Kentsel dinamiklerin sosyal kentsel veri aracılığı ile temsili ve kentsel tasarıma yönelik bir arayüz önerisi
Representing urban dynamics with social urban data and a interview proposal for urban design
Yazar: MERAL KÖPRÜLÜ
Danışman: DOÇ. DR. MELTEM AKSOY
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilişim Ana Bilim Dalı / Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Bilgi ve iletişim teknolojilerinin gelişmesiyle, kullanıcılar kent üzerinde sanal izler bırakmaya başlamışlardır. Günümüzde telefon konuşmaları, mesajlar, paylaşılan fotoğraflar ve konum bilgileriyle kullanıcılar büyük miktarda veri üretmektedir. Kullanıcılar tarafından üretilen büyük miktardaki veriyi farklı bağlamlarda analiz etmek, kenti kavrayışımızda yeni bir anlayış kazandırmaktadır. Bu veriler, tasarımcıların kurdukları yeni ilişkilerle beklenmedik ve yaratıcı şekillerde araçsallaştırılabilir. Bu noktada, kullanıcılara ait büyük miktardaki verinin elde edilmesinde mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağlar güçlü araçlar olarak ön plana çıkmaktadır. Tez boyunca, mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağlardan elde edilen kullanıcılara ait büyük miktardaki veri "Sosyal Kentsel Veri (Social Urban Data)" olarak tanımlanmaktadır. "Sosyal Kentsel Veri" kentsel tasarım alanında yeni bir gerçeklik olarak varolmakta, kullanıcı-kentsel mekan etkileşimlerini kavrama ve temsil etme alanındaki anlayışımızı yeniden şekillendirmektedir. Bu noktada, kentsel veri akışları ve kullanıcılar arasında iletişimi sağlayan arayüzlerin tasarımı ve verilerin temsili kritik hale gelmektedir. Bu tez, "sosyal kentsel veriyi kullanıcı için algılanır kılacak görsel arayüzlerin üretimine" odaklanmaktadır. Temsilin, tasarım düşüncesinin aktarımında, kavramsallaştırmalar ve görselleştirmeler yoluyla, kullanıcılarla diyaloğa olanak sağladığı ve yaratıcı bir alan olduğu düşünülmektedir. Ayrıca günümüzde ortaya çıkan yeni dijital araçlar, veri analizi teknikleri ve kartografya, tasarımcıların büyük veriyi algılanır kılacak temsiller oluşturmalarında yeni potansiyeller sunmaktadır. Bu tez, büyük miktardaki veri, dijital araçlar ve tasarım arakesitinde yer almaktadır. 
Tezin ilk bölümü, sosyal kentsel verinin ortaya çıkış sürecine odaklanmaktadır. Bu bölümde, öncelikle kent ve veri etkileşimlerinin tarihsel süreçteki gelişimi açıklanmakta, sonrasında ise büyük veri ve sosyal kentsel verinin ortaya çıkışı ve bu ortaya çıkışın kent üzerinde yarattığı etkiler ele alınmaktadır. Bu etkilerin kentsel tasarım ve temsiller üzerindeki yansımalarına değinilmektedir. 
Tezin ikinci bölümü ise, sosyal kentsel verinin nitelikleri, veri kaynakları ve kentsel alandaki kullanımlarını tanımlamak üzerinedir. Sosyal kentsel veri kaynakları olan mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağların her biri kent-kullanıcı ilişkisinin ayrı bir noktasını ele alma imkanı vermektedir. Sosyal ağlar, kullanıcının bireysel perspektiften kent algısını ortaya koyarken, sensör ve mobil cihazlar ise kentteki insan ve araç hareketinin tanımlanmasını ve kentsel mekanların kullanım yoğunluğunun zamana bağlı değişiminin görünür kılınmasını sağlamaktadır. Bu bölüm bu alanda yapılan çeşitli projeler aracılığıyla ele alınmaktadır. 
Tezin üçüncü bölümü ise sosyal kentsel verinin temsillerini bütüncül bir bakışla ele almaktadır. Bu bölüm, her ne kadar sosyal kentsel verinin temsili başlığı altında yer alsa da, konunun gereği olarak sosyal kentsel veri odağından bir miktar uzaklaşmakta, büyük miktardaki kentsel verinin temsili şeklinde bir üst perspektife genişlemektedir. Bu bölümde öncelikle verinin görsel temsilinin üretim süreci ele alınmaktadır. Sosyal kentsel veriyle temsillerin oluşturulma süreci aynı zamanda, büyük miktardaki veriyle temsillerin oluştulma sürecidir. Bu süreç, veri strüktürü, görsel strüktür ve arayüz strüktürünün oluşturulması ve arayüz-kullanıcı etkileşimlerinin sağlanması şeklinde ilerlemektedir. Sonrasında büyük veri dolayısıyla sosyal kentsel verinin temsiliyle ilişkili olduğu düşünülen dijital araçlar incelenmiştir. Büyük verinin analizinde kullanılan bu araçların, sosyal kentsel verinin temsiline de entegre edilme potansiyeli vardır. 
