Geri Dön

Kentsel mekan zenginliğinin kaos teorisi ve fraktal geometri kullanılarak değerledirilmesi

Evaluating richness of urban space by using chaos theory and fraktal geometry

  1. Tez No: 142617
  2. Yazar: H. SERDAR KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FULİN BÖLEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Şehircilik ve Bölge Planlama, Urban and Regional Planning
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Şehirsel Tasarım Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

KENTSEL MEKAN ZENGİNLİĞİNİN KAOS TEORİSİ VE FRAKTAL GEOMETRİ KULLANILARAK DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET Kentlerin gelişimi planlı gelişme ve zaman içinde kendiliğinden gelişme olmak üzere iki farklı süreç izleyebilmektedir. Bu süreçlerin sonuçlanndan biri de kentsel mekanın fiziksel yapısında farklılaşmadır. Mekan ve mekanı oluşturan fiziksel öğeler; kullanıcıyı yönlendirme, aktiviteleri destekleme veya farklı alternatifler sunarak kentsel yaşamı etkilemektedirler. Planlı ve kendiliğinden gelişim süreçleri, tasarıma yaklaşım açısından da farklılaşmaktadır Planlanan kentlerde üst ölçekten başlayarak alt ölçeğe doğru ilerleyen bir organizasyon görülürken, zaman içinde gelişen yerleşmelerde alt ölçekten başlayarak bütünü oluşturma şeklinde bir gelişim söz konusudur. Tümdengelim yöntemi sırasında kent ştrüktürünün oluşumunda temel unsurlardan biri olan hiyerarşik sistemde bazı seviyelerin atlandığı ve ölçekler arası bağlann zayıfladığı ileri sürülmektedir. Hiyerarşik sistemdeki kopukluklar kullanıcının kentle etkileşiminde ve kentsel aktiviteterde problemlere yol açmaktadır. Araştırmada kentsel yaşam zenginliğine katkıda bulunan fiziksel mekan öğelerinin olumlu ve olumsuz özelliklerinin araştırılarak mekan zenginliğini artıran fiziksel niteliklerin belirlenmesiyle kentsel yaşama katkıda bulunmak amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda planlı ve kendiliğinden gelişen kentlerin mekansal açıdan farklılıklarının belirlenip bu farklılıkların mekan zenginliği ile İlişkisi irdelenerek kentin fiziksel mekan zenginliğine katkıda bulunmak hedeflenmiştir. Fiziksel yapıyla ilgili çalışmalar incelendiğinde mekanın fiziksel yapısındaki problemin, kompleks bir problemler sisteminin parçası olduğu görülmüştür. Kentlerin kompleks ve yüksek derecede organize olan yapısının anlaşılmasına yönelik çalışmalar incelendiğinde, günce! çalışmaları kapsayan kaos teorisi ve fraktal geometri; kentlerin kompleks yapısının anlaşılması ve matematiksel yöntemlerle nesnel sonuçlar alınması açısından uygun bir taban oluşturmaktadır. Bina ve kentsel strüktürün insan üzerindeki etkilerini inceleyen diğer yaklaşımlardan bazıları;“Q-analysis”(Atkin, 1974),“Shape Grammars”(Stiny ve Gips, 1978),“Information aesthetics”(Krampen, 1979) ve“Space Syntax”(Hillier ve Hanson, 1984)'dir. Kaos teorisi kompleks, açık sistemlerin açıklanmasına yardımcı olurken, fraktal geometri yöntemi hem biçimsel farklılıklardan bağımsız olarak karmaşıklık derecesini ölçmekte hem de mekan öğeleri arasındaki etkileşimler ve oluşum sürecinin değerlendirilmesine olanak tanımaktadır. XIKentlerin mekansal yapısı ile fraktal geometri yöntemi üç açıdan paralellik göstermektedir Fraktal Boyut/ Mekansal Boyut Kavramları: Frakta! kelimesi kırıktı, buçuklu