Geri Dön

Quantifying alignment among architectural objects using white-box neural computing

Beyaz kutu nöral hesaplama kullanarak mimari nesneler arasındaki hizalanmanın ölçülmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 895304
  2. Yazar: OSMAN ZİNNUR MELİKOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MICHAEL STEFAN BITTERMANN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mimarlık, Computer Engineering and Computer Science and Control, Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

Bir dizi pencere gibi mimari nesneler arasındaki hizalama derecesini ölçmek için bir yöntem açıklanmaktadır; makine, bu çalışmada C# dili kullanılarak bir bilgisayar programında uygulanan olasılığa dayalı bulanık sinir ağacına dayanmaktadır. Hesaplamalı hizalama değerlendirmesinin geçerliliği deneylerle doğrulanmıştır. Mimari nesneler bağlamında hizalama, en az iki nesne arasındaki göreceli konumlandırmayı karakterize eder, öyle ki ilk nesneyi tanımlayan bir kenar ile ikinci nesneyi tanımlayan bir kenar kurgusal bir çizgi üzerinde yer alır. Hizalama, duvarlar, pencereler, kapılar ve sütunlar gibi çeşitli mimari unsurlar için geçerli olabilir. Hizalama kavramı mimaride ve mimari tasarımda önemlidir. Bunun nedeni, düzen, denge, canlılık ve uyum gibi bir mimari yapıyı karakterize etmek için yaygın olarak ifade edilen çeşitli niteliklerin nesneler arasındaki geometrik ilişkilere atıfta bulunmasıdır; bu nedenle hizalama gibi temel bir ilişki niteliğinin mimari nitelikler üzerinde bir miktar etkiye sahip olmasını beklemek sağduyu gereğidir. Ancak şimdiye kadar bu kavram, ölçülebilir bir ifade olarak tanımlanmayan sözel bir kavram olarak kalmıştır. Bu nedenle, şimdiye kadar, hizalamanın kendisine ilişkin tanımlamaların kesinliği ve kavramın diğer niteliksel mimari tanımlayıcılarla ilgisi, mimari tasarım ve değerlendirme süreçlerinin etkinliğini engelleyecek şekilde düşük kalmıştır. Bu araştırmanın katkısı, bu eksikliğin giderilmesi yönünde bir adım atmaktır. Hizalama kavramına, hem profesyonel hem de akademik bağlamlarda mimari varlıklar arasındaki ilişkinin tanımlanmasında yaygın olarak atıfta bulunulmaktadır; ancak şimdiye kadar, hizalamanın kendisine ilişkin tanımlamaların kesinliği ve kavramın diğer niteliksel mimari tanımlayıcılarla ilgisi, mimari tasarım ve değerlendirme süreçlerinin etkinliğini engelleyecek şekilde düşük kalmıştır. Hizalama ölçümü için hesaplamalı bir yöntem sunmak, mimarları ilgili bir tasarım özelliği hakkında bilgilendirerek sadece tasarım süreçleri için değil, aynı zamanda yöntemin aşağıdaki özelliğinden dolayı tasarım bilimine de katkıda bulunur. Yöntem şeffaftır, yani hesaplama varlıkları ile mimari nesnenin özellikleri arasındaki eşleme izlenebilir ve yorumlanabilirdir. Mimariye faydası, bir tasarım sürecinde bilinçli karar verme veya mevcut bir mimari yapının niteliklerinin kesin bir şekilde tanımlanması için, ince yönleri de dahil olmak üzere hizalama kavramının anlamının tam olarak belirlenmesidir. Bunun ötesinde, hizalamanın hassas bir şekilde ölçülmesi, bu kavramın düzen, uyum ve benzeri gibi bugüne kadar sadece belirsiz bir şekilde tanımlanmış diğer yaygın mimari niteliklerle ilişkilerini incelemek için bilimsel bir temel sağlar. Bu bağlamda yöntemin şeffaflığı vurgulanmalıdır, çünkü yüksek veya düşük hizalama derecesinin nedeni yöntemimiz tarafından ortaya çıkarılmakta ve hizalamanın diğer yaygın niteliksel tasarım özellikleri üzerindeki etkisinin ayrıntılı ve derinlemesine incelenmesine olanak sağlamaktadır. Hizalamayı niceliksel olarak ifade etmeye çalışan başka bir çalışma mevcut değildir. Bu nedenle, anlamlı bir şekilde atıfta bulunulabilecek son teknoloji ürünü bir çalışma yoktur ve bu açıdan özgünlük en üst düzeydedir. Bu iddianın nedeni, literatürdeki en yakın çalışmalar arasında cephe formunun dört yönünü, cephe karmaşıklığını, yönelimini, adresini ve