A decision support model based on Bayesian belief network to evaluate urban vibrancy
Kentsel canlılığı değerlendirmek amacıyla geliştirilen Bayes inanç ağlarına dayalı karar destek modeli
- Tez No: 840831
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Şehircilik ve Bölge Planlama, Architecture, Urban and Regional Planning
- 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: 308
Özet
Kentsel yaşanabilirlik kavramı, kent sakinlerinin mekansal, sosyal ve ekonomik koşullarını iyileştirmeyi amaçlayarak kentlerin başarılı olması için gereken tüm etkenleri kapsayan bir kentsel gelişim hedefidir. Tez çalışması, kentsel yaşanabilirlik kapsamında kentsel canlılık kavramına odaklanmaktadır. Kentsel yaşanabilirlik ölçütleri Carmona'nın (2019) bir yerin kalitesinin sağlık, sosyal, ekonomik ve çevresel değerlerin bir bileşimi olduğunu ifade ettiği varsayımına dayanır. Çalışmada CABE (2006) (Commission of Architecture and Built Environment) ve Carmona (2019) tarafından kullanılan yer değeri (place value) ölçütleri, yaşanabilirlik boyutları olarak ele alınmıştır. Bu ölçütler içinde, kentsel canlılık için özellikle ekonomik, kullanım ve imge değerlerine odaklanılır. Ekonomik değer, bir yerin ticari değerini etkileyen kentsel işlev ve biçim değişkenlerine odaklanırken, imge değeri özellikle ana caddelerin görsel çekiciliğine yöneliktir. Kullanım değeri ise kullanıcı yoğunluğu, ilgi çekici etkinlikler ve kültürel odak noktaları gibi faktörlere dayalı olarak değerlendirilir. Çalışma alanı İstanbul Tarihi Yarımada Bölgesi Eminönü Merkezi İş Alanı bölgesidir. Tez çalışması, kentsel canlılığı ölçmek için verilere dayalı yöntemleri kullanarak karmaşık ilişkileri keşfetmeyi amaçlar. Kentsel canlılıkla ilgili kararların daha bilinçli bir şekilde alınabilmesi için bir karar destek sistemi sunmayı hedefler. Tez çalışması kapsamında kentsel canlılık ölçütleri arasındaki ilişki örüntüsünün nasıl olduğu ve bu ilişki ağına dayanarak hangi parametrelerin önceliklendirilebileceği ve çıkarımlar yapılabileceği sorgulanmaktadır. Tez araştırma hipotezi büyük veri destekli bilgi keşfi süreci, karmaşık kentsel dinamikleri ortaya çıkarmak ve katılımla birlikte canlılık kararlarını desteklemek için faydalı olacağını öne sürmektedir. Çalışmanın hedefleri, yaşanabilirlik açısından kentsel canlılığın ölçümünü gerçekleştirirken fiziksel ve dijital veri katmanlarını içeren kapsamlı bir ölçüm tekniği geliştirmek ve yaşanabilirlik parametrelerinin ilişki ağını açığa çıkartmaktır. Bu doğrultuda, çalışma Bayes İnanç Ağları ile ilişki ağını oluşturmayı ve bu ilişki ağını istatistiksel analizler ve uzman görüşleri ile destekleyerek nedensel ilişki ağını tanımlamayı hedefler. Çalışmanın ilk aşaması konum verileri (LBSN) ve kent haritaları kullanılarak büyük kent verisi elde edilir. Büyük kent verisi ile çeşitli ölçüm yöntemleri kullanılarak kentsel canlılık parametrelerinin ölçütlerinin belirlenir. Daha sonra, BBN ile nedensel bilgi keşfi uygulanır ve anket sonuçlarına göre BBN ağı kalibre edilir. Araştırmacı, BBN ile koşul temelli canlılık parametreleri ilişki ağı oluşturarak kentsel canlılıkla ilgili alan kararlarını değerlendirmeyi amaçlar. Tez çalışmasında BBN ilişki ağları NPC (Necessary Path Condition) algoritması kullanılarak veriden öğrenen algoritmalar tarafından oluşturulmuştur. Çalışma sonuçları Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS: Geographic Information Systems) kullanılarak elde edilen mekânsal dağılım sonuçları ve BBN analiz sonuçları olmak üzere iki grupta incelenmektedir. Çalışma sonuçlarına göre, alan kullanım özellikleri (alan kullanım çeşitliliği, dağılımı ve yoğunluğu) ile erişilebilirlik ile yapı yoğunluğu yerin ekonomik değerini önemli ölçüde etkilemektedir. Aktivite özellikleri (aktivite çeşitliliği, dağılımı ve yoğunluğu), aktivitelere erişilebilirlik ve kültürel ögelerin ziyareti, yerin kullanım değerini etkileyen önemli ölçütler olarak ortaya çıkmıştır. Kentsel yeşillikler ile doğal ve kültürel manzaralar görsel beğenilirliğini olumlu etkileyen, trafik yoğunluğu, bina cephe oranı ve cephedeki tabela yoğunluğu