anlamına gelen frangere fiilinden türetilmiştir ve fraktal boyut, gerçek yaşamdaki nesnelerin, öklid geometrisiyle bilinen 1, 2,3 gibi tamsayıiı boyutlar yerine 1.25, 1.5 gibi ara değerlere sahip olduğunu, ayrıca algılanan uzaklığa bağlı olarak bu değerin değiştiğini ifade etmektedir. Mekanın fiziksel yapısını oluşturan elemanlar da gerçek yaşamın birer parçası olarak fraktal boyut değerlerine sahip olabilmektedir. Fraktal boyuta sahip olan elemanlar arkadlar, saçak ve tenteler, cumba çıkmalar gibi hareketli yüzeyler şeklinde kent yaşamına katılmaktadırlar Fraktal Hiyerarşi/ Mekansal Hiyerarşi Kavramı: Fraktal hiyerarşi, bir sistemin farklı ölçeklerde benzer özellikler gösterdiği ve sistem işleyişi için bu ölçekler arasında güçlü bağlann olması gerektiğini ifade etmektedir. Kentsel sistemin varlığını sağlıklı şekilde sürdürebilmesi için farklı ölçekler arasında hiyerarşik bir düzen olması gerekmektedir. Modem kentlerde görülen, konut yanında üst kademe yol bulunması durumu, çok büyük kütlelere ve düzgün yüzeylere sahip bloklar hiyerarşik bağların koptuğu, ara ölçeklerin kaybedildiği örneklerdir. Fraktal Oluşum/ Mekansal Evrim Süreçleri: Fraktallerin boyutsal değerlerinin zaman içinde değişim gösterebildiği belirtilmekte, kaotik süreçlerde ilk koşulların etkisi vurgulanmaktadır. Ayrıca Kompleks sistemlerde gelişim sürecinin belirli noktalarında aynı olasılığa sahip birden fazla alternatif olduğu ve başlangıç koşullanndaki en küçük farklılaşmanın dahi bu noktalardaki seçimi etkileyeceği ileri sürülmektedir. Newton sistemlerindeki neden-sonuç ilişkisini ifade eden determinist görüşün aksine, sistemlerin evrimlerinde aynı nedenin farklı sonuçlara yol açabileceği ve sistemlerin evrimlerinin farklı olasılıkların bulunduğu kırılma (bifurcation) noktalarını içeren dissipatif bir süreç olduğu kabul edilmektedir. Kentlerin gelişim süreçleri başlangıç koşullarına bağlılık gösterir ve zaman içinde bulunduğu bir durumun tekrar etmemesi nedeniyle tersinmez yapıya sahiptirler. Ayrıca belirli kırılma noktalarında insan faktörünün etkisi ve kent sistemini etkileyen güçler arasındaki kompleks organzasyon sonucu önceki koşulların aynı olmasına rağmen birbirinden çok farklıgelişim süreçleri izlenmesi olasıdır. Araştırma altı bölümden oluşmaktadır. Giriş bölümünden sonraki ikinci bölümde Kentsel alanların yapısını inceleyen kuramlar incelendiğinde temelde iki farklı yaklaşım olduğu görülmektedir i. Geleneksel yöntemlerde kenti oluşturan bileşenler, birbirinden bağımsız sistemler olarak değerlendirilip, ayrı ayrı çözülmeye çalışılmakta ve kentin ve karşılaşılan problemlerin kompleks yapısı, analoji ve ideal şartlarla sınırlama ve genellemelerle basitleştirilmeye çalışılmaktadır. Bunun sonucunda da kentin birbiriyle etkileşen sistemlerden oluşan kompleks yapısının anlaşılması ve mevcut problemlerin çözülmesi güçleşmektedir. Kenti oluşturan sistemler birbirinden farklı olmasına rağmen birbirleri ile etkileşimleri nedeni ile bağımsız olamamaktadır. Aynca bu sistemlerin kompleks yapılar olmalarından kaynaklanan birtakım benzerlikleri bulunmaktadır. ii. 1960'lardan itibaren -özellikte gelişen bilgisayar teknolojisinin sağladığı olanaklarla- sistemlerin karmaşık yapısı araştırılmaya başlanmış ve basitleştirme yerine, sistemlerin gerçek özelliklen arrtaşrtmaya