oldu undan dolayı geli mekte olan objenin formuna vurgu yapar (Hensel ve di ., 2004). Deneylerde, kendili inden organize süreçlerden evrilen formun karakteristi i ve davranı ı fiziksel olarak test edilmelidir. Kendili inden organize süreçler iki farklı yöntemde sistematize edilebilir. lk sistem, strüktür üzerine etki eden veya onun üzerinden aktarılan veya geli imi süresince aktif olan kuvveti vurgular. kinci sistem, formu, strüktürünün evrimsel sürecinde birinci öncelikli oldu undan dolayı geli mekte olan objenin formuna vurgu yapar (Hensel ve di ., 2004). 5 Do al davranı ların kimyasal paradigma ile yorumu Do al davranı lar belli soyutlamalara gidilmeden yeniden kurulamayacak kadar kompleks süreçlerdir. Do anın davranı ını çözümlemeyi iddia ederek, tersine mühendislik ile, onu her bir küçük hücre, atom ya da bitlerine ayırıp yeniden bir araya getirmek aslında son derece yapay ba ka bir durumu beraberinde getirir. Bu ba lamda do al davranı ı çözümlemeye yardımcı gibi görülen; fakat do ayı ba ka anlamlarda yeniden yaratmayı da içerecek deney sürecinin önemi ortaya çıkar. Bir söyle isinde Iain Hamilton Grant, fiziksel paradigmadan kimyasal olana do ru bir kaymayı anlatır. Bu kaymanın ana karakterlerini tanımlarken Grant, iki alanda da analiz ve sentezin farklı kiplerine i aret eder. Fizik, do al olanı saptamak için, çokça, veriye ba lı analiz, matematik denklemler ve gözlemlere dayanır. Bunun yanında kimya analizi sentezle karı tırarak sadece do ayı saptamaz; fakat onu yeniden yaratır. Bu yüzden ‘bilgi yalnızca üretimin oldu u yerde tamamlanır’. Ya da di er bir deyi le do ayı onu yeniden ‘yapmadan’ bilemeyiz; ve yeniden yaparak asla sentezlendi i gibi bir do a olamaz. Bu ikilem yalnızca do a ve bilgi hakkında bildiklerimizi gözden geçirmemizin yanında üretim, do al ve senteti in bir araya geçti i yeni bir ekolojiye do ru gidi i gösterir (Kolatan, 2012). Do ayı anlamaya çalı arak onun kurallarını üretmenin do al süreci getirdi i yapaylık bu noktada kimyasal paradigmaya kayarak analiz ve sentezin bir arada yeni bir do a üretmesini beraberinde getirir. Do al sistemlerin yeniden üretilmesinde birbiri içine geçirilen analiz ve sentez, bu deney sürecinde tasarım bilgisine dönü meye ba lar. n a edilen yeni durum kendi içinde tutarlı bir takım süreçleri beraberinde getirir ve tasarımsal süreçler içinde kendine yer bulur. Bu süreç içinde analiz ve sentez üretimi birebir olarak materyali ilgilendirir. Bir felsefeye göre ki i form ya da tasarımı konsept ya da ussal, materyal ve enerjiden izole edilmi saf dü ünce olarak niteleyebilir. lk dü üncede bir tasarım basitçe tasarımcının isteklerine göre homojen, itaatkar ve anlayı lı olarak materyal tabakaya empoze edilerek, ona fiziksel form verilebilir. Kar ıt görü ünde ise materyaller ussal bir formun empoze edildi i dura an elemanlar de il; fakat formun do u unu belirleyen katılımcılar olarak ele alınabilir. Bu da, tasarımcının, tasarımının içsel bir parçası yapabilece i, de i ken ve kendine has özelliklerde heterojen materyalin varlı ını i aret eder (DeLanda, 2001). 193 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 4: Roche stüdyosundan bir deney analizi örne i 6 Materyal etkile imleri ve mimari stüdyo e itimi Bu noktada tasarım sürecinin, materyalin bu süreçte aktif bir eleman olarak kullanıldı ı bir metodolojiye dahil edilerek mimari stüdyo e itiminin bir parçası haline getirilmesi tartı ılmalıdır. Tasarım bilgisinin materyalin getirdi i ve dı ardan empoze edilen bilgi ile sentezlenerek, tasarımcının yönetiminde yeni bir dönü üm altında var olması amaçlanır. 194 2006 2012 yılları arasında Francois Roche ve Ezio Blasetti’nin yönetti i Columbia Üniversitesi, Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü ve Güney California Üniversitesi mimari tasarım yüksek lisans programında i lenen ‘(n) certainties’ stüdyolarında katılımcılar belirlenen materyalleri harmanlayarak bunların olu turdu u yeni formasyonları gösterir ( ekil 4). sayısal tasarım entropi yaratıcılık Kullanılan malzeme kendi bilgisi dı ından çıkarak yeni bir varlık olarak kendini ifade eder. Bu durum yukarda da bahsedilen belirme davranı ını getirir. Materyallerin fiziksel hal de i imine ba lı, ya da kimyasal reaksiyon sonucunda beliren, de i ken özellikleri kod aracılı ıyla kontrol edilir ve kod içinde kullanılan do al sistem simülasyonları, beklenmeyen sonuçlara imkan verecek ekilde tasarlanır. Bu simülasyonlar ise deneylerden elde edilen veri sonucunda belirlenir. Kodlama yoluyla matematik kurallarını çıkardı ımızı dü ündü ümüz do a, her ne kadar yukarda bahsedilen kimyasal paradigmaya kar ı görünse de aslında analiz ve sentezin iç içe geçti i halde yapılan deneyi kod yardımıyla bilgisayar ortamında tekrarlamaktan farklı de ildir. Kod burada do anın sistemini çözmek haricinde kendi do ası içinde materyali yeniden analiz eder ve sentezler. Fiziksel ortamda deneyimlenen materyal dönü ümü, evrimsel çerçevede ele alınarak sentezin ilerdeki a amaları hakkında üretim yapılmı olur. Roche bunun hakkında; ‘Kendini organize eden varlı ın konstrüktif materyalli i, bio azaltılabilir kaybolu u ve fizikselli inin devamı arasında