olumsuz etkileyen önemli faktörlerdendir. Nedensel ilişki ağı sonuçlarına göre, ekonomik değer ölçütleri çerçevesinde, kentsel işlev ve erişilebilirlik ölçütlerinin önceliklendirilmesi, emlak stratejilerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Kullanım değerini artırmak için, aktivitelerin eşit dağılımı, kültürel ögelerin çekiciliği ve ziyareti ile aktivitelere ve kültürel ögelere erişilebilirlik ölçütleri önceliklendirilebilir. Görüntü (imge) değerini artırmak için kentsel yeşillikler, manzara ile bina cephe ve tabela yoğunluğu ölçütleri önceliklendirilebilir.Kentsel canlılığı en yüksek olan bölgeler Tahtakale, Beyazıt, Eminönü, Sirkeci ve Sultanahmet bölgeleridir. Tez çalışması kapsamında geliştirilen karar destek modelinin kentsel planlama ve kentsel tasarım alanlarına katkısı uygulamalar üzerinden değerlendirilmiştir. Mekânsal etkileşimli Bayes Ağı araçları kullanılarak alan kararları eğer-öyleyse analizi ile değerlendirilmiştir. Veriye dayalı yaklaşımların kavramsal tasarım kararlarına katkısı atölye çalışmasıyla deneyimlenmiştir. Çalışma, kent plancılarının canlı mahalleler oluşturmak için fiziksel özellikler ile birlikte kullanıcı aktivite ve kullanım faktörlerini dikkate alarak kapsayıcı mekânsal stratejiler üretebilmeleri için faydalı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Urban liveability can be accepted as an umbrella term that covers all the factors make place a good neighborhood to live in. This thesis study recognized the versatility of urban liveability, and puts emphasis on vibrancy in the context of liveability. This research takes place value measures as reference to examine vibrancy. The selected categories are economic, image and use value of place. Economic place value draws from Carmona's (2019) compiled evidence, use value from Jacobs' (1961) diversity generators and Montgomery's (1998) indicators of successful urban places, and Nasar's (1998) likeability features for visual perception of urban places. Eminönü Central Business District (CBD) in Istanbul's Historical Peninsula serves as the study's testbed for exploring vibrancy-focused liveability. The thesis aims to present a data-driven decision support system to evaluate vibrancy-focused liveability dimensions. This study adopts a knowledge discovery process with Bayesian Belief Network (BBN) to handle the complexity of the liveability concept. The thesis study questions how are the relationship patterns between urban vibrancy measures, which parameters can be prioritized based on this relationship network, and what kind of implications can be made regarding the urban vibrancy of the site. The objectives of the study are to develop a comprehensive measurement technique using multiple data types for the measurement of urban vibrancy; to reveal the relationship network of vibrancy parameters; and to improve the decision-making process according to relationship network. The research hypothesis posits that the big data supported knowledge discovery process can be useful to reveal complex urban dynamics, and support vibrancy decisions together with participation. Methodologically, this study adopts quantitative research. This study presents exploratory research through the use of big data and BBN analysis to examine the vibrancy focused liveability with spatial, functional and perceptual attributes. The thesis study explores the relationship through BBN and explores causality through the consultation of expert opinion. A causal knowledge discovery process involves data collection, information retrieval, and data analysis. Data collection involves techniques like web scraping and urban map digitization; while information retrieval encompassing quantitative methods which are entropy-based indices, clustering algorithms, image segmentation, and surveys. Data analysis employs BBN learning algorithm to unveil probabilistic relationships between place value measures, and calibration of BBN network with expert participation via surveys. Spatial distribution results and BBN analyses provide insights into vibrancy