Temsillerin üretim sürecini bütüncül bir perspektiften ele almak adına sosyal kentsel veriyi kullanan birçok proje incelenmiştir. Kentsel bir problem üzerine büyük miktardaki veriyi kullanarak sıfırdan bir proje üretmek, çeşitli beceriler ve disiplinlerarası çalışma gerektiren, uzun zaman dilimlerine yayılabilecek bir süreçtir. Bu nedenle, tek bir kentsel problem odağında veriyi analiz etmek yerine, sosyal kentsel veriyi kullanan pek çok projeyi bir arada ele almak konunun tasarımla ilişkisini kavrayabilmek ve konuyu bütüncül olarak ele alabilmek adına tercih edilmiştir. Her bir proje veri strüktürü, görsel strüktür ve arayüz-kullanıcı etkileşimi kriterleri altında parçalanmıştır. Projeler, tasarımcının kurduğu veri ilişkileri, bu ilişkilerin görsel elemanlara kodlanması ve arayüzlerin kullanıcı ile olan etkileşim biçimleri şeklinde ele alınmış ve bu kriterler üzerinden çıkarımlar yapılmıştır. Bu projelere bakıldığında, kentsel dinamiklerin temsilinde çok çeşitli dijital araçlar geliştirilmiş olsa da temsillerde kullanılan görsel öğelerin ve yaratıcılığın sınırlı kaldığı düşünülmektedir. Bunun sebebi olarak verinin analiz ve görsel temsilinin üretim sürecinin çok aşamalı olması sebebiyle tasarımcının hızlı tasarım sürecinin kesintiye uğraması gösterilebilir. Ayrıca verilerden elde edilen sonuçların statik olma durumları, tasarımcı için kısıtlayıcı gözükmektedir. Bu noktada tasarımcının bir yandan veriye dayalı ilişkileri kurarken, diğer yandan daha serbest çalışabileceği, esnek çalışma ortamlarına gereksinim duyulduğu söylenebilir.  
Son olarak, bu çıkarımlar doğrultusunda veri ile tasarlama sürecinde tasarımcıya esnek bir ortam sunabilecek bir arayüz önerilmektir. Bu arayüz, veri analiz sürecinin çok aşamalı adımlarını azaltacak, tasarımcının veriye dayalı ilişkileri hızlıca  kurabileceği, kişisel bakışını entegre edebileceği, görsel denemeler yapabileceği esnek bir çalışma ortamı olarak düşünülmüştür. Önerilen arayüz tasarım kurgusu, tasarımcıya tasarımın erken aşamalarında veriye dayalı çalışma imkanı sunmayı hedeflemektedir. Önerilen arayüzün, kullanım amaçlarına göre farklılaştığı durumlar, kullanım şekli ve adımları tezin son bölümünde açıklanmıştır.

Abstract:
With the development of information and communication technologies, users started to leave virtual traces on the city. With phone conversations, discarded messages, shared photos, and location information, users generate large amounts of data. Analyzing large amounts of data generated by users in different contexts gives us a new understanding of the city. These data can be instrumentalized in unexpected and creative ways with the new relationships established by designers. At this point, mobile devices, sensors and social networks come to the fore as powerful tools for obtaining large amounts of data from users. Throughout the thesis, large amounts of data from mobile devices, sensors and social networks are defined as 'Social Urban Data'. Social Urban Data exists as a new reality in the field of urban design, reshaping our understanding of cognation and representing user-urban space interactions. At this point, the design of data interfaces and the representation of data providing communication between users and urban data flows becomes critical. This thesis focuses on the production of visual interfaces that will make the social urban data perceived for the user. The representation is thought to be a creative field and enables dialogue with users through the transfer of design thinking, conceptualizations and visualizations. In addition, new digital tools, data analysis techniques and cartography, which are emerging today, provide new potentials for designers to create representations that will make large data detectable. This thesis is part of a large amount of data, digital tools and design intersections.