bir izofrenik enerji yoluyla, devamlı bir yeniden ekillenmenin ajanı olarak kendini belli eder’ diyerek materyalin evrimsel dönü ümünü vurgular (Roche, 2010). Materyal etkile imlerinin bir kimyasal paradigma olarak mimari tasarım stüdyosunda tasarım bilgisine dönü ümü metodolojik olarak Orkun Beyda ı tarafından 2013 bahar yarılıyında zmir Ekonomi Üniversitesi mimarlık lisans programı, ‘Spekülatif Materyalizm: Materyal etkile imleri’ seminer dersinde i lenmi tir. Bu ders kapsamında katılımcıların, fiziksel materyal etkile imleri ve bunların farklı pozisyonlara adaptasyonunu anlayarak sistem tabanlı tasarım prensiplerini kavramaları amaçlanmı tır. Materyal etkile imleri, do ada gözlemlenen olaylardan soyutlanarak olu turulan be kavram olan, agregasyon, erozyon, erime, da ılma ve katıla ma eklinde sınıflandırılıp, grup çalı ması yapılmak üzere katılımcılar tarafından deneyimlemeleri sa lanmı tır. Katılımcıların bu konseptler altında kendi isteklerine göre seçtikleri materyaller arasındaki etkile imi video, foto raf ve ses kaydı gibi yöntemlerle kaydetmi tir. Tuz kristalle mesi, balmumu erimesi, alçı ve sıcak su etkile imi, sodyum asetat tuzu da ılması gibi farklı kimyasal de i im gösteren malzemeler deneyler sonucunda beliren özellikler açı a çıkarmı lardır. Kayıtlar sonucunda gözlemlenen durumlar bilgisayar yardımıyla statik imajlara dönü türülüp, bu imajlarda farklı de i kenlerin sabit tutularak ortaya çıkan yeni özellikleri kavrayıp tasarım bilgisine aktarmak üzere çalı ılmı tır. Bu çalı ma sonucunda olu turulan matris ile formda yakalanan de i imler soyutlanarak gözlemlenebilir hale gelmi ve do al sistemlerin analiz ve sentezi kod yardımıyla yeniden düzenlenmi tir. Farklı gruplardan elde edilen farklı sonuçlar, grupların kendine özgü hesaplamalı tasarım yöntemleri geli tirmelerine olanak vermi tir. Tuz kristallerinin olu umu kendini tekrarlamalı üretken sistemler yoluyla tasarım bilgisine dahil ederken, balmumunun eriyerek su ile etkile mesi etmen tabanlı sistemler kullanılarak tasarım sürecinde kendine yer bulmu tur. Di er farklı deneylerde ise yine beliren özellikler gözlemlendi i noktada tasarım sürecine etki etmesi üzerine çalı ılmı tır. Materyallerin gösterdi i yeni beliren özellikler sentezlenme esnasında, kendi dönü üm bilgisinin yanında katılımcı grupların kendi belirledikleri mimari program bilgisi ile de bir araya getirilmi tir. Alanlar, vektörler ve sınırlar dı salla tırılarak mimari iç ve dı kuvvetler belirlenmi ve sentez sırasında yeni olu an materyal formun adaptasyon süreçleri gözlemlenmi tir. Etkile im bilgisinin getirdi i adaptasyon kabiliyeti mimari kuvvetlerle ekil de i tirmi ve formun çevresiyle olan ili kisi kurulmu tur. Yeni olu an form, kimya sal etkile imin anlamaya imkan verdi i kabiliyetler ile farklı ölçeklerde kodlanabilir materyal olarak ortaya çıkmı tır. 195 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 7 Örnek Çalı malar 7.1 Örnek Çalı ma 1 – Donmu Ritimler: eriyik balmumunun su içinde donması ve partikül simülasyonu Spekülatif materyalizm: Materyal etkile imleri seminer dersi kapsamında yapılan grup çalı malarından biri olan ‘donmu ritimler’, Asya lgün, Mehtap Altu , Öncü Özalp ve Hüsnü Yücel ekil 5: Eriyik balmumunun suyla etkile iminde gözlemlenen de i imler 196 tarafından yapılmı tır. Deney süreci olarak balmumunu bir kap içinde eritip, bunun so uk suya belirlenen aralık ve yüksekliklerde atıldı ında olu an de i imler gözlenmi tir ( ekil 5). sayısal tasarım entropi yaratıcılık Eriyik balmumunun suya atılma yüksekli i arttıkça, dü ü ivmesinin yerçekimi etkisinde artmasından ötürü daha hızlı olarak su içine girer ve bu suyun daha alt kısımlarına do ru ilerlemesine olanak verir. Suyun yüzeyi ile ilk kar ıla ma anı erimi haldeki balmumunun yeniden katı olarak ekillenmesi sürecini ba latır. Bu süreç içinde balmumunun su içindeki hareketinin suyun içinde dalgalanmalar olu masına sebebiyet vermi ve bu dalgaların tekrar balmumu ile etkile ime girerek onun donma anında katı formunun olu masında etken bir kuvvet olmu tur. Bunun yanında suyun yo unlu u, balmumunun donma sürecinde, suyun alt katmanlarına ilerledikten sonra geri çıkarken, çıkabildi i yüksekli i belirlemi tir ( ekil 6). ekil 6: Balmumunun dondu u zaman aldı ı ekil 197 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Bu ko ullar dokümante edildikten sonra kuralların ne ekilde dı la tırılaca ının belirlenmesi amacıyla dokümanlar üzerinden sekans çizimler üretilmi tir. Bu çizimler sonucunda dı la tırılan eriyik balmumu ve su etkile imini sayısal ortamda yeniden kurgulamak için yukarda belirtilen ve Otto’nun da kullandı ı üzere, kendili inden organize süreçlerin sistematize edilmesinde kullanılan birinci yöntem olan, strüktür üzerine etki eden veya onun üzerinden aktarılan veya geli imi süresince aktif olan kuvveti kurgulamak üzere partikül hareketine odaklı simülasyon ekil 7: Partikül simulasyonu katalo u 198 sistemi dü ünülmü tür. Birinci ko ulda geli igüzel olarak bir alanda bulunan partiküller, belli yüksekliklerden a a ı dü erken farklı bir partikül sistemi ile kar ıla tı ı yerde onların etkile iminde konum de i tirmektedirler