levels and priority measures to enhance place value. The results demonstrate that urban function and accessibility outweigh urban form and socio-demographic features in determining economic value (land price). Activity characteristics and heritage within accessibility enhance use value (user density), while nature and cultural elements positively impact image value (likeability), countered by negative influences from signboards and building enclosures. Economic value BBN reveals that land use diversity has the most substantial impact on land price, followed by building density, other land use characteristics, accessibility, and urban form features. The use value BBN model highlights the significance of heritage visitation, density, and activity accessibility in hotspot user density, followed by activity diversity, density, and distribution. The image value BBN model indicates that increased urban greening, vistas, and cultural landscapes enhance likeability, while building enclosures and façade signboards have negative effects. Tahtakale, Beyazıt, Eminönü, Sirkeci, and Sultanahmet are highly vibrant districts, and Hobyar, Rüstempaşa, Alemdar, Binbirdirek, Sultanahmet, and Beyazıt are highly vibrant neighborhoods. In the survey, expert participants rank place values, determine causality and correlation of relationships between parameters. Correlations between BBN and survey data validate the creation of a causal map. The correlation between BBN and survey data confirms that survey data can be used to create a causal map. Regarding the causal relationships, prioritizing urban function and accessibility measures in economic value metrics will aid in developing real estate strategies. To enhance use value, the activity diversity and accessibility, attractiveness and visitation of heritage, can be prioritized, which contribute on place attractiveness decisions. To improve image value, urban greening, landscape and building façade, and signboard density measures can be prioritized, which contribute on maintenance decisions of the streetscape. The decision support system (DSS) contributions to urban planning and design have been assessed with what-if analysis using spatial BBN tools and urban design workshop. This data-driven approach supports conceptual decisions in urban design, and prioritizes decisions in urban planning. This research aims to assist decision-makers in creating vibrant neighborhoods through data-driven methods. This study would be useful for urban planners to generate inclusive spatial strategies by considering human activity factors within physical attributes to create vibrant neighborhoods.
Benzer Tezler
- A bayesian belief network based delay risk assessment tool for tunnel projects – BBN tunnel
Tünel projeleri için bayes ağı tabanlı bir gecikme riski değerlendirme aracı – BBN tunnel
GÜLSÜM ÇAĞIL KÖSEOĞLU BALTA
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA TALAT BİRGÖNÜL
PROF. DR. İREM DİKMEN TOKER
- Bağımsız denetim görüşlerinin tahmin edilmesinde veri madenciliği yöntemlerinin karşılaştırılması: Borsa İstanbul'da bir uygulama
Comparison of data mining methods for audit opinions prediction: An application in Borsa Istanbul
ZAFER KARDEŞ
- Değer akış haritalarında belirlenen darboğazların çözümü için Bayes ağları ile senaryo üretimi: Çamaşır makinesi fabrikasında bir uygulama
Bayesian network approach for solving bottlenecks exposed by value stream maps: Case study in washing machine manufacturing
ÖZCAN AKÇAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU
- Dengelenmiş performansın Bayes ağları ile modellenmesi: Finans sektöründe bir uygulama
Modeling of the balanced scorecard with the Bayesiannetwork approach: A case study in finance sector
MERVE AGARAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEÇKİN POLAT
- Trijenerasyon sistemlerinin modellenmesine yönelik yeni bir yaklaşım: Bir üniversite uygulaması
A new approach for the modelling of trigeneration system: A university applications
KEZBAN BULUT
Doktora
Türkçe
2016
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU