EN / TR
Hesaplamalı Şehircilik Araştırması
06 - SEMTDevam Ediyor2024-2025

Hesaplamalı Şehircilik

Algoritmaların bir mahalle tasarlamasına izin verdik. Sonra inşa ettik.

Ölçek 1:5000 Semt
Alan 2.4 km²
Süre 9 ay
Ekip 4 araştırmacı
Araçlar Rhino Python
Durum Aktif Faz 2
01

Bir mahalleyi nasıl tasarlarsınız?

Geleneksel masterplanning sezgiye dayanır. Mimar deneyim ve örneğe dayalı bir plan çizer. Belki işe yarar. Belki yaramaz. İnsanlar taşınana kadar bilemezsiniz.

Biz farklı bir şey denedik. Her gün alanda yürüyen 127.000 yayayı simüle ettik. 5.000 farklı bina düzenlemesini test ettik. Çelişen hedefler için optimize ettik: yoğunluğu maksimize et, yürünebilirliği maksimize et, güneş ışığını maksimize et, rüzgarı minimize et.

Algoritma kendi başımıza çizmeyeceğimiz bir şey buldu. Binaları eşit dağıtmak yerine beş mini-merkeze kümeledi. Bu kalıp, Jane Jacobs'ın gelişen mahallelerde gözlemlediğiyle örtüşüyor. Ama biz bunu hesaplamalı olarak keşfettik.

Yaya akış ısı haritası simülasyonu

127.000 Ajan: Her renkli nokta simüle edilmiş bir kişi. Isı haritası nerede toplandıklarını gösteriyor.

02

Kuramsal Çerçeve

01

Evrimsel Optimizasyon

NSGA-II algoritması tasarım alanını keşfeder. İnsan önyargısı olmadan çelişen hedefleri dengeleyen çözümler bulur.

02

Ajan Tabanlı Simülasyon

Gerçekçi davranışlara sahip 127.000 sanal yaya. Yürürler, alışveriş yaparlar, işe giderler. Kalıpları tasarım kusurlarını ortaya çıkarır.

03

Çok Amaçlı Denge

Yoğunluk, yürünebilirlik, güneş ışığı, rüzgar konforu. Algoritma insanların görmekte zorlandığı ödünleşimleri bulur.

04

Kullanım Sonrası Doğrulama

Faz 1'i inşa ettik. Gerçek yaya sayıları simülasyonla %13 fark içinde eşleşti. Yöntem işe yarıyor.

03

Araştırma Süreci

01

Alan Verisi Topla

Belediye kaynaklarından CBS, trafik sayımları, demografi

02

Ajan Modeli Oluştur

Gözlemlenen davranışa göre kalibre edilmiş 127.000 ajan

03

Evrimi Çalıştır

NSGA-II bir gecede 5.000'den fazla varyantı test eder

04

Doğrula ve Tekrarla

Tahminleri gerçek dünya ölçümleriyle karşılaştır

04

Araştırma Aşamaları

01

Veri Toplama

CBS haritalama, trafik sayımları, demografik araştırmalar. Bilgisayara dokunmadan önce dokuz ay saha çalışması.

02

Ajan Kalibrasyonu

Kadıköy'de gerçek yayaları filme aldık. Görüntüleri yürüme hızları, güzergah seçimleri, durma kalıplarını kalibre etmek için kullandık.

03

Evrim Çalışmaları

5.000'den fazla tasarım varyantı bir gecede test edildi. Her biri simüle edildi, puanlandı ve hedeflere göre sıralandı.

04

Doğrulama

Faz 1 inşa edildi. Tahminleri gerçeklikle karşılaştırıyoruz. Şu ana kadar: %87 eşleşme.

05

Temel Metrikler

127k
Ajan
Simüle edilmiş yayalar
5,000+
Varyant
Tasarım iterasyonları
87%
Doğruluk
Simülasyon vs. gerçeklik
2.4 km²
Kapsam
Semt ölçeği
06

Öncü Düşünürler

01

Jane Jacobs

Kentsel Aktivist, 1916-2006

Jacobs yıllarca New York kaldırımlarını izledi. Gelişen sokakların karma kullanım, kısa bloklar ve sokağa bakan gözler gerektirdiğini gördü. Algoritmamız bağımsız olarak benzer kalıplar keşfetti.

02

Christopher Alexander

Mimar ve Teorisyen, 1936-2022

Alexander'ın Kalıp Dili insan davranışından ortaya çıkan tasarım kuralları önerdi. Ajan tabanlı yaklaşımımız bu kalıpları hesaplamalı olarak üretiyor.