ve bu konum bilgilerine göre devamlı yüzeyler olu tururlar. Yukarda anlatılan deneyden elde edilen bilgilere istinaden, partiküllerin dü meye ba ladı ı yükseklik ve bunların dökülme aralıkları sistemin dı arıdan etki edilebilen parametrelerini; farklı bir partikül sistemi ile kar ıla tıkları anda ya adıkları konum de i imi ve yüzey olu turma sayısal tasarım entropi yaratıcılık Sistematize edilen ko ullar sonucunda olu turulan simülasyon çalı tırıldı ında, yapılan etkile im deneyine benzer özellikte; fakat olu turulan simülasyon sisteminin kendi iç dinamiklerinin de etkisiyle, bir tasarım yöntemi olu turulmu tur. Bu sistemin mimariye dönü mesi sürecinde form ve program belirlenmi ve buna yönelik ölçek etkisi sisteme girdi olarak eklenmi tir. Bu örnekte olu turulan sistem, mimari program olarak daha serbest bırakılıp ma ara olarak belirlenmi ve farklı ölçeklere imkan verecek ekilde form olu turulmu tur ( ekil 8). ekil 8: Olu an ma ara formu kesiti 199 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 7.2 Örnek Çalı ma 2 – Deniz Kenarı Pavyonu: alçı tozunun sıcak su içinde da ılma desenleri ve yüzey üretimi Dersin kapsamında yapılan bir di er çalı ma olan ‘deniz kenarı pavyonu’, Cemre Akalın, Do a Özkan, Mine Tunca ve Sinan Keserci tarafından uygulanmı tır. Deney süreci olarak sıcak su dolu kaba atılan alçı tozlarının birikme ve süreç içinde da ılarak olu turdu u desenlerin de i imi gözlenmi tir ( ekil 9). ekil 9: Alçı tozunun olu turdu u desenler 200 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Alçı tozunun dökülme zaman aralı ı, yüksekli i, suyun hareketine etki eden dı kuvvetler ve bunların toz birikmesine olan etkisiyle desen de i imleri, deneyin de i kenlerini olu turur. Deney süresince yapılan dökümantasyonlar sonucunda bir çok farklı desenin oldu u sekans imajlar ortaya çıkmı tır. Bu adımı, bilgisayarda çizim yazılımları yardımıyla, desenin süreç içindeki de i imini anlamak için desenlerin belirgin çizimlere dönü türülmesi izlemi tir. Dönü türülen imajlar sonucunda sınırları mu lak, birbirine dönü en desen olu umları daha rahatlıkla ve bunlardan gözlemlenmi tir olu turulmu tur ( ekil 10). desen katalo u ekil 10: Desenlerin çizimle ayrı tırılması 201 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 11: Minimal yüzeyler ekil 12: Deniz kenarı pavyonu 202 Materyallerin etkile imi sırasında ortaya çıkan direk kuvvetler yerine, etkile imin sonuçlarından biri olarak gözlemlenen desen de i imi, geli en sürecin forma yönelik çıkarımlarının ön plana alınmasını sa lamı tır. Deneyde gözlemlenen etkile imi sistematize etmek için bu kez, yine kendili inden organize süreçlerin sistematize edilmesinde kullanılan di er yöntem olan geli mekte olan objenin formuna odaklanma irdelenmi tir. Birbirlerine dönü en desenlerin de i ken sınırları üst üste çakı tırılarak üçüncü boyuta aktarılmı , böylece sınır ili kisi iki boyutlu düzlemden çıkarak uzayda birbirleri arasında yüzey olu turabilecek sınır çizgileri haline dönü türülmü tür. Bu çizgiler, Otto’nun sabun deneylerinde oldu u gibi minimal yüzeylere dönü türülmü ve iki boyuttaki birbirine geçen desen ili kisinin mekânsal etki yaratması sa lanmı tır ( ekil 11). Bu a amadan sonra, üretilen bu tasarım yönteminin bir alanda, sayısal tasarım entropi yaratıcılık belirli bir mimari program içinde uygulanmasına odaklanılmı tır. Olu an yüzeylerin, mekânsal olarak birbirinin içine geçen, insanların kar ıla ma ihtimallerini artıran, sosyal olarak bir araya gelmeyi destekleyici etkisi oldu u dü ünüldü ünden, zmir Kordon boyunda denizle de ili ki kuracak kamusal mekan olarak kurgulanması fikri belirmi tir. Bu kurgulamadan sonra, olu an desen katalo u içinden insan ölçe ine göre belirlenen farklı desenler seçilmi ve bu desenler, olu turulacak yüzeyi belirleyici sınırlar olarak kullanılmı tır. Bunun sonucunda deniz kenarında su ile ili kili farklı aktiviteleri barındırma potansiyeli olan bir pavyon tasarlanmı tır ( ekil 12). Sonuç Do a, yüzyıllardır tasarım yöntemi olarak insanlara ilham vermi tir. Özellikle do al sistemlerin matematik altyapılarını çözümlemek, bu sistemlerin tasarım bilgisine dönü ümü açısından önemli bir yer kaplar. Do rusal olmayan süreçler ve belirme gibi kavramlar bu çözümlemelerin bilimsel ilerleme ile ne kadar ileri gitti ini ve gidece ini görmemize faydalı oldu u gibi, do aya bakı ımızı da felsefi olarak de i tirmi lerdir. Bu bakı açısıyla, do anın tek mükemmel formülden olu an bir varlık olarak görülmesinden ziyade, bir, sistemler, desenler bütünü oldu u, birbiri içinde, birbirini etkileyen harmonik bir organizasyon bütünü oldu unu görürüz. Do ayı bütünüyle anlamanın imkansızlı ı, onu belli ko ullarda yeniden yaparak sentetik ve do alın bir arada oldu u yeni bir organizasyon üretilmesine sebebiyet verir. Tasarım bilgisi de bu noktada do al sistemin bir kopyası de il, kendi dinamikleri içinde do al sistemin kurallarını yeniden organize eden bir duruma dönü ür. Spekülatif materyalizm: materyal etkile imleri seminer dersinde, deneyler süresince ö renilen bilgi, deneyi yapan ki inin kendi tasarımcı kimli iyle yaptı ı çıkarımları yönlendirmesinden de ileri gelir. Bu durum