geçirgenliğini ele alan çalışmasının yer almasıdır, ancak ele alma yöntemi tamamen farklıdır, yani olasılık veya bulanıklık kavramlarına hiçbir şekilde atıfta bulunulmamaktadır. Bulanık sinir ağacı yönteminin daha önce mimarideki yumuşak kavramlarla niceliksel olarak ilgilenmek için kullanılmış olması dikkat çekicidir, ancak o durumda ele alınan mimari nicelikler çift kavisli yüzeylerin şekil nitelikleriyle ilgiliydi, dolayısıyla bu çalışmadaki hizalama kavramıyla hiçbir ilişkisi yoktu. Yukarıda bahsedilen mimari nitelikler, yani düzen, denge, canlılık ve uyum, modern felsefedeki estetik teorisinin şartlarına uygun olarak estetik nitelikler olarak adlandırılmaktadır. Bu nitelikler, fayda ya da akıl alanına ait kavramlardan ayırt edilebilmeleri için estetik olarak adlandırılmalıdır, zira bu niteliklerin atfedilmesi esasen amaç ya da akıl yürütmeye başvurmaksızın yalnızca algıya dayanmaktadır ve bu da estetik teorisinin öngörüleriyle tam olarak örtüşmektedir. Hizalama temel geometrik ilişki tanımlayıcıları arasında yer aldığından, bu özelliğin varlığının ya da yokluğunun en azından bir dereceye kadar bir izleyici tarafından fark edilmesi sağduyu gereğidir, dolayısıyla gözlemcinin nesneyle ilişkilendirdiği nitelikler üzerinde bir miktar etkide bulunması beklenir, ancak bu etki söz konusu estetik ölçütün türüne bağlı olarak küçük olabilir. Örneğin, pencere ızgarası gibi hizalamanın maksimum olduğu bir cepheyi ele alırsak, 'canlılığın' bu cepheyle maksimum güçte ilişkilendirilmeyen estetik bir nitelik olması sağduyuya uygundur. Çalışmanın sonuçlarından biri, bu tür korelasyonların işaretine ve gücüne dair istatistiksel kanıtlar sunmaktır ve bunun için hizalamanın ne olduğunun kesin bir şekilde tanımlanması gerekli ön koşulu oluşturmaktadır. Ayrıca, hizalama kavramının mimarideki önemine ilişkin ipuçları elde etmek amacıyla, hizalamanın bazı örnek mimari kavramlar, yani düzen, denge, canlılık ve uyum üzerindeki etkisini istatistiksel çıkarım yoluyla özel olarak ele alıyoruz. Hem hizalama hesaplamalarının doğruluğu hem de hizalama ile bazı estetik kavramlar arasındaki korelasyon açısından, analizin temelini gerçekten de insanların ifadeleri oluşturmaktadır. Bu çalışmada, bina cephelerinin açıklıkları arasındaki hizalanma derecesi olasılık şeklinde hesaplanmaktadır. İki kenar için hizalama kavramı kabaca bir Boolean özniteliği olarak düşünülebilirse de, kenarlar arasındaki mesafe arttığında veya kenarlar arasında başka nesneler olduğunda hizalamanın zayıfladığı, yani daha az dikkat çekici hale geldiği belirtilmektedir. Dahası, mimaride hizalama genellikle birden fazla nesne arasındaki çoklu ilişkileri ifade eder; bir nesnenin birden fazla kenarı diğer nesnelerin kenarlarıyla dereceli hizalamada olabilirken, bazı nesneler hiç hizalamada olmayabilir. Bu sorunla başa çıkmak için, bu çalışmada hizalama kavramının hesaplamalı temsili, bulanık sinir ağacı olarak bilinen bir sinirsel hesaplama yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yöntem olabilirlik kavramına dayanmaktadır. İnsan muhakemesinin gerçekleştirdiğine benzer bir şekilde bilgi toplamayı taklit ettiği için eldeki görev için uygun olduğu düşünülmektedir. Yani, modelin her bir nöronunda gerçekleşen hesaplamalar bulanık mantık işlemi olarak yorumlanırken, aynı zamanda olasılık açısından ikili bir yoruma sahiptir. Bu şekilde, çok yönlü hizalama koşulları ele alınırken, işlemlerin yorumlanabilirliğinden ödün verilmez. Bu, kara kutu yaklaşımı olan ve dolayısıyla bilgi işleme operasyonlarının yorumlanmasına izin vermeyen yapay sinir ağı hesaplamasının aksine bir durumdur. Bu çalışmada ortaya konan hesaplamalı hizalama ölçümünün geçerliliği deneylerle doğrulanmıştır. Bir dizi cephe için hesaplama yoluyla elde edilen hizalama puanı, bir dizi kişi tarafından verilen değerlendirmelerle karşılaştırılmış ve iki bilgi seti arasındaki korelasyon analiz edilmiştir.