03

Jan Gehl

Danimarkalı Kentsel Tasarımcı

Gehl yaya sayımını kentsel araştırma olarak icat etti. Yürünebilirlik metriklerimiz doğrudan onun yöntemlerini genişletiyor.

04

Kevin Lynch

Şehir Plancısı, 1918-1984

Lynch şehirleri okunabilir kılan öğeleri belirledi: yollar, kenarlar, düğümler. Algoritmalarımız onun kriterlerine göre optimize ediyor.

07

Vaka Çalışmaları

Bilkent Kampüs Masterplanı

Ankara, Türkiye

50 hektarlık bir üniversite genişlemesi. Binalar 5.000 iterasyon boyunca konumlarını 'buldu'. Akademik binalar arasındaki ortalama yürüme mesafesi %23 azaldı.

50 ha Alan
-23% Yürüme Azalması

Kadıköy Doğrulama Çalışması

İstanbul, Türkiye

Mevcut koşulları simüle ettik, sonra gerçek yaya akışlarını ölçtük. %87 korelasyon. Bu tüm metodolojiyi doğruladı.

87% Doğruluk
127k Ajan

Karşılaştırmalı Analiz

Geleneksel Masterplan

Mimar Çizer, Şehir İnşa Eder

Örnek ve sezgiye dayalı. Bazen parlak, bazen felaket. İnşaat öncesi test etme imkânı yok.

Deneyim TabanlıTest EdilmemişRiskli

Parametrik Şehircilik

Kurallar Form Üretir

Grasshopper tanımları varyantlar üretir. Manüelden daha iyi, ama hâlâ tasarımcı güdümlü.

Kural TabanlıEsnekTasarımcı Güdümlü

Ajan Tabanlı Modelleme

İnşa Etmeden Simüle Et

Sanal yayalar tasarımı test eder. Sorunlar zemin kırılmadan önce ortaya çıkar.

Tahmine DayalıVeri OdaklıTest Edilebilir

Bizim Yaklaşımımız

Evrimleştir + Simüle Et

Evrimsel algoritmalar seçenekler üretir. Ajan simülasyonları bunları test eder. Sadece doğrulanmış tasarımlar hayatta kalır.

Çok AmaçlıDoğrulanmış%87 Doğru
05

Optimizasyon Sonuçları

100% 75% 50% 25% 0%
92%
85%
78%
67%
45%
Ticari Çekirdek
Karma Kullanım
Konut
Yeşil Tampon
Endüstriyel Kenar

Binalar nerede en yüksek olmalı? Algoritma bunu çözdü.

08

Temel Bulgular

01

Polisentrik tek tipe yener. Hem yoğunluk HEM DE yürünebilirlik için optimize ettiğimizde, algoritma sürekli olarak eşit dağılım değil 5 mini-merkez üretti.

5 küme optimal
02

Küçük bloklar doğal olarak ortaya çıkar. Yürünebilirlik yeterince yüksek ağırlıklandırıldığında, algoritma 100m çevre altında bloklar üretir. Jane Jacobs haklıydı.

<100m blok
03

Tahmin mümkün. Simüle edilmiş ve gerçek yaya akışları arasında %87 korelasyon. Kentsel tasarım kanıta dayalı olabilir.

%87 doğruluk
04

Hız önemli. 24 saatte 5.000 varyantı test etmek, insanların asla keşfedemeyeceği tasarım alanlarını keşfedebileceğimiz anlamına geliyor.

24 saatte 5.000
09

Dürüst Sınırlamalar

Veri Bağımlılığı

Çöp girerse çöp çıkar. CBS verilerimiz yanlışsa, tahminlerimiz de yanlış.

Hesaplama Maliyeti

Rüzgar simülasyonu basitleştirilmiş. Semt ölçeğinde tam CFD haftalar sürer.

Davranış Varsayımı

Ajanlar İstanbul'a göre kalibre edilmiş. Farklı şehirler farklı davranabilir.

Zamansal Sınırlama

Statik optimizasyon. Şehirler onlarca yıl boyunca değişir. Modelimiz tek bir anı yakalar.

10

Sonuç

Kentsel tasarımın tahmin yürütme olması gerekmiyor. 127.000 simüle edilmiş yaya ve %87 tahmin doğruluğuyla, mahalleleri inşa etmeden önce test edebiliyoruz. Algoritma Jane Jacobs'ın tanımladığı kalıpları buldu, ama bunları hesaplamalı olarak buldu. Planlamanın geleceği bu.

Sınırlamalar

  • Boş alanlar için en uygun
  • Şimdilik statik model

Gelecek Yönelimler

  • Metropoliten ölçek genişleme
  • Gerçek zamanlı izleme entegrasyonu