aslında do alın ne oldu u, saf, do al olana, do al sisteme ula ıp ula amayaca ımız sorularını da beraberinde getirir. Fakat saf do al olana ula ılmadı ında dahi, do al sistemin deneyler üzerinden analiz edilmesi ve yeni tasarım araçları üretimi ile sentezlenmesi, tasarımcılara çevresiyle etkile im içinde, çevresel dinamiklere daha hızlı tepki verecek, açık uçlu tasarım sistemleri üretmelerine imkan sa lamaktadır. Kaynakça: Prigogine, I. 1984, Order out of Chaos: Man’s New Dialogue with Nature, Bantam Books, New York, pp. 7. DeLanda, M. 2011, Philosophy and Simulation: The Emergence of Synthetic Reason, Continuum International Publishing Group, New York, pp. 1. Hensel, M., Menges, A., Weinstock, M. (eds.) 2004, Emergence: Morphogenetic Design Strategies, Architectural Design, Vol. 74, No. 3, Wiley Academy, London, pp. 7,13,22. Kolatan, F. 2012, Of Mixing and Making, in Ruel Bergeron, S. (ed.), Tarp Architecture Manual: Not Nature, Pratt Institute GAUD, New York, pp. 75. DeLanda, M. 2001, Philosophies of Design: The Case of Modelling Software, in Salazar, J. (ed.), Verb Processing, Actar, Barcelona, pp. 132. Roche, F. 2012, Scenari (n)certainties, http://www.new territories.com/blog/ncertainties/col12/, 10.05.2013. Ziering, A., Dick, K. (Yönetmen) 2002. Derrida [Film], New York: Zeitgeist Films. Hensel, M., Menges, A., Weinstock, M. (eds.) 2006, Techniques and Technologies in Morphogenetic Design, Architectural Design, Vol. 76 No. 2, Wiley Academy, London, pp. 13. 203 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 204 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Mimari Tasarımda Öncül Örneklerin Analizine Dayalı Bir Model Önerisi: Arapgir Yöresel Konutları 1 Halil Sevim1, Gülen Ça da 2 stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimari Tasarımda Bili im Lisansüstü Programı 2 stanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi 1 [email protected], [email protected] Anahtar kelimeler: Öncül örnekler, Arapgir yöresel konutları, görünürlük ve eri ilebilirlik analizleri, tasarımda veri tabanı ve örnek tabanı 1. Giri nsan etkile imli bir varlıktır. Bu nedenle ya adı ı çevresi insandan, insan da ya adı ı çevreden etkilenir. nsan do ası gere i, ihtiyaçları do rultusunda bulundu u ortama yön verir. Çevrenin insan ile etkile imi, temel ihtiyaç olan i leve yönelik mekânsal kurgudan, görselli e yönelik estetik algıya kadar birçok ekilde gerçekle mektedir. nsanın bu etkile im sonucunda ortaya çıkardı ı çevre, kendi kültürel ve sosyal kimli ini barındıran bilgi birikiminden olu mu bir araç haline gelir. Kültürel ve sosyal kimli i olu turan bilgiler yapı ölçe inde ele alındı ında, öncül örnekler olarak isimlendirilen ve bu bilgileri bünyesinde barındıran binalar ortaya çıkmı tır. nsan, kendine ve etkile im halinde oldu u çevresine ait bilgilerin, kültürel ve sosyal altyapıyı olu turmada önemli bir yere sahip olmasından dolayı korunmasını ister. Bu da o kültürü olu turan bilgilerin gelecek ku aklarda varlı ını sürdürebilmesi yoluyla olabilecektir. Bunun olabilmesi için o kültüre ait verilerin irdelenmesi ve do ru ekilde anla ılması gerekmektedir. Bu noktada, kütlesel yakla ımlar, mekânsal dizilim ve görünürlük gibi analiz kriterleri olu turulmu tur. Bu analiz kriterleri çerçevesinde yapı anla ılabilecek ve belirli kriterlere göre gruplandırılıp sonuçlar çıkarılabilecektir. Böylece yeni yapılacak mekân kurgularının bu do rultuda gerçekle mesi sa lanabilecektir. Bilgisayar teknolojilerinin son derece geli mi olması sayesinde veriler çok hızlı yedeklenmekte ve dijital kasalarda güvenle saklanabilmektedir. Olu turulan bu sistematik bilgi birikimi sa yesinde var olan kültürel altyapıyı korumak, tanıtımını yapmak ve gelecek nesillere aktarımını eksiksiz yapmak mümkün olabilecektir. Olu turulacak sistematik bilgi birikimi için Malatya’nın Arapgir ilçesi seçilmi ve bu bölgeye ait günümüze ula abilmi veriler üzerinde incelemeler yapılmı tır. Arapgir ilçesinin seçilme amacı, bölgede çok sayıda kültürel yapı bulunması ve bu yapı lara ait bilgilerin ve bölgenin kültürüne ait bilgilerin belirli bir bütün içerisinde bir arada bulunmamasıdır. Bu ba lamda elde edilen veriler arasında Arapgir ilçesinin kültürel ve sosyal yapısını bünyesinde barındıran öncül yöresel konut örnekleri de bulunmaktadır. Bu yapıların verileri ve bu veriler do rultusunda yapılmı olan analiz çalı maları ile birlikte kapsamlı bir kültürel sistem olu turulması hedeflenmi tir. 2. Bir Öncül Örnek: Bekir Tan Evi Arapgir ilçesinde be adet yöresel konut örne i analiz edilmi ve bu analiz sonuçları, veri ve örnek tabanlarına aktarılmı tır. Bu çalı ma kapsamında ise, bu evlerden bir tanesi ele alınmı ve geli tirilen analiz yöntemi ve veri tabanı Bekir Tan Evi üze rinden örneklenmi tir. Bekir Tan Evi, bodrum kat, zemin kat ve 1. kattan olu an 3 katlı bir konut yapısıdır. E imli bir arazide ko numlanmasından dolayı, bodrum katta bir ve zemin katta bulunan ana giri ile bahçe giri i olmak üzere üç adet giri i bu lunmaktadır. Bodrum katta; atölye, ambar, mahzen ve bir adet oda bulunmaktadır. Zemin katta ana giri te sofa, mutfak, hela ve 5 adet oda; 1.katta ise korkuluk, depo ve 3 adet oda bulun maktadır. 