Kitlesel konut tasarımında genetik algoritmaların kullanımı
The use of genetic algorithms in mass housing design
Yazar: YADİGAR GÖKÇE ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. SERHAT BAŞDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Konut Üretimi ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mimarlık = Architecture
Dizin: Evrimsel algoritmalar = Evolutionary algorithms    ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Hesaplamalı tasarım = Computational design ; Konut tasarımı = Housing design ; Tasarım süreci = Design process

Özet:
Sanayi Devrimi ile ortaya çıkan hızlı kentleşme ve nüfus artışıyla artan konut talebini karşılamak için geliştirilen hızlı ve seri üretim biçimleri konutun tasarım ve üretim süreçlerinde köklü değişikliklere neden olmuştur. Geleneksel yöntemlerle üretilen tekil konutların yerini, gelişen teknolojiyle büyük ölçekte üretilen kitlesel konut biçimleri almıştır. 
Kişi başına düşen gelirin yetersizliği, gelir dağılımı eşitsizliği, artan arsa ve üretim maliyetleri gibi sorunlar rekabetçi koşullar altında konutun tasarım ve üretim sürecinde verimlilik arayışlarını mimarlığın temel çalışma alanı haline gelmiştir.  Kamu ve özel sektör aracılığıyla kitlesel konut üretim biçimleri olarak gündeme gelen çözüm arayışları konutu bir ürün olarak standart, modüler, türetilebilir ve çoğaltılabilir tipolojik birimlere geliştirme eğilimi göstermiştir. Tüm dünyada örneklerini gördüğümüz rasyonel ve modernist konut üretim biçimleri her ne kadar üründe ve üretimde verimliliği arttırmış olsa da ortaya çıkan kitlesel konutlar tekdüze plan şemasına sahip, kimliksiz konutlar olma eğilimindedir.
Günümüzde önemi giderek artan, karmaşık verilerin çoklu entegrasyonunu gerektiren büyük ölçekli konut projelerinde ön tasarım aşamasında alternatifler türetme süreçlerinin karmaşıklığı ve geleneksel yöntemlerle uzun zaman alması hesaplamalı tasarım araçlarına olan ihtiyacı bir kez daha gündeme getirmektedir. Farklı işlev ve farklı türde kullanıcıları içeren kitlesel konut projelerinde hesaplamalı tasarım yöntemlerinin kullanımı daha özgün yapıların oluşmasına imkan sağlarken, kitlesel üretim potansiyellerinin arttırılmasını olumlu yönde etkileyeceği düşünülmektedir.
Çalışmanın amacı kitlesel konutların ön tasarım aşamasında kullanıcı, çevre ve yapılaşma koşulların bağlı olarak, mimarlar tarafından belirlenen öncelikler doğrultusunda analiz edilerek hesaplamalı tasarım aracıyla hızlı ve etkin bir şeklinde oluşturulmasıdır. Çalışmada Zeytinburnu Kazlıçeşme'de seçilen arazide kitlesel konutların, genel yerleşim ve kütle kararlarının alınmasında genetik algoritmalardan yararlanılmıştır. Kullanıcıya bir karar destek sistemi olarak hizmet edecek olan modelde hesaplamalı tasarım aracı olarak Rhino -Grasshopper yazılımı seçilmiştir. Kitlesel konut alternatiflerinin oluşturulmasında seçilen evrimsel hesaplamaların modele entegrasyonu, çoklu veri analizi ve optimizasyonu için Wallacei X eklentisinden yararlanılmıştır. Genetik algoritmalarla üretilen sonuçlar, üç farklı seçim yöntemiyle seçilerek araziye özgü alternatif kitlesel çözümlere kısa sürede ulaşılmıştır.

Abstract:
Due to the rapid urbanization and population growth that emerged with the Industrial Revolution, increasing demand, rapid and mass production forms have caused radical changes in the design and production processes of the residential areas. The individual houses produced with traditional methods have been replaced by mass housing forms produced on a large scale with the developing technology.
Problems such as insufficient per capita income, inequality of income distribution, increasing land and production costs have made the search for efficiency in the design and production process of the house the main field of study under competitive conditions. The search for solutions, which came to the fore as forms of mass housing production through the public and private sectors, tended to develop the house as a product into standard, modular, derivable and reproducible typological units. Although the rational and modernist forms of housing production, examples of which we see all over the world, have increased efficiency in product and production, resulting mass housing tends to be houses with a uniform plan and without identity.
In large-scale housing projects, which are increasingly important today and require multiple integration of complex data, the complexity of the processes of generating alternatives at the preliminary design stage and the long time consuming traditional methods bring the need for computational design tools to the agenda once again. It is thought that the use of computational design methods in mass housing projects involving different functions and different types of users will allow the creation of more unique structures, while positively affecting the increase of mass production potentials.
This study aims to create the mass housing in a fast and effective way with the computational design tool by analyzing them in line with the priorities determined by the architects, depending on the user, environment and building conditions at the preliminary design stage. In the study, genetic algorithms were used in the decision of mass housing, general settlement and mass in the selected land in Zeytinburnu Kazlıçeşme. Rhino-Grasshopper software was chosen as the computational design tool in the model, which will serve as a decision support system for the user. The Wallacei X plugin was used for the integration of selected evolutionary calculations into the model, multi-data analysis and optimization in the creation of mass housing alternatives. The results produced by genetic algorithms were selected by three different selection methods, and alternative mass solutions specific to the field were reached in a short time.