MİMARİ TASARIMDA YAPAY ZEKA -02: NEDEN MİMARİ TASARIMDA YAPAY ZEKA?

Yaşadığımız yüzyıl bir bilgi ve işlem çağı haline gelmiştir. İnsanoğlunun binyıllar boyunca geliştirdiği aletler, teknolojiler, sistemler, yapılar, organizasyonlar belirli dönemlerde gelişim açısından kesintiye uğrasa da uzun vadede içerdiği teknoloji ve bilgi yoğunluğuna göre genel olarak artış göstermiştir. Geliştirilen her yeni ürün yaşamı etkilemiş ve değiştirmiş, bu değişiklikler de yeni ürünlerin geliştirilmesine yol açmıştır.


Son yüzyılda, hatta yüzyıldan daha kısa süre içinde geliştirilen en önemli ürün bilgiyi işleme ve yüksek hesaplama yapma becerisine sahip makineler yani bilgisayarlardır. Bilgisayarlar yaşamın her alanını etkilemiş, zamanı hızlandırmış, üretim yöntemlerini geliştirmiş, verimliliği arttırmış ve yol açtığı ağ yapısıyla sosyokültürel yapıları tamamen değiştirmiştir.

Gerçek anlamda, 1950’li yıllarda Alan Turing’in ilk modern bilgisayarı icat etmesiyle ortaya çıkan büyük hesaplama gücü, geçen zaman içinde üstel biçimde binlerce kat artmış ve günümüzde saniyede milyarlarca işlem yapabilme potansiyeline sahip işlemcilerin ortaya çıkmasına imkân vermiştir.


Bilgisayarın ilk icat edildiği dönemlerden başlayarak insan zekâsına sahip makineler üretme fikri araştırmacılar için bir ilham kaynağı olmuştur. Geçen süre içinde işlem gücünü oluşturan donanım yapısındaki gelişmelere paralel olarak dijital ortamda üretilen veri miktarı da katlanarak artmıştır. Dijital verilerin artışı öyle bir noktaya gelmiştir ki artık her yıl içerisinde üretilen bilgi miktarı bundan önceki binlerce yılda insanoğlunun ürettiği tüm veri miktarından daha fazla olmaktadır.


Veri ve donanımdaki gelişmelerin yanında bilgisayar bilimleri ile uğraşan bilim adamları, araştırmacılar, mühendisler ve uygulama geliştiricilerin sayısında da sürekli bir artış görülmektedir. Bu sayede güncel hayattaki problemlere çözüm üretmenin yanında makinelerin sahip olacağı yapay zekâ (YZ) hedefine ulaşma yönünde de algoritma geliştirme üzerine bir yarış söz konusudur.


Donanım, veri, insan kaynağı ve algoritma geliştirme yönünde stratejik hedefler belirleyen ülkeler bu konuyu politik hedeflerinin merkezine yerleştirmiş ve geleceklerini buna bağladıklarını ifade eden söylemlerde bulunmaya başlamışlardır. Bireylerin, üniversitelerin ve şirketlerin yanında artık ülkelerin de yapay zekâ konusunda hedefler belirledikleri bir dünyada herhangi bir sektörün ya da iştigal alanının yapay zekâ kavramından uzak olması düşünülemez bir boyuta gelmiştir.


İnsanlık tarihi kadar eskiye uzanan mimarlık disiplini için de yapay zekâ kavramının potansiyelinin tespit edilmesi ve uygun yöntemler geliştirilmesi güncel bir konudur. Teknoloji ile her zaman yakın ilişki içinde olmuş olan mimarlık uğraşı, bilgisayarların hesaplama ve çizim amaçlı kullanılabilir olduğu ilk günlerden beri bu imkânları değerlendirmeye çalışmıştır. Özellikle kişisel bilgisayarların yaygınlaştığı 1970’lerden sonra ortaya çıkan tasarım yazılımları mimarlık yapış şeklini doğrudan etkilemiş hem tasarım sürecini hem de mimari tasarımın kendisini dijitale uygun bir hale dönüştürmüştür.


Her ne kadar inşaat sektöründeki teknoloji kullanımı ve verimlilik, askeri endüstri, otomotiv, beyaz eşya, havacılık, sağlık, denizcilik vb. gibi diğer endüstrilerde olduğu kadar gelişmemiş olsa da güncel teknolojilerin bu sektörü de eskisinden daha yoğun bir biçimde dönüştüreceği aşikârdır. Özellikle insan hatalarını ve verimsizliğini azaltacak hatta tamamen ortadan kaldıracak yapay zekâ temelli uygulamaların ve üretim teknolojilerinin diğer sektörlerde olduğu gibi inşaat ile ilgili sektörlerde de verimliliği arttırmak, maliyetleri düşürmek, kaliteyi kusursuzlaştırmak gibi getirileri göz önünde bulundurulduğunda hızla yaygınlaşacağını öngörmek uygun düşecektir.


Yapım faaliyetlerinin önemli bir aşaması olan mimari tasarım süreci de bilgisayar teknolojilerinin yaygınlaştığı dönemde yaşadığına benzer bir dönüşümü yapay zekâ teknolojilerinin yaygınlaşması ile yine yaşayacaktır. [z1]


1.1 Problem / Motivasyon

Tez kapsamında yanıt bulunmaya çalışılan temel problem mimari tasarım süreçlerinde yapay sinir ağlarının (YSA) kullanımına dair imkânların sorgulanmasıdır. Bu sorgulama özellikle dikdörtgen bir parselin vaziyet planı tasarımında evrişimli yapay sinir ağları (EYSA) ile geliştirilmiş bir modelin tasarım sürecine nasıl dahil edilebileceği üzerinde yoğunlaşmıştır. Problemin bu şekilde tanımlanmasının arkasında yatan motivasyon gerek tez araştırmaları sürecinde gerekse öncesindeki haberdar olunan yapay zekâ alanındaki çalışmaların geldiği seviyeye duyulan ilgi nedeniyle meslek pratiğine olumlu ve kalıcı bir katkıda bulunma gayretidir.


Yapay zekanın mimari tasarımda nasıl kullanılabileceği işbu tezde 1.5 Literatür Araştırması maddesinde de görülebileceği üzere çeşitli araştırmalara konu olmuş bir alandır. Henüz tam anlamıyla sadece bazı girdiler sunularak bir yapay zeka modelinden tam anlamıyla bitmiş bir mimari tasarım elde etmek gibi bütüncül bir sonuca erişilememiş olmakla birlikte mimari tasarım sürecinin çeşitli alt aşamalarında güncel kullanımları mevcuttur.


Yapay zeka modelleri herhangi bir problem uzayına dair tahmin, sınıflandırma, anomali tespiti vb. gibi spesifik amaçlar için başarılı bir biçimde kullanılabilmektedir. Tez kapsamında ele alınan vaziyet planı tasarımında yapay zeka kullanımı da özünde bir sınıflandırma problemi olarak ele alınmıştır. Bu noktada belirtilmelidir ki mimari tasarım objektif bir çok veriye dayanan bir süreç olması ile birlikte tasarımcının kişisel üslubundan ve mimari yorumundan bağımsız bir pratik olmadığı aşikardır. Tez müellifi bir mimar olarak problemi belirlerken vaziyet planı çözümünde çevre verilerini yapısal biçimlenişi belirlerken önemli bir etmen olarak göz önünde bulundurduğumuzu ve tezin problemini de bu etmeni göz önünde bulundurarak çözümlemeyi hedeflediğimizi ifade etmeyi gerekli görmekteyiz.


Vaziyet planı tasarımı özünde çok geniş bir alanı içermektedir. Yapı sınıfı, coğrafya, arsa ölçüleri, parsel sınırlarının biçimlenişi, arazi eğimi, yönlenme, yol durumu vb. sayısız farklı biçimlenişi tek bir modelde çözümlemeye kalkışmak tezin kapsamını ve araştırmanın boyutunu çözümsüz bırakacağından vaziyet planı tasarımında ele alınacak arsa girdisi sınırlandırılmıştır.