205 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu incelenmi tir. Bu inceleme insan göz hizası yüksekli inden yapılan mekan içerisindeki noktaların birbirlerini görme durumunu ifade eden bir analiz biçimidir. Bekir Tan evi analiz hesaplamaları sonucu olu an haritalarda, kırmızıdan koyu mavi renge do ru giden grafikte en bütünle ik noktadan en ayrı ık noktaya do ru görsel ifade olu turulmu tur. Görünürlük haritalarında kırmızı ile ifade edilen kısımlar görünürlük açısından bulundukları katın en bütünle ik noktalarını ifade etmektedirler. Koyu mavi renkte bulunan kısımlar ise en ayrı ık bölümlerdir. Görünürlük analiz i lemlerinde haritalamalar 10cm hassasiyetle olu turulmu tur. ekil 1. Bekir Tan evi 2. 1 Bekir Tan Evi Görünürlük Analizleri Bekir Tan evi görünürlük analiz hesaplamaları yapılmı tır. Bu i lemler sonucunda evin görünürlük haritaları çıkarılmı tır ( ekil 3). Görünürlük analizlerinde kat planları ayrı ayrı Görsel bütünle me de eri analiz yapılan kat içerisindeki gridal sisteme göre belirlenmi alanların birbirlerini görme durumlarına göre aldıkları de erlerden olu an bir analiz verisidir. Bekir Tan evinin her katı için ayrı ayrı yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen de erlere göre; bodrum kat görsel bütünle me ortalama de eri 11.18, zemin kat görsel bütünle me ortalama de eri 9.28 ve 1.kat görsel bütünle me ortalama de eri 9.64’ dür. Evin tüm katları birlikte de erlendirilecek olursa görünür bütünle me açısından en ekil 2: Bekir Tan evi kat planları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. 206 sayısal tasarım entropi yaratıcılık yüksek de er 25.05 ile bodrum katta bulunan orta alan ile oda arasındaki kırmızı alan alırken, en ayrı ık de er 4.39 ile zemin kattan 1.kata çıkan merdivenin oldu u kısım olu turmu tur. Bütünle menin merkezde en yüksek de erlere çıktı ı görülmü ve merkezden uzakla tıkça di er bölümlenmelere do ru azaldı ı gözlemlenmi tir. zovist analizi, kullanıcının tanımlanan noktadan mekan içerisine baktı ı zaman kendisinde olu an algının ifadesidir. Bekir Tan evinde zemin katta bulunan ana giri bölümü referans alınarak izovist haritası olu turulmu tur ( ekil 4). Olu turulan bu haritada ye il renk ile görülen bölüm, evin ana Görsel ortalama derinlik, analiz yapılan kat içerisindeki tüm bölümlenmelerin giri bölümlenmesine göre konumlarının, o katta bulunan bölümlenme sayısına bölünmesi ile ortaya çıkan bir analiz de eridir. Evin görsel ortalama derinlik de erlerine bakıldı ında; bodrum katta 1.77, zemin katta 1.94 ve 1.katta 1.79 olarak hesaplanmı tır. Görsel kontrol edilebilirlik de eri, analiz yapılan kat içerisinde bulunan bölümlenmelerin kendi içlerinde sistem tarafından ayrılmı alanlarının birbirlerini görme durumları sonucu hesaplanan bir analiz verisidir. Bu analizde de er yüksek ise o katta bulunan mekanlar daha iyi görsel kontrole sahiptir. Analizler sonucunda olu an de erler incelendi inde görsel kontrol edilebilirlik ortalama de eri; bodrum katta 0.38, zemin katta 0.25 ve 1.katta 0.34 olarak belirlenmi tir. ekil 4. Bekir Tan evi zemin kat ana giri izovist haritası ekil 3: Bekir Tan evi kat planları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. 207 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu giri kısmından içeri giren bir kullanıcının ilk bakı taki algı derinli ini ifade etmektedir. Bu ana giri referans alınarak olu turulan izovist haritasında görsel adım derinli i ortalama 1.76 dır. 2. 2 Bekir Tan Evi Eri ebilirlik Analizleri Bekir Tan evinde, her bölümlenme ayrı birer birim olarak ifade edilmi ve bu birimler arasındaki insan hareketlerine ba lı geçi ili kileri belirlenmi tir. Belirlenen ili kiler eri im haritasında ye il renkli çizgilerle ifade edilmektedir ( ekil 5). ekil 5: Bekir Tan evi eri im grafik haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. ekil 6: Bekir Tan evi dı bükey mekan analizi haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. 208 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Hesaplamalar sonucunda eri ilebilirlik analizleri yapılmı ve dı bükey mekan analiz haritaları elde edilmi tir ( ekil 2.6). Yapılan bu dı bükey mekan analizi haritalarında kırmızıdan koyu maviye kadar renklerle grafiksel ifade olu turulmu tur. Burada kırmızı ile ifade edilen birim evin bütünündeki en bütünle ik mekan olma özelli ine sahiptir. Koyu mavi ile ifade edilen birim ise en ayrı ık mekan olma özelli ine sahiptir. ekil 7: Bekir Tan evi giri analizi haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. ekil 8: Bekir Tan evi ta ıyıcı sistem analizi haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. 