Artificial intelligence influence for digitalized construction project management during planning phase
Planlama aşamasında dijitalleştirilmiş inşaat proje yönetimi için yapay zeka etkisi
- Tez No: 907721
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Mimarlık, İnşaat Mühendisliği, Science and Technology, Architecture, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proje ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Dijitalleşme, 21. yüzyılda ulaşılan verimlilik ve üretkenlik kriterleri ile son on yılda inşaat sektöründe yaşanan gelişmeler göz önüne alındığında zorunlu hale gelmiştir. Dünya ekonomisinde kapladığı büyüklük ve istihdam oranı göz önüne alındığında, devam eden ancak kat edilmesi gereken uzun bir yol olan devrim niteliğindeki dijitalleşme serüveni henüz tamamlanmaktan uzaktır. Yapay zeka'nın en değerli potansiyeli, proje yaşam döngüsünde rol oynayan tüm endüstri bileşenlerinin, farklı seviyelerde bile olsa, anlayıp bu kavramdan faydalanabilmesidir. Yapay zeka, bir insanın gerçekleştirebileceği karmaşık görevleri ve bir insanın bir makine tarafından yapılan bilişsel yeteneklerini tekrardan gerçekleştirmeyi amaçlayan bir dizi bilim, teori ve tekniktir. Ayrıca, bu sistemler, genellikle akıl yürütme, öğrenme, algılama, tahmin, planlama veya kontrol unsurlarını içeren akıllı davranış gibi verileri ve bilgileri işleyebilir. Ancak, dijital devrimin tamamlanmadığı inşaat sektöründeki birçok teknoloji gibi, yapay zeka da henüz tam olarak benimsenmemiştir. Dijitalleşmeye geç başlamasıyla diğer endüstrilerden olumsuz yönde ayrılan inşaat sektöründe, dijitalleştirilmiş uygulamalar proje yaşam döngüsünün her aşamasında görülebilmektedir. Yine de, hiçbir aşamada önemli ölçüde farklılaşmamaktadır. Ancak çeşitli çalışmalar en büyük potansiyelin planlama aşamasında saklı olduğunu fark etmiştir. Bu nedenle bu tez, sektör bileşenlerine yapay zeka hakkında değerli bilgiler aktarmayı, dijital proje ve inşaat yönetimi planlama aşamasına yapay zeka perspektifinden ışık tutmayı ve adaptasyonuna katkıda bulunmayı amaçlamaktadır. (1)“Yapay zeka teknolojilerinin inşaat sektöründeki özellikleri nelerdir?”, (2)“Yapay zekanın inşaat sektöründeki işlevleri ve uygulamaları nelerdir?”, (3)“Yapay zekayı benimsemenin performansı ve etkisi için dikkate alınması gereken temel ölçütler nelerdir?”, (4)“Yapay zeka, alt kümeleri ve teknolojileri inşaat proje planlama aşamasının yönetimini ne ölçüde ve nasıl destekleyebilir?”; Bu araştırmanın amaçlarına ulaşmak için bu soruların cevapları aranmıştır. Proje ve yapım yönetimi literatürü kapsamlı bir şekilde incelendiğinde, proje planlama aşamasında yapay zeka teknolojilerinin potansiyeli açıkça ortaya konmasına rağmen, dijital adaptasyon konusunda bilgi ve araştırma eksikliği fark edilmektedir. Çeşitli veri tabanlarının arama motorlarında yapılan araştırmalar,“yapay zeka özellikleri ve alt alanları”,“yapay zeka uygulamaları”,“yapay zeka ile inşaat sektörü arasındaki ilişki”ve“planlama aşamasında yapay zeka uygulamaları”üzerine yapılan çalışmalara odaklanmıştır. Literatür taraması sonucunda, inşaat sektöründe dijitalleştirilmiş proje planlamasında aktif rol oynama potansiyeline sahip altı temel yapay zeka destekli hizmet belirlenmiştir. AI'nın bu etki alanları, otomatik proje planlama, işgücü/üretkenlik yönetimi, öngörücü modelleme ve risk belirleme, sağlık ve güvenlik, erişilebilir veri ve maliyet mühendisliğidir. Sonraki adımda, planlama aşamasında dijital inşaat proje yönetimi için yapay zeka kullanımının etkisini araştırmak amacıyla inşaat sektöründen çeşitli profesyonellere anket uygulanmıştır. İki bölümden oluşan anketin ilk bölümünde 7'li Likert ölçeği (1=etkili değil, 