Seyahat ingilizcesi için yapay zeka destekli sanal gerçeklik uygulamasının geliştirilmesi
Developing of artificial intelligence supported virtual reality application for travel English
- Tez No: 978917
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN ŞİMŞEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Bilim ve Teknoloji, Education and Training, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, seyahat İngilizcesi öğrenimi için konuşma pratiği sağlayan, yapay zeka destekli bir sanal gerçeklik uygulamasının geliştirilmesini ve değerlendirilmesini kapsamaktadır. Tezin temel amacı, kullanıcıların CEFR A1 ve A2 dil seviyelerini yüksek doğrulukla belirleyebilen ve bu seviyelere uygun gerçek zamanlı diyaloglar sunabilen yapay zeka destekli bir sanal gerçeklik eğitim ortamı oluşturmaktır. Uygulama, gerçekçi havaalanı pasaport kontrol senaryosu çerçevesinde, metin sınıflandırma (CEFR A1–A2 seviye tespiti), konuşma sentezi, konuşma tanıma ve dudak senkronizasyonu yapay zeka bileşenlerini bir araya getirmektedir. Bu bağlamda tez çalışması geliştirme çalışması metodolojisini temel almaktadır. Bu yöntem, sanal gerçeklik öğrenme ortamının geliştirilmesi ve uygulamada kullanılan makine öğrenmesi modelinin oluşturulması süreçlerine özgü yöntemler ile bütünleşik bir yapıda kullanılmıştır. Metin sınıflandırma modeli, tez kapsamında oluşturulan etiketli derlem ile eğitilmiş ve CRISP-DM metodolojisi izlenmiştir. Ayrıca Sürükleyici Sanal Gerçeklik Öğrenme Ortamları (Immersive Virtual Reality Learning Environment, IVRLE) tasarım modeli doğrultusunda sanal gerçeklik uygulamasının yapay zeka entegrasyonu yapılandırılmıştır. Çalışma kapsamında geleneksel makine öğrenmesi algoritmalarından Naive Bayes, Rastgele Orman, Destek Vektör Makineleri ve Lojistik Regresyon ile, yinelemeli sinir ağı (RNN) tabanlı model mimarilerinden Çift Yönlü RNN, Dikkat Tabanlı RNN, LSTM ve Çift Yönlü LSTM ile, dönüştürücü tabanlı model mimarilerinden BERT, ALBERT, DistilBERT, RoBERTa ve XLNet ile 129 farklı makine ve derin öğrenme modeli test edilmiş, en iyi performans gösteren model hem tez kapsamında geliştirilen derlemde hem de tahmin yeteneğinin daha iyi analiz edilebilmesi için CEFR-SP derleminde değerlendirilmiştir. Yine GPT-4o ve GPT-4.5 üretken yapay zeka modellerine de CEFR-SP derleminde yer alan metinler için sınıflandırma görevi verilmiştir. Seçilen modelin performansı, üretken yapay zeka modellerinin performansıyla karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Tezin bulguları, önerilen özel amaçlı yapay zeka modelinin A1–A2 seviyelendirme gibi görevlerde üretken modellerden daha tutarlı ve açıklanabilir sonuçlar verdiğini göstermektedir. Seçilen metin sınıflandırma modeli ve dahil edilen diğer yapay zeka teknolojileri sanal gerçeklik uygulamasına IVRLE modelinin bulunma hissi, yüksek gerçeklik ve etkileşimlilik bileşenleri dikkate alınarak entegre edilmiştir. Çıktılar, geliştirilen uygulamanın bu modelin tüm bileşenlerini karşılayan özellikleri barındırdığını göstermektedir. Bu bağlamda tez kapsamında seyahat İngilizcesi için geliştirilen yapay zeka destekli sanal gerçeklik uygulaması dil öğreniminde etkili bir deneyim sunmaktadır
Özet (Çeviri)
This study covers the development and evaluation of an artificial intelligence-supported virtual reality application that provides speaking practice for learning travel English. The main aim of the thesis is to create an artificial intelligence-supported virtual reality educational environment that can determine users' CEFR A1 and A2 language levels with high accuracy and present real-time dialogues appropriate to these levels. The application combines text classification (CEFR A1–A2 level detection), speech synthesis, speech recognition and lip synchronization artificial intelligence components within the framework of a realistic airport passport control scenario. In this context, the thesis study is based on the development study methodology. This method was used in an integrated structure with methods specific to the development of the virtual reality learning environment and the creation of the machine learning model used in the application. The text classification model was trained with the labeled corpus created within the scope of the thesis and the CRISP-DM methodology was followed. In addition, the artificial intelligence integration of the virtual reality application was structured in line with the Immersive Virtual Reality Learning Environment (IVRLE) design model. Within the scope of the study, 129 different machine and deep learning models were tested with traditional machine learning algorithms such as Naive Bayes, Random Forest, Support Vector Machines and Logistic Regression; recurrent neural network (RNN) based model architectures such as Bidirectional RNN, Attention Based RNN, LSTM and Bidirectional LSTM; and transformer based model architectures such as BERT, ALBERT, DistilBERT, RoBERTa and XLNet; and the best performing model was evaluated both in the corpus developed within the scope of the thesis and in the CEFR-SP corpus for a better analysis of its predictive ability. GPT-4o and GPT-4.5 generative artificial intelligence models were also given the task of classifying texts in the CEFR-SP corpus. The performance of the selected model is examined in comparison with the performance of generative artificial intelligence models. The findings of the thesis show that the proposed special purpose artificial intelligence model gives more consistent and explainable results than generative models in tasks such as A1–A2 leveling. The selected text classification model and other included artificial intelligence technologies were integrated into the virtual reality application by considering the sense of presence, high fidelity and interactivity components of the IVRLE model. The outputs show that the developed application has features that meet all the components of this model. In this context, the artificial intelligence-supported virtual reality application developed for travel English within the scope of the thesis offers an effective experience in language learning.
Benzer Tezler
- The impact of digitalisation on company law
Dijitalleşmenin şirketler hukukuna etkisi
AYBÜKE KESKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Hukukİstanbul Medeniyet ÜniversitesiÖzel Hukuk Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM KARATEPE KAYA
- AI-driven semantic and structural modelling of urban gastronomy through language
Dil üzerinden kentsel gastronominin yapay zeka destekli anlamsal ve yapısal analizi
MELİKE SERRA KALYON
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGalatasaray ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BURAK PARLAK
- Benchmarking generative ai in structured domains: A critical evaluation of LLM–RAG architectures for flight recommendations
Yapılandırılmış alanlarda üretken yapay zekanın kıyaslanması: Uçuş tavsiyeleri için LLM–RAG mimarilerinin eleştirel bir değerlendirmesi
TUQA RAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBüyük Veri ve İş Analitiği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ IBRAHEEM SHAYEA
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERYEM UZUN-PER
- Crew recovery optimization through disruption analysis and deep learning driven column generation
Aksaklık analizi ve derin öğrenme tabanlı sütun oluşturma ile ekip kurtarma optimizasyonu
AHMET HEREKOĞLU
Doktora
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ÖZGÜR KABAK
- Contributions to the determination of optimized driving strategies for electric vehicles using artificial intelligence based methods
Elektrikli araçlar için yapay zeka tabanlı yöntemlerle en uygunlaştırılmış sürüş stratejilerinin belirlenmesine katkılar
UFUK BOLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
DOÇ. DR. GÜLCİHAN ÖZDEMİR