209 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu ekil 9: Bekir Tan evi çıkma cumba balkon analizi haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. ekil 10: Bekir Tan evi sirkülasyon alanları analizi haritaları: (a) Bodrum Kat, (b) Zemin Kat, (c) 1.Kat. 210 sayısal tasarım entropi yaratıcılık Yapının tamamı birlikte ele alınarak olu turulan bu analiz insan hareketleri ile mekan kurgusunun incelenmesinde kullanılır. Yapılan eri ilebilirlik analizleri sonucunda Bekir Tan evinin bütünle me ortalama de eri 0.74 olarak bulunmu tur. Ortalama derinlik de eri 3.10 ve en derin mekan derinli i de 4.94 olarak bulunmu tur. Rölatif asimetri de eri evin bütünle ik bir yapıya yatkınlı ını ifade eden bir analiz de eridir. Gerçek rölatif asimetri de eri ise farklı büyüklüklerdeki evleri kar ıla tırmada kullanılan ve rölatif asimetrinin daha hassas bir biçimi olan analiz verisidir. Evin rölatif asimetri de eri 0.23 olarak bulunmu ve gerçek rölatif asimetri de eri de 1.44 olarak hesaplanmı tır. Gerçek rölatif asimetri de erinin dü ük olması yapının daha bütünle ik bir potansiyele sahip oldu unu gösterir. Evin kontrol edilebilirlik de eri ise ortalama 0.31 olarak hesaplanmı tır. Entropi de eri, evin mekânsal kurgusunun simetrikli i üzerinden hesaplanan bir analiz verisidir. Entropi de erinin yüksek olması durumunda mekânsal kurgu daha simetriktir. Bekir Tan evinin entropi de eri 2.78 olarak bulunmu tur. 2. 3 Bekir Tan Evi Yapısal Analizleri Bekir Tan evine ait giri lerin analiz haritaları olu turulmu tur ( ekil 7). Bu yapı bodrum katta bir adet bahçeden giri ve zemin katta biri ana giri ile evin yan kısmında bulunan bahçeden giri olmak üzere iki giri i ile toplam üç adet giri e sahiptir. meler ta ıyıcı görevi görmektedir ve kırmızı ile ifade edilmi tir. Bekir Tan evinde çıkma cumba balkon analizi yapılmı tır ( ekil 9). Kütlesel de i kenlik cumbalar eklindedir. Zemin katta ve birinci katta toplam iki adet cumba mevcuttur. Cumbalar kırmızı ile ifade edilen kısımlarda bulunmak tadırlar. Bekir Tan evi için sirkülasyon incelemeleri yapılmı ve haritaları olu turulmu tur ( ekil 10). Sirkülasyon iki biçimde gerçekle mektedir. Kat planlarında ye il ile ifade edilen kısımlarda katlar arası geçi i sa layan dü ey sirkülasyon bulunmaktadır. Kırmızı ile ifade edilen kısımlar ise, bölümlenmeler arası geçi leri ifade etmektedir ve yatay sirkülasyon olarak adlandırılmaktadırlar. 3. Arapgir Yöresel Konutlarına Ait Veritabanı ve Örnek Tabanı Sistemlerinin Olu turulması Veritabanı sisteminin tasarımına ba lanılmadan önce, veri giri i yapılacak öncül örneklere ait bilgilerin derlenmesi süreci tamamlanmı tır. Bu sayede giri yapılması gereken veriler belirlenmi ve bu veriler do rultusunda veri gruplandırmaları ve bu grupların ili kileri olu turulmu tur. Bu i lem sistemin altyapısını ve kurgusunu olu turmaktadır. Bu kurguyu dijital ortamda gerçekle tirmek için Microsoft Access programı kullanılmı tır. Bekir Tan evine ait ta ıyıcı sistem incelenmi ve grafiksel gösterimi hazırlanmı tır ( ekil 8). Bu yapı yı ma sistemle in a edilmi olmasından dolayı dı duvarlar ta ıyıcı özelliktedir. Kısmen iç duvarlar da ta ıyıcıdır. Birinci dereceden ta ıyıcı duvarlar mavi ile ifade edilmi tir. Daha çok bölme i levine sahip duvarlar bölme amaçlı kullanılmı tır ve ta ıyıcılı a etkileri azdır. Bu duvarlar ye il ile ifade edilmi tir. Bodrum katta bulunan ve atölyeyi ayıran dik Tablo 1: Sistem diyagramı 211 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 3. 1 Sistemin Olu turulması Sistem Microsoft Access veritabanı yazılımı kullanılarak olu turulmu tur. Olu turulan sistem kurgusu sonrasında veritabanı, istenilen ölçütler do rultusunda filtreleme, arama yapma ve çıktı alma gibi seçeneklere sahip interaktif bir yapıya sahip olmu tur. Mekânsal dizimde bulunan temsil, analiz, genotip ve teori olmak üzere dört temel dü ünme evresi bulundu u ifade edilmektedir. Tarihi binalar enformasyon sisteminde ‘Temsil’ sistem kurgusunda veritabanı olarak ifade edilen binalara ait verilerden olu maktadır. Analiz, yapıların bu temsil verileri kullanılarak elde edilen çalı ma sonuçlarıdır. Genotip evresinde, Arapgir ile farklı bir bölgede yapılan benzer çalı maya ait bina ve kent ölçe indeki modeller ifade edilmektedir. Teori evresinde ise bu farklı kültürel genotipler arasındaki genel e ilimlerin nasıl oldu u ve nelere ba lı olarak ortaya çıktı ı ortaya konulmaktadır. 3. 2 Sisteme Veri Giri i Tarihi Binalar Enformasyon Sistemi açıldı ında arayüz ekranı sistemin genel görünü üdür. Ayrıca sayfada yer alan Tablo 2: Sistemin kurgu eması 212 butonlardan ‘Binalar’ butonu ile yapıların listesine ula ma, ‘Kullanım’, ‘Malzeme’ ve ‘Obje Türü’ butonları ile yeni veri kategori tanımlamaları yapılabilmektedir. ‘Amaç’ butonu ile sistemin amacı, içeri i ve tanıtımına ula ılmaktadır. Sisteme yeni veri giri i yapmak için ‘Binalar’ butonuna basıldı ında yeni bir sayfa açılmakta ve bu sayfada daha önce yapılmı olan örnekler kullanıcıyı kar ılamaktadır. Daha sonra kullanıcı bo olan satırdan veri giri ini sa layabilmektedir ( ekil 11). Yeni kayıt i lemi yapılırken ‘Bina Tanım’ yazan bölüme yapının ismi yazılmaktadır. ‘Lokasyon’ bölümüne yapının yer aldı ı bölge ismi yazılmaktadır. ‘Harita’ bölümüne ise yapının Dünya üzerindeki konumunu gösteren harita linki yerle tirilebilmektedir. Böylece kullanıcı isterse ba lantıya tıklayarak yapının yerini harita üzerinde görebilme imkanına sahip olmaktadır. Bu i lem için Google Maps sitesinden yararlanılmı tır ( ekil 13). ‘Kullanım Durumu’ bölümüne yapının u anda ne olarak kullanıldı ı bilgisi yazılmaktadır. Bunun için önceden tanımlanmı olan konut, müze, okul