çalışılmıştır. XIITüm bilim dallarında olduğu gibi şehircilik ve mimarlık alanları da bu gelişmelerden etkilenmiştir. Bu gelişmelerin sonucu olan yeni anlayış, belirlenen probleme yönelik daha gerçekçi bir yaklaşım sunmaktadır. Kompleks sistem yaklaşımının uzantısı olan Kaos teorisi ve Fraktal geometri yöntemlerinin incelenmesi ile görülen fraktal yapı- mekansal strüktür arasındaki paralellik, araştırma yönteminin belirlenmesini sağlamıştır Kentsel yaşam zenginliğini arttıran mekansal özellikler ise; mekanın fiziksel yapısı, mekanın barındırdığı aktiviteler ve kullanıcıların oluşturduğu anlamlar olarak Üçüncü bölümde mekansal yapının değerlendirilmesine temel oluşturacak kavramlar tanımlanmış ve hesaplama yöntemleri açıklanmıştır. Bu yöntemlerden matematiksel yöntemin kullanıldığı Hausdorff boyutu konunun gelişimine temel oluşturmakla birlikte somut durumlann değerlendirilmesinin güç olması nedeniyle, geometrik yöntemler olan kendine benzerlik ve kutu sayma boyutu yöntemlerinin geliştirilmesini sağlamıştır. Farklı ölçeklerde benzer geometrinin tekrarlanması anlamına gelen kendine benzerlik boyutu sanal ortamda üretilen yapılan değerlendirebilir fakat tam anlamıyla kendine benzer olmayan kentsel strüktürün bu yöntemle değerlendirilmesi uygun olmayacaktır. Kutu sayma boyutu ise kentsel strüktürün değerlendirilmesi için diğer yöntemlere kıyasla başarılı bir yöntemdir. Dördüncü bölümde ise kentlerin fraktal yapısının, belirlenen yöntemle boyut, hiyerarşi ve oluşum süreçleri açılarından değerlendirilmesinde temel oluşturacak özellikler incelenmiş, mekansal boyut değerinin farklı ölçeklerdeki komplekslik dereceleri ile ilgili ipucu verdiği, hiyerarşik bağlar kurma açısından potansiyele sahip olup olmadıklarının anlaşılmasına katkıda bulunduğu görülmüştür. Beşinci bölümde, varsayımlar literatür araştırmalanndan ve örneklem alanlarından elde edilen veriler üzerinde sınanmıştır. Varsayımların sınanması iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir Literatür araştırmalarından sağlanan bazı geleneksel Türk kent dokularının bilgisayar ortamına aktarılıp gerekli dönüşümler yapıldıktan sonra program yardımı ile fraktal boyutlarının hesaplanması birinci aşamayı oluşturmaktadır, ikinci aşamada ise örneklem alanları olarak belirlenen Cerrahpaşa bölgesi ve Marmara konuttan ite literatür araştırmalanndan elde edilen veriler üzerinde yapılan işlemlerle elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Belirlenen yöntemle farklı ölçeklerde fraktal değerler hesaplanarak farklı değerler tesbit edilmiştir. Her ne kadar bozulmuş olsa da Cerrahpaşa bölgesinde hiyerarşik yapının devamlılığı ve farklı ölçeklerde komplekslik değerlerinin yakınlığı dikkat çekerken, Marmara evlerinin hiyerarşik yapısında kopukluk olduğu, komplekslik derecesini yansıtan fraktal değerlerinin düşük olduğu görülmüştür. Sayısal olarak elde edilen veriler ile alanda yapılan gözlemler ve araştırmalardan elde edilen bilgiler ilişkilendirildiğinde fraktal boyut değerleri ile mekanın fiziksel yapı özellikleri arasında paralellik olduğu belirlenmiştir. Bilgisayar ortamında yapıtan hesaplama sonucunda elde edilen değerler, kentsel yaşama katkıda bulunan öğeleri içeren kent mekanlannın farklı ölçeklerde fraktal boyutlara sahip oldukları varsayımını doğrulamaktadır. XIII