7=son derece etkili) üzerinde sorulan sorulara alınan yanıtlarla, yapay zeka kavramının planlama aşamasında proje ve inşaat yönetimi üzerindeki etkilerine ulaşmak hedeflenmiştir. İkinci bölümde ise anket katılımcılarına ilişkin demografik bilgi edinmeye yönelik sorular sorulmuştur. Amaçlı örnekleme ile belirlenen inşaat sektöründen 120 katılımcı ile paylaşılması planlanan anket çalışmasında %50 yanıt oranına ulaşılması hedeflenmiştir. Farklı ülke, meslek, eğitim seviyesi, iş deneyimi ve alanlardan 72 katılımcının anket sonuçlarından analiz çalışmaları yapılmıştır. SPSS 27 programı kullanılarak yapılan anketten elde edilen veriler çeşitli testlere tabi tutularak analiz edilmiştir. İlk olarak veri güvenirliğini test etme ihtiyacından dolayı Cronbach'ın alfa (α) güvenirlik testi uygulanmıştır. Test sonucunun başarılı kabul edilebilecek aralıkta (0,80) olması nedeniyle ileri testler yapılması mümkün olmuştur. Daha sonra araştırma kapsamında yapılması planlanan ileri istatistiksel analizlerde çeşitli parametrik testlerden hangisinin kullanılacağı normallik değerlerine bağlı olarak değerlendirilmiştir. İleri analizlerin parametrik olup olmayacağını belirleyen Skewness-Kurtosis testi sonucunda incelenen değerler bize anketten elde edilen verilerin normal dağıldığını göstermiştir. Bir sonraki adımda elde edilen veriler Pearson korelasyon testine tabi tutulmuş, bu test aracılığıyla katılımcılara anketin ilk bölümünde sunulan değerlendirme ölçütleri arasındaki ilişkiler ortaya konulmuştur. Daha sonra grup sayısına bağlı olarak ilgili gruplara ait değişkenlerin değerlendirilmesinde bağımsız örneklemler t-testi ve ANOVA testi uygulanmış ve bu değerlendirmede istatistiksel olarak anlamlı bir farkın olup olmadığı araştırılmıştır. Grup sayısına bağlı olarak ilgili grupların değişkenlerini değerlendirmek için bağımsız örneklem t-testi ve ANOVA testi uygulanmış olup, bu değerlendirmede istatistiksel olarak anlamlı bir fark olup olmadığı araştırılmıştır. T-testi iki eşleştirilmiş gruba uygulanmıştır. Bu gruplar (1) meslekler, (2) yapay zeka uygulamalarını kullananlar ve kullanmayanlar olarak tasarlanmıştır. Dijital araçların planlama aşamasında katkı sağlayacağı proje ve yapım yönetim hizmetleri analiz edilen değişkenler arasındadır. Tek yönlü ANOVA testi sırasında ikiden fazla gruba ayrılan sonuçlar değişken ortalama değerlerinde anlamlı bir fark olup olmadığı açısından analiz edilmiştir. Bu testlerde katılımcıların kurumları ve deneyim düzeyleri kriter olarak belirlenmiştir. Çalışmayı tamamlamak için Levene ve post-hoc testleri uygulanmıştır. Belirtilen yapay zeka uygulamalarının değişkenler üzerindeki etkisinin ölçeklenmesinde tüm etki alanlarının ortalama puanları yüksektir. İnşaat projelerinin planlama aşamasında en yüksek etki erişilebilir verilerde gözlenirken, en düşük etki sağlık ve güvenlikte gözlenmiştir. Ayrıca birçok etki alanının birbirleriyle yüksek oranda ilişkili olduğu anlaşılmıştır. ANOVA testleri ikiden daha fazla grup varlığında uygulanmıştır. Bu gruplar (1) Mimarlık, mühendislik, inşaat ve işletme sektörleirnde deneyim, (2) ilişkili organizasyon, (3) organizasyon ölçeği ve (4) AI ve kavramlar konusunda deneyim yılları olarak tasarlanmıştır. İlk ANOVA testinde, gruplar arasında“Tahmin Edici Modelleme ve Risk Belirleme”değişkeninde istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmiştir. İkinci ve üçüncü ANOVA testlerinde, herhangi bir değişken ve grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlemlenmemiştir. Dördüncü ve son ANOVA testinde,“Sağlık ve Güvenlik”değişkeninde istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmiş, ancak bu farkın hangi gruptan kaynaklandığı belirlenememiştir.