ve kullanılmıyor seçenekleri açılır menü biçiminde seçilmeye hazır olarak ekil 11: Veritabanı giri arayüzü sayısal tasarım entropi yaratıcılık ayarlanmı tır. ‘Malzeme’ bölümüne yapıda kullanılan malzeme yazılmaktadır. Bu bölüm için sistem içerisinde önceden tanımlı olan do al ta , ah ap, kerpiç ya da betonarme seçenekleri açılır menü biçiminde seçilmeye hazır olarak ayarlanmı tır. ‘Tescil Durumu’ bölümü yapının tescil bilgisinin tescilli ya da tescilsiz olarak ifade edilebilece i bölümdür. ‘Alan m2’ bölümü yapının toplam in aat alanı bilgisinin belirtilebilece i bölümdür. ekil 12: Yeni konut giri arayüzü ekil 13: : Uydu üzerinden yapı konumu belirtilmesi ekil 14: Veritabanı giri arayüzü 213 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Tablo 2: Bina detay bilgiler formu Tablo 2: Obje ekleme 214 sayısal tasarım entropi yaratıcılık ‘Yapım Tarihi’ bölümünde, e er biliniyorsa yapının yapım tarihi takvim yardımı ile seçilebilmektedir. Bu form aynı zamanda sisteme girilmi olan tüm yapıların listesini de içermektedir. Bu sayfanın sa tarafında bulunan filtreleme seçenekleri olan ‘Malzeme’, ‘Kullanım Durumu’, ‘Tescil Durumu’, ‘Lokasyon’, tarih aralı ı ve in aat alanı aralı ı seçilerek arama ya da istenilen sonuçları listeleme yapmak mümkündür. Binalar döküm formuna tüm verilerin girilmesinden sonra ‘ leri’ butonu ile ‘Bina Detay Bilgiler Formu’ sayfasına eri im sa lanır. Bu sayfada, önceki sayfada girilen bilgilere ek olarak tarihçe bilgisi de eklenebilmektedir. Bu formda sayfanın alt kısmında yer alan ‘Görsel Analiz Verileri’ bölümünde yapılan görünürlük ve dı bükey mekan analizlerine ait de erler girilebilmektedir. Burada ‘GABD’ görünür alan bütünle me de erini, ‘GODD’ görünür ortalama derinlik de erini, ‘GKED’ görsel kontrol edilebilirlik de erini, ‘DBDD’ dı bükey bütünle me de erini, ‘ODD’ ortalama derinlik de erini, ‘EDMD’ en derin mekan derinli ini, ‘RAD’ rölatif asimetri de erini ve ‘GRAD’ gerçek rölatif asimetri de erini ifade etmektedir. Bilgi giri ine ek olarak bu sayfada, daha önceden girilmi olan bilgiler arasından, sa tarafta bulunan analiz parametrelerinin de er aralıkları seçilerek filtreleme yapılabilmektedir. Bu form içerisinde sekmeli yapıya sahiptir ve ‘Binaya Ait Objeler’ sekmesine geçilerek yapıya ait her türlü obje giri inin yapılabilece i arayüze ula ılmı olunur. Binaya ait objeler arayüzünde ‘Bina Bölümü’ alanına eklenecek olan objenin ait oldu u bina bölümü seçilebilmektedir. ‘Obje Tanımı’ alanına ise girilen objeye ait tanım ya da açıklama girilebilmektedir.’Obje Türü’ bölümünden ise girilecek olan objenin türü seçilmektedir. ‘Obje wLink’ alanı girilecek olan objenin veritabanını a ırla tırmaması için bir sunucuya yüklenerek web ba lantısının eklenebilece i alandır. E er obje çevrimdı ı eri ime açık olması amacı ile veritabanı içerisine eklenmek istenilirse ‘Obje Link’ alanına ole objesi biçiminde ekle nebilmektedir. Sisteme bilgi giri i yapılan yapılara ait tüm analizlerin ve bilgilerin yer aldı ı ablon analiz formatı olu turulmu ve veritabanına ‘Tüm Analizler’ adı altında çevrim içi ve çevrimdı ı olarak eklenmi tir. Bu sayfada daha önce den girilmi olan objeler arasından, bina id, bina bölümü veya obje türüne göre filtreleme yapmak da mümkündür. 4. Sonuçlar nsanın çevresiyle etkile mesi nedeniyle günlük ya amını içinde geçirdi i mekanlar, insanların sosyal ve kültürel yansımaları olarak de erlendirilebilirler. Birey kendi hayatına verdi i önem sayesinde kendi kültürünü korumak, ya atmak ve aktarmak ister. Bu nedenle kültürüne ve sosyal ya amına ait özellikleri barındıran nesneleri de koruma altına alma e ilimindedir. Bir mekanı koruyabilmek ve sürdürülebilirli ini sa lamak için o mekanı ya amak, çözümlemek, okumak , yorumlamak ve anlamak gerekir. Bu sayede mekanın formunu ve i levini, mekansal kurgunun sosyal mantı ını anlamak ve yöresel de erleri günümüz gereksinmeleri do rultusunda yorumlayarak korumak mümkün olabilir. Bilgisayar teknolojileri yardımı ile mekanların kurgularını, birbirleri ile olan ba lantılarını i levdeki, günlük kullanımdaki önemlerini anlamak çe itli analizlerle mümkün olmaktadır. Bu kapsamda, Malatya’nın Arapgir ilçesinde bulunan öncül yöresel konut örnekleri ele alınmı olup bu yapılara ait daha önceden yapılmı olan rölöve çalı malarından veriler elde edilmi tir. Dijital ortamdaki bu veriler ve öncül örneklerin plan emaları, mekan analizi konusunda geli tirilmi olan UCL Depthmap yazılımı ile çe itli analizlere tabi tutulmu lardır. Bu analizler, mekanın görünürlük analizleri, eri ilebilirlik ve dı bükey mekan analizleridir. 