Özet (Çeviri)

EVALUATING RICHNESS OF URBAN SPACE BY USING CHAOS THEORY AND FRACTAL GEOMETRY SUMMARY Planned and spontaneous development processes, tend to differentiate in the way of urban design. In planned cities it is observed that organization moves from macro to micro scale, in newly developing settlements growth moves from micro to macro scale. In this deduction approach city structure basic element The Hierarchy System weakened and some parts have past unfinished. Disconnections in the Hierarchy System cause users interrelation with urban system. In this research, main objective is to determine the physical space elements which have positive and negative effect on richness of urban life. Analysis on physical structure reveal that problems in physical space caused by complex problem system. Previous researches on understanding the complexity of highly organized urban form explained by the up-to-date chaos theory and fractal geometry, they give reliable mathematical results. Other approaches to the effects of buildings and urban form on human behavior are;“Q-Ahalysis*, ”Shape Grammars“, ”Information Aesthetics8(Krampen,1979) and“Space Syntax”. Chaos theory and fractal geometry provide a reliable base for understanding the different urban spaces. Chaos theory helps for understanding the open complex systems, while fractal geometry determines the complexity level of morphological differentiation and interrelation between space elements, evaluating its development process. There are three similarities between general fractal geometry and the fractal dimension of cities: Fractal dimension- Spatial Dimension concept: The word“fractal”comes from“frangere”which means“half measure”. Fractal dimension is different from the Euclid geometry which is known as 1,2,3 dimensions; it can be 1.25, 1.5 dimensions. Besides this value could vary according to perceived distance to objects. Elemental forms of the physical environment could have a fractal dimension as apart of real life. Fractal Hierarchy- Spatial Hierarchy Concept: Fractal Hierarchy determines that different systems with different scale must have strong connections within, Besides urban systems needs hierarchy to accomplish' a healthy living space. Fractal Evolution-Spatial Evolution process: Fractal dimension values can change in different periods of time, based in the chaotic processes caused by the first conditions emphasized in fractal evolution. In xivcomplex systems development process, turning points could have more than one alternative with same probability and little changes of conditions at the beginning of the process can alter the entire result. Unlike the Newton systems that determine cause-effect relationship, same causes may lead to different results and dissipative process that include breaking points (bifurcation) may show different probabilities. In this study; it is verified that the results generated in computer which are taken from literature and survey area ; urban spaces which support the urban life style, has different fractal dimensions in different scales. The thesis consists of six parts; In the second chapter of thesis, two different methods are described. i. In the first approach, the components related to the development of cities, are handled as independent and isolated systems and these are solved seperately. The complex structure of problems are solved by anologies or restricted in ideal conditions. As a result of this, it becomes difficult to understand the complex structure and solving these problems. Although the subsystems of cities are different, they are strongly interrelated systems. ii. Since 1960s,especially related with the improvements in computer science, the complex structure of systems have been in real conditions instead of being restricted in ideal conditions. Urban planning and Architecture are affected by this Improvements as the other sciences. The relation between Chaos theory, Fractal geometry and urban structure, was given direction coming into the existence of the method. The spatial properties which contribute to the urban life can be studied in three parts as physical stfucture.activities, and given meanings by users. In third part of the thesis, some basic subjects were defined and methods of calculations are explained. There are many different methods for calculating fractal dimension but three of them are important for titis study. The“Hausdorff method”have great importance as being the first mathematical method for understanding the fractals.but it is hard to use this method in concrete situations. The second method,“Self Similarity”is geometrical model and it is very useful using this method to self similar structures. On the other hand this method can be used only on self similar structures but cities are not exactly self similar as many other real structures in the world. The third method is a better way for computing the fractal dimension of cities and components of them. This method needs visual data like plans or photos for calculating fractals. Fourth chapter contains, main spatial properties for evaluating dimensional, hierarchical and evolutional points of view. Dimensional values asssists to understand complexity in different levels and evaluating potentials for producing hierarchical links. In the fifth chapter, the data from literature and from the study areas were arranged and the fractal dimensions of some traditional cities computed. The values derived from computing process are compared. According to results from computing process, the success of its contribution to urban life is related to the fractal dimension. In the sixth chapter, the methods and computing results were evaluated. The results can be summarised as follows: i. Different development processes of cities affect the urban physical structure in different ways. Planned and unplanned cities have different charactheristics. Cerrahpaşa region and Marmara mass housing area reflects this difference with different physical structures and fractal values. xvii. Physical properties of space act as supporting or restricting urban life by means of links and giving different alternatives. Especially fractal elements have great potential to contribute urban spatial richness and urban life. XVI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    655881

    Kentsel imge açısından önemli olan sokakların fraktal geometri ile irdelenmesi

    Analysis of the streets which are important for the urban image with fractal geometry

    DİLARA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Peyzaj MimarlığıKastamonu Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVGİ ÖZTÜRK

  2. Tez No

    368129

    Kent belleği mekanlar: Ankara pasajları

    Realms of city memory: The passages of Ankara

    NİHAT ÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Halkla İlişkilerBaşkent Üniversitesi

    Halkla İlişkiler ve Tanıtım Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞEBNEM PALA GÜZEL

  3. Tez No

    695126

    Plânlı konut yerleşimlerinde açık mekân kurgusu ile ilişkili yaşantı potansiyellerinin incelenmesi: Ataköy örneği

    The research on the life potentials related to open space organization in planned housing settlements: The case of Atakoy

    BURAK MANGUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA AHSEN ÖZSOY

  4. Tez No

    836363

    Kültür yoğun yerlerin anlaşılmasına yönelik bir yaklaşım olarak ritimanaliz: Mersin Turgutreis Mahallesi üzerine bir inceleme

    Rhythmanalysis as an approach towards understanding culture intensive places: A study on Mersin Turgutreis Neighborhood

    SERVET KARACA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaMersin Üniversitesi

    Medya ve Kültürel Çalışmalar Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TOLGA LEVENT

  5. Tez No

    637495

    Kıyı alanlarında gündelik hayatı kuran eşik mekanların incelenmesi

    Analyzation of thresholds spaces that establish everyday life on the coasts

    GİZEM ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLÇİN PULAT GÖKMEN

Geri Dön