Today, the studies in the field of urban design are shaped towards the design of systems and interfaces that provide communication between urban data flows and users, rather than the search for physical or formal space. Designing interactive interfaces showing the dynamics of the city is becoming an occupation of designers. Architecture becomes the form of the interface and architects are the designers of this interface. Interfaces have the potential to understand the functioning of urban flows and functions and to mediate the establishment of a dynamic feedback cycle for the city to organize itself. Interfaces can be used by different disciplines, local authorities and users for sustainable and livable cities. The design of interfaces is critical to make the large data and dynamics in the city detectable. At this point, one of the roles of designers is to create an understandable representation of the temporal and spatial aspects of urban occurrences using digital traces. It is a creative space that the designer must make the decision in which the source of data or the combination of data can be the best representation to predict, calculate and predict urban dynamics. The designer can use a single data type or multiple types of data in data collection, data analysis and visualization processes in the transfer of design thinking; Identifying the representation scale, using two- or three-dimensional perspectives, convergence for the user's interaction, filtering, querying tools, etc. Information and communication is a new field for designers to represent the large amount of data emerging with the development of technology. When the projects discussed in the context of the thesis are examined, it is seen that the way the designer handles data and communicates to the user is shaped from physical production to digital interface designs. The designer reaches the user through web-based interfaces and even designs the interfaces that the user can process the data. In this case, the user of the city is gradually transformed into the designer of the city. Deterministic decisions of the designer and the management are shaped towards the ability of the users to organize themselves.
The first part of the thesis focuses on the process from the 1950s, when urban planning emerged, to the formation of today's data-intensive urban environments. In this section, first the development of urban and data interactions in the historical process is explained and concepts and models put forward to understand the city and find solutions to urban problems will be discussed. Jane Jacobs's approach to addressing cities as a problem of organized complexity, approaches such as the urban dynamics model that Forrester creates with the approach that urban problems can be measured quantitatively is explained. After that, the emergence of big data and social urban data with the developments in science and technology, new phenomena and concepts created by this emergence will be explained. The reflections of these new concepts and facts on urban design and representations will be discussed together with the discourses of architects and designers. Afterwards, with the emergence of social urban data concepts such as urban feedback loop, urban self-organization, participation and collectivity were discussed. These concepts are also thought to affect the representations. Reflections of these effects on urban design and representations are mentioned.
The second part of the thesis is about defining the characteristics of social urban data, data sources and their use in urban areas. Social urban data, a large amount of data, the diversity and multidimensionality of these data, are capable of simultaneously reflecting actions. Social urban data provides new possibilities for the discovery and representation of complex urban dynamics by providing both large data and temporal, spatial, contextual data. Mobile devices, sensors, and social networks, each of which are social urban data sources, allow a separate point of the city-user relationship. While the social networks reveal the urban perception of the user from the individual perspective, the sensors and mobile devices enable the identification of the human and vehicle movement in the city and the time-dependent change in the intensity of the use of urban spaces. This section deals with various projects in this field.
The third part of the thesis deals with the representations of social urban data with a holistic perspective. Although this chapter is included in the representation of social urban data, it extends from the focus of social urban data as a requirement of the issue, expanding to a higher perspective in the form of representation of large amounts of urban data. In this section, the production process of the visual representation of the data is discussed. The process of creating representations with social urban data is also the process of creating representations with large amounts of data. This process proceeds in the form of data structure, creation of a visual structure and interface structure, and providing interface-user interactions. Afterwards, digital data which are thought to be associated with the representation of social urban data are examined. These tools used in the analysis of large data have the potential to be integrated into the representation of social urban data.
In order to address the production process of representations from a holistic perspective, many projects using social urban data were examined. Producing a project using a large amount of data on an urban problem is a process that can be extended to long periods of time, requiring various skills and interdisciplinary work. For this reason, instead of analyzing the data in a single urban problem focus, it was preferred to deal with many projects using social urban data to be able to comprehend the relation of the subject with design and to deal with the subject as a whole. Each project is fragmented under the data structure, visual structure and interface-user interaction criteria. The projects were dealt with as data relations established by the designer, the coding of these relations to visual elements and the forms of interaction of the interfaces with the user. and conclusions were made on these criteria. In view of these projects, although a wide range of digital instruments have been developed in the representation of urban dynamics, visual elements and creativity used in representations are thought to be limited. The reason for this is the interruption of the designer's fast design process due to the fact that the analysis and visual representation of the data is multi-stage in the production process. In addition, the results obtained from the data to be static, the designer seems to be restrictive. At this point, it can be said that the designer, on the one hand, builds data-based relationships and, on the other hand, needs more flexible working environments.
Finally, in line with these implications, it is advisable to propose an interface that can offer the designer a flexible environment in the process of designing with data. This interface is thought to be a flexible working environment that will reduce the multi-step of the data analysis process, which can quickly build data-based relationships, integrate personal perspectives, and make visual experiments. The situations in which the proposed interface differs according to the intended use, the way of use and steps are explained in the last section of the thesis.