Özet (Çeviri)
Digitalization has become mandatory considering the efficiency and productivity criteria reached in the 21st century and the developments in the construction industry in the last decade. Considering the size and employment rate it occupies in the world economy, the revolutionary digitalization adventure, which continues but has a long way to go, is far from being completed. The most valuable potential of Artificial Intelligence (AI) is that all industry components that play a role in the project life cycle can understand and benefit from it, even at different levels. AI is a set of sciences, theories and techniques whose purpose is to reproduce the complex tasks that a human can perform and the cognitive abilities of a human done by a machine. Additionally, these systems can process data and information like intelligent behavior, often including reasoning, learning, perception, prediction, planning or control elements. However, like many technologies in the construction industry, where the digital revolution is not completed, AI has not yet been fully adopted. In the construction industry, which differs negatively from other industries by starting digitalization late, digitalized practices can be observed at every stage of the project life cycle. Still, they cannot be significantly differentiated at any stage. However, various studies have noticed the greatest potential hidden in the planning phase. For this reason, this thesis aims to convey valuable information about AI to the sector components, shed light on the digital project and construction management planning phase from AI's perspective, contribute to its adaptation. (1)“What are the characteristics of Artificial Intelligence technologies in the construction industry?”, (2)“What are the functions and applications of Artificial Intelligence in the construction industry?”, (3)“What are the key criteria to be considered for the performance and impact of adopting Artificial Intelligence?”, ( 4)“To what extent and how can Artificial Intelligence, subsets and technologies support the management of the construction project planning phase?”; Answers to these questions were sought to achieve the aims of this research. When the project construction literature is examined comprehensively, although the potential of AI technologies in the project planning phase is revealed, a lack of information and research on digital adaptation is noticed. Research conducted in the search engines of various databases focused on studies on“artificial intelligence features and subfields”,“artificial intelligence applications”,“relationship between artificial intelligence and the construction industry”, and“artificial intelligence applications in the planning stage”. As a result of the literature review, six major artificial intelligence-supported services that have the potential to play an active role in digitalized project planning in the construction industry were identified. These influence areas of AI are automated project scheduling, labor/productivity management, predictive modeling and risk determination, health and safety, accessible data and cost engineering. In the next step, a survey was conducted to various professionals from the construction industry to investigate the impact of using AI for digital construction project management during the planning phase. It was aimed to reach the effects of the concept of AI on project and construction management at the planning phase with the answers received to the questions asked on a 7-point Likert scale (1=not effective, 7=extremely effective) in the first part of the survey, which consists of two parts. In the second part, questions were asked to obtain demographic information about the survey participants. The aim of the survey study was to reach a 50% response rate, which was planned to be shared with 120 participants from the construction industry, determined by purposive sampling. The data obtained from the survey conducted using the SPSS 27 program was analyzed by subjecting it to various tests. First, Cronbach's alpha (α) reliability test was applied due to the need to test data reliability. Then, which of the various parametric tests would be used in the advanced statistical analyses planned to be carried out within the scope of the study is evaluated depending on the normality values of the Skewness-Kurtosis test. Later, the obtained data were subjected to the Pearson correlation test, which revealed the relationships between the evaluation criteria presented to the participants in the first part of the survey. Then, depending on the number of groups, independent samples t-test and ANOVA test were applied to evaluate the variables of the relevant groups, in order to search whether there is statistically significant difference in this evaluation. The t-test was applied to two paired groups. These groups are designed as (1) professions, (2) users and non-users of AI applications. During the one-way ANOVA test, the results divided into more than two groups were analyzed whether there is a significant difference in variable mean values. ANOVA groups are designed as (1) experience in the AECO industry, (2) associated organization, (3) organization scale and (4) years of experience with AI and concepts. Finally, Levene and post-hoc tests were applied to complete this phase of study. In scaling the effect of the specified AI applications on the variables, all influence areas have high mean scores. In the planning phase of construction projects, the highest effect was observed in accessible data, while the lowest was observed in health and safety. It was also understood that many influence areas were highly correlated. To sum up, within the scope of this thesis study, the concept of AI, its features, and current and future applications among digital technologies in the construction industry have been examined and analyzed. It aims to contribute to the limited literature, especially considering its position in the planning phase from the project and construction management perspective. In addition, many AI tools, applications and contributions that can be used during the construction project management and planning phase are mentioned. Also, the results and potentials that will arise from its practical use are mentioned. In this way, it can be claimed that the use of AI for digitalized project planning has the potential to solve low productivity and inefficiency problems, the biggest problems that the construction industry has had difficulty overcoming for decades. Finally, it is intended that this completed study will be a source of inspiration for industry-component companies, institutions, individuals and especially researchers who need motivation for the digitalization and progress of the construction industry.
Benzer Tezler
- Bulanık zincir model temelleri ve hidrograf tahminleri
Fuzzy chain model fundamentals and hydrograph estimations
YAVUZ SELİM GÜÇLÜ
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN
- Dijital kültür ve fütürizm paradigmaları: Yeni dünya düzenlerinin inşasında yapay zekânın rolü
Digital culture and futurism paradigms: The role of artificial intelligence in building new world order
İBRAHİM AKBOĞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilim ve TeknolojiÜsküdar ÜniversitesiMedya ve Kültürel Çalışmalar Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERİDE ZEYNEP GÜDER
- A new approach to corporate social responsibility: Corporate digital responsibility, analysis of Turkish banking and e-commerce sectors
Kurumsal sosyal sorumluluğa yeni bir yaklaşım: Kurumsal dijital sorumluluk, Türk bankacılık ve e-ticaret sektörlerinin analizi
CEYDA CİHAN AYDOĞDU
Doktora
İngilizce
2024
BankacılıkGalatasaray ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BANU MÜJDE BASKAN KARSAK
- Deniz ticaret endekslerini zaman serisi modelleri kullanarak tahminleme
Forecasting maritime trade indexes by using the time series models
KAAN KOYUNCU
Doktora
Türkçe
2022
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA TAVACIOĞLU
- Lav lambası temelli entropi kaynağı kullanılarak kriptolojik ikamekutusu tasarımı
Cryptographic substitution box design using entropy source based onlava lamp
ÖMER KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat ÜniversitesiYazılım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH ÖZKAYNAK