A knowledge discovery approach to urban analysis the Beyoğlu preservation area as a data mine

Kentlerin karmaşık yapısına ilişkin mevcut bilgimizi arttırarak kentsel mu dahelesu reçlerinde daha bilinçli ve bilgiye dayanan kararlar u retebilmek kent araştırmaları için önemli bir çalışma alanı ve mu cadele konusu olagelmiştir. Geniş ölçeklihesaplama sistemleri ve yeni nesil veri toplama ve analiz etme teknikleri bu alanda çalışan araştırmacılara yeni fırsatlar sunmaktadır.. Bu tezhesaplamalı bilim ve mu hendislik alanındaki bu önemli gelişmelerin kentsel veri analizi alanına ne tu r katkılar sağlayabileceği konusuna odaklanmaktadır. Tezin hedefi 'veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi' jenerik su recini kullanarak kentsel verileri analiz etmek ve böylelikle kente dair bilgimizi arttırabilecek bulgularaerişmektir. 'Veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi' su reci hesaplamalı araç ve teknikleri kullanarak çok geniş, çoğunlukla karmaşık ve çok boyutlu veri tabanlarında gizli 'önceden bilinmeyen ve faydalı/kullanışlı' (Witten & Frank,2005) enformasyon öru ntu lerinin (değişkenler arasındaki korelasyonlar, verigruplamaları ya da daha kompleks hipotezler) otomatikya da yarı-otomatik olarak araştırılması su recidir. Bu doğrultuda bu tezin ana hedefi 'kent analizinde veri madenciliği aracılığı ile bir bilgi keşfi yaklaşımı' geliştirmektir. Kent analistlerinin bu yaklaşımı, kentselmu dahele su reçlerinde kanıta dayalı ve kentsel bağlama duyarlı kararlar verebilmeyisağlayabilecek, 'ilişkisel kent bilgisi'ni keşfetmek amacı ile kullanılabileceğidu şu nu lmektedir. İlişkisel kent bilgisi bu tez kapsamında önerilmiş bir kavramdır ve kentsel veri tabanlarını veri madenciliği algoritmaları kullanarak analiz ederekbulabileceğimiz 'kullanışlı' ve 'değerli' enformasyon öru ntu