215 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu Ayrıca mekânsal kurgunun yanında yapısal özelliklerin etkisinin de ortaya çıkarılabilmesi için yapısal analizler olarak adlandırılan ‘Giri Analizi’, ‘Çıkma, Cumba ve Balkon Analizi’, ‘Ta ıyıcı Sistem Analizi’ ve ‘Sirkülasyon Analizi’ de yapılmı tır. Mekanın görünürlük analizleri yapılırken, programa mekana ait çizim girdi olarak verilmi ve bu altlık üzerinde hesaplamalar yapılmı tır. Bu hesaplamalar sonucunda mekan içerisindeki bölümlenmelerin görünürlük grafikleri elde edilmi tir. Yapılan bu çalı malar sonucunda öncül örneklere ait veriler ve öncül örneklerin anla ılıp, gelecek tasarımlara yol göstermesinde son derece büyük öneme sahip olan analiz bilgileri güvenli bir sistem içerisinde sistematik olarak saklanmı tır. Ayrıca veritabanı sisteminin esnek olmasından dolayı, olu turulan sistem ba ka bölgelerde de kullanılabilecektir. Gelecekte bu sistemin birçok bölgede uygulanması ile gelecek nesillere kültürün ve sosyal ya amın özelliklerini içeren öncül örneklere ait bilgilerin bulundu u sistematik bir bilgi da arcı ı da bırakılmı olacaktır. Dı bükey mekan analizleri ise daha çok insan hareketleri ile bütünle ik ve birim ili kileri göz önünde bulundurularak i lem yapma mantı ına sahip hesaplamalardır. Bu analiz kapsamında programa girdi olarak verilen plan çizimi altlık olarak kabul edilip üzerine tüm birimler sırayla tanımlanmı lardır. Sonrasında bu birimler arasındaki geçi ili kileri programa ifade edilmi tir. Böylece program bu birimler arasındaki ili kileri analiz hesaplamalarında kullanabilmi ve sonuçları çıkarmı tır. Sistemin potansiyeli incelendi inde, gelecekte sistem içerisine ilave edilecek olan ba ka bölgelere ait yapılmı veya yapılacak çalı malar sonrasında, farklı bölgelerdeki yapılar kar ıla tırılabilecek ve dolayısıyla bölgeler arası kültürel ve sosyal kıyaslamalar da yapılabilecektir. Bu duruma ba lı olarak sonuçta ortaya çıkacak olan benzerlik ve farklılıklar ile kültürel ve sosyal ya ama ait izlerin somut veriler üzerinden kıyaslanması, tartı ılması, de er lendirilmesi ve anla ılması mümkün olabilecektir. Tüm analizler yapıldıktan sonra ortaya çıkan bilgi kümesinin belirli bir düzen içerisinde saklanma ihtiyacı oldu u belirlenmi tir. Bu ihtiyaca cevap verebilmesi amacı ile Microsoft Access yazılımı ile bir veritabanı ve örnek tabanı kurgusu gerçekle tirilmi tir. Bu kurgular içerisine öncül örneklere ait tüm veriler ve analiz hesaplamaları sonucu çıkan tüm grafik haritalar, analizlere ait sonuç de erleri ve yapısal bilgiler eklenmi tir. Böylece veritabanı olarak tasarlanan sistem örnek tabanı özelli ine de sahip olmu tur. Akpınar, S. 1982 83, “Arapgir Evleri”, Yurt Ansiklopedisi, cilt: 8, ss. 5486 5487, stanbul. Olu turulan tarihi yapılar enformasyon sisteminin içerisinde bulunan yapılar arasında filtreleme kriterlerinin analiz de erlerine göre yapılabiliyor olması sayesinde istenilen analiz de er aralıklarında bulunan yapıların di er özelliklerini de do rudan kar ıla tırma imkanı sa lamı tır. 216 Atak, Ö. 2009, Mekansal Dizim ve Görünür Alan Ba lamında Geleneksel Kayseri Evleri, Yüksek Lisans Tezi, TÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. Canbay, Ç. 2003, Mimari Öncül Örneklerin Analizine Dayalı Veritabanlarının Tasarım E itiminde Kullanımı, Yüksek Lisans Yezi, stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. Ça da , G. & Atak, Ö. 2011, “Geleneksel Malatya Evlerinde Mekan Organizasyonu ve Sosyo Kültürel Etkile imin Mekan Sentaksı ile Analizi”, Ulusal Malatya Sempozyumları II Sürdürülebilir Kentle me ve Kentlilik, Malatya, ss. 742 770. sayısal tasarım entropi yaratıcılık Demirda , . 2001, Mimari Uygulama ve Sunumlar için Görsel Bir Veritabanı Modeli, Yüksek Lisans Tezi, stanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. Eyüpgiller, K., Eres, Z., Kasapgil, O. 2012, “Geleneksel Arapgir Evleri’nde Malzeme Kullanımı ve Koruma Sorunları”, 6. Ulusal Yapı Malzemesi Kongresi ve Sergisi, .T.Ü., stanbul. Gönenç, A. 2005, Görsel Veritabanı Modeli “ TÜ Slayt Ar ivi Veritabanı”, Yüksek Lisans Tezi, .T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. Hillier, B., Hanson J. 1984, The Social Logic of Space, Cambridge University Press, UK. Kır an, Ç. 1996, 19.yüzyıl stanbul Dizi Konutları’nın Morfolojik Analizine Dayalı Bilgi Tabanlı Tasarım Modeli, Yüksek Lisans Tezi, .T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul. Klarqvist, B. 1993, “A Space Syntax Glossary”, Nordic Journal of Architectural Research, 2, pp. 11 12. Uluçam, A. 1986, “Arapgir’ deki Mimari Anıtların Bugünkü Durumu”, I. Battalgazi ve Malatya Çevresi Halk Kültürü Sempozyumu, ss. 140 147, Malatya. Wiener, J. M. and Franz, G. 2004, Isovist As a Means to Predict Spatial Experience and Behavior, Lectures Notes in Computer Science, Springer Berlin / Heidelberg, pp. 42 57. 217 VII. Mimarlıkta Sayısal Tasarım Ulusal Sempozyumu 218 sayısal tasarım entropi yaratıcılık ndeks Akda , Suzan Girginkaya Akkaya, Durmu Alaçam, Sema Aydın, Aslı Bacıno lu, Zeynep Balaban, Özgün Batmaz, Sura Kılıç Bayraktar, Mehmet Emin Beyda ı, Orkun Boyacıo lu, Can Ça da , Gülen Ça lar, Nur Demir, Yüksel Dinçer, Ahmet Emre Gül, Leman Figen Gül, Murat Günaydın, H. Murat Güzelci, Orkan Zeynel lal, M. Emre pek, Yekta Kahraman, Cemal Köymen, Erdem Macit, Sibel Ofluo lu, Aslı Ofluo lu, Salih Özgan, Sibel Yasemin Özkar, Mine Sertye ilı ık, Begüm Sevim, Halil Sipahio lu, I ıl Ruhi Suter, Georg ener, Sinan Mert Tanaçan, Leyla Tong, Togan Torus, Belinda Ünal, Faruk Can Yanarate , Didem Ba Yazıcı, Sevil 17 107, 119 91 65, 161 169 11, 143 27 75 189 65 11, 205 11 147 91 11 11 97 55 97 143 47 129 97 17 91 147 161 107 205 11 97 81 179 129 81 39 27 179 219