Özet (Çeviri)

A method for measuring the degree of alignment among architectural objects, such as a set of windows, is described; the machinery is fuzzy neural tree based on likelihood, which has been implemented in a computer program using the C# language in this work. The validity of the computational alignment assessment is verified by experiment. Alignment in the context of architectural objects characterizes the relative positioning among at least two objects, such that an edge defining the first object together with an edge defining the second object lie on a fictive line. Alignment can apply to diverse types of architectural elements, such as walls, windows, doors, and columns. The alignment concept is important in architecture and architectural design. This is because several attributes that are commonly articulated to characterize an architectural edifice, for instance order, balance, vividness and harmony, refer to geometric relations among objects, so that it is common sense to expect a basic relationship attribute, like alignment, to have named architectural attributes. However, up till now alignment has remained a verbal concept without counterpart as quantifiable expression. Thus, up till now, the precision of the descriptions concerning alignment itself, as well as the relevance of the concept in other qualitative architectural attributes, is bound to be low, hampering effectiveness of architectural design and evaluation processes. The contribution of this research is to make a step in the direction of overcoming this deficiency. In this work, uniquely the degree of alignment among openings of façades of building is computed in the form of likelihood. Although the alignment concept for two edges can be roughly considered to be a Boolean attribute, one notes that the alignment becomes weaker, namely less conspicuous, when the distance between edges increases, or when other objects happen to lie in between the edges. Moreover, alignment in architecture generally refers to multiple relations among multiple objects, where more than one edge of an object can be in graded alignment with edges of other objects, while some objects may not be in alignment at all. To cope with the issue, the computational representation of the alignment concept in this work is accomplished using a neural computing method known as fuzzy neural tree. The method is based on the likelihood concept. It is to deem suitable for the task at hand because it emulates the aggregation of information in a way that resembles to that accomplished by human reasoning. Namely, the computations taking place at each neuron of the model have an interpretation as a fuzzy logic operation, while at the same time they have a dual interpretation in terms of likelihood. In this way, the multi-facetted alignment conditions are dealt with, while the interpretability of the operations is not sacrificed. This is in contrast with artificial neural network computing, which is a black-box approach and thus does not allow interpreting the information processing operations. The validity of the computational alignment measurement put forward in this study is verified by experiment. The alignment score for a number of facades obtained by computation is compared with assessments given by a number of people, and the correlation among the two information sets is analyzed. The participants are presented 12 facades in the form of images printed on a foam board material that have the identical overall dimensions, but differ as to their window patterns. Three groups of four facades are presented together. Initially the participants rank the four facades of a group by pairwise comparisons. Thereafter they assign an alignment score to each façade in the group. The same grading procedure - ranking with ensuing grading - is carried out for the architectural attributes we hypothesize to be influenced by the alignment attribute. Based on the neural representation of alignment, it was possible to carry out the correlation and dependence analyses by means of both, parametric and non-parametric statistical methods, for depth of the pursued insight. Future work includes identifying, whether the strength of the influence the alignment concept has on architectural attributes is dependent on design properties like horizontal or vertical orientation of the aligned objects, or whether the strength differs from architectural style to style, say modern versus post-modern architecture.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    713694

    Applied virtual reality techniques in musculoskeletal assessment of cervical ergonomic disorders among dentists

    Dis hekimlerinde servikal ergonomik bozukluklarn kakelet te degerlendirmesinde sanal gerçeklik tekniklerinin uygulanması

    WESAM TALEB MOHAMMAD ALZEER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizyoterapi ve RehabilitasyonYeditepe Üniversitesi

    Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FEYZA ŞULE BADILLI

  2. Tez No

    244911

    A molecular genetic approach to the quantitative analysis of processed meat by real-time PCR tecniques and rapid identification of the species origin of meats in foodstuff by multiplex PCR

    Gerçek zamanlı PZR teknikleri ile işlenmiş etlerin kantitatif analizlerine moleküler genetik yaklaşım ve çoklu PZR ile gıda maddelerindeki tür orijinlerinin hızlı belirlenmesi

    ERGÜN ŞAKALAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Besin Hijyeni ve TeknolojisiFatih Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. M.FATİH ABASIYANIK

  3. Tez No

    455349

    Elektrik iletim sistemi güç transformatörleri için güvenilirlik merkezli donanım yönetimi sürecinin kurulması ve değerlendirilmesi

    Reliability centered asset management for power transformers in Turkish national power transmission system

    HAVVA AYSUN KÖKSAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR

  4. Tez No

    457947

    Kentiçi toplu taşımada performans tabanlı personel iş atama modeli: İETT örneği

    Performance based task assigment model in urban public transportation: Case of IETT

    AHMET FUAT TAŞDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Ulaşımİstanbul Ticaret Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL EKMEKÇİ

  5. Tez No

    709909

    Multi-modal neuroimaging data prediction: Estimation of connectional brain template and multigraph classification with application to gender fingerprinting

    Çoklu modal nörogörüntüleme veri tahmini: Bağlantılı beyin şablonunun tahmini ve cinsiyet parmak izi uygulaması ile çoklu grafik sınıflandırma

    NADA CHAARI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE CAMGÖZ AKDAĞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ISLEM REKIK

Geri Dön