An architectural design method using rank-based interactive evolutionary algorithm
Sıralamaya dayalı etkileşimli evrim algoritması kullanılan mimari tasarım yöntemi
- Tez No: 806440
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MİCHAEL STEFAN BİTTERMANN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 341
Özet
Evrimsel algoritmalar, mühendislik tasarımında geniş çapta araştırılan ve kullanılan ve son zamanlarda diğer tasarım alanlarında uygulamalar bulan stokastik bir arama metodolojisidir. Her bağlamda amaçları, hedeflerin hesaplanan tatminine dayalı olarak bir veya daha fazla hedefin tatminini en üst düzeye çıkarmaktır. Mimari tasarım gibi, tatmini hesaplamanın sorunlu olduğu görevler vardır, çünkü hedefler zevk, rahatlık, anlam vb. gibi deneyimsel nitelikler içerir. Bu, hesaplamalı tedavi için bir darboğaz oluştursa da, bir kişi deneyimsel nitelikleri estetik muhakemelerle değerlendirebilir. Etkileşimli evrimsel algoritma (IEA), insan öznel değerlendirmeleri yoluyla sağlanan bilgileri kullanmak için tasarlanmış bir evrimsel hesaplama biçimidir. Estetik yargı, bir algıdan kaynaklanan hazzın öznel ölçümüdür. Bu açıdan estetik yargılama, gerçek zamanlı ve kavramsal soyutlama olmadan gerçekleşir. Bu tür bir yargıda soyutlama olmadığı için, bir tasarımcının birden fazla alternatif tasarımla karşılaştığında uygulayabileceği bilgi, hangi tasarımın algılanmasının diğerine göre daha keyifli olduğunu belirlemesidir. Mutlak bir ölçekte her tasarımın kesin puanının belirlenmesi, yargının öznel doğası nedeniyle sorunludur, örn. böyle bir ölçek hakkında fikir birliğinin olmaması. Bu nedenle, bu çalışma, çok amaçlı evrimsel algoritma bağlamında iyi bilinen baskın olmayan bir sıralama yöntemi kullanan etkileşimli bir evrimsel algoritmaya dayalı bir tasarım yöntemi önermektedir. Bu yöntemde uygunluk değeri, insanların öznel tercihlerine göre atanır ve kişinin estetik yargısına dayalı olarak en iyi tasarım çözümüne kademeli olarak yaklaşmasına olanak tanır. Geliştirilen yöntem, İsviçre Zürih'te Jorn Utzon (1918-2008) tarafından tasarlanan Schauspielhaus adlı tiyatro örneğine uygulanmıştır. Utzon'un tasarımında göze çarpan tavan modülü Grasshopper'da modellenmiş ve parametrelenmiştir. Önerilen algoritmanın tasarım sürecindeki yakınsama davranışı, 25 katılımcı tarafından 364 tasarım nesli boyunca incelenmiştir. Sonuçlar, önerilen algoritmanın tasarımcıların estetik tercihlerini entegre edebildiğini göstermektedir. Çalışma ayrıca, tasarım bilgisinin ortaya çıkarılması için denetimsiz makine öğreniminin yanı sıra parametrik olmayan istatistiksel testler uygulayarak etkileşim tarafından üretilen bilgilerin zenginliği hakkında ipuçları veriyor.
Özet (Çeviri)
Evolutionary algorithms are a stochastic search methodology that has been widely researched and used in engineering design and has recently found applications in other design fields. In each context, their aim is to maximize the satisfaction of one or more goals, based on calculated satısfaction of the goals. There are tasks, such as architectural design, where calculating satisfaction is problematic, because goals involve experiential qualities, such pleasure, comfort, meaning, etc. Although this creates a bottleneck for computational treatment, a person can evaluate experiential qualities by aesthetic judgment or some reasoning. Interactive evolutionary algorithm (IEA) is a form of evolutionary computation designed to utilize information provided through human subjective assessments. Aesthetic judgment is subjective measurement of pleasure resulting from a perception. In this respect, aesthetic judgment takes place in real-time and without conceptual abstraction. Because there is no abstraction in this type of judgment, the knowledge a designer can exercise when he/she faces multiple alternative designs, is determining which design is more pleasant to perceive compared to another one. Determining the exact score of each design on some absolute scale is problematic due to the subjective nature of judgment, ı.e. the absence of a consensus about such a scale. Therefore, this study proposes a design method based on an interactive evolutionary algorithm using a non-dominated sorting method that is well-known in the context of multi-objective evolutionary algorithm. In this method, the fitness value is assigned based on people's subjective preferences, allowing to gradually approach to the best design solution based on one's aesthetic judgment. The method developed is applied to the case of a theater named Schauspielhaus designed by Jorn Utzon (1918-2008) in Zurich, Switzerland. The ceiling module, one of the conspicuous of Utzon's design, was modeled and parameterized in Grasshopper. The convergence behavior of the proposed algorithm during the design process was examined throughout 364 design generations by 25 participants. The results indicate that the proposed algorithm is able to integrate the aesthetic preferences of the designers. The study also yields hints about the richness of the resulting information produced by the interactivity, by applying non-parametric statistical tests as well as unsupervised machine learning for design knowledge elicitation.
Benzer Tezler
- Algoritma animasyonu sistemleri konusunda inceleme
Başlık çevirisi yok
NAZAN ÇAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAKUHİ NADİA ERDOĞAN
- Türkiye'de kullanıcı deneyimi pratiği ile endüstriyel tasarımcıların ilişkisi üzerine bir araştırma
An investigation on the relation between user experience practice and industrial designers in Turkey
AHMET HAMURCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Ürünleri Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEBNEM TİMUR ÖĞÜT
- Quantifying alignment among architectural objects using white-box neural computing
Beyaz kutu nöral hesaplama kullanarak mimari nesneler arasındaki hizalanmanın ölçülmesi
OSMAN ZİNNUR MELİKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MICHAEL STEFAN BITTERMANN
- Mimarlıkta çok boyutluluğun bütünlük içerisinde ele alınmasını sağlama amaçlı bir bilişim yönetim sistemi
An Architecture information management system for consideration of multi-dimensionality within wholeness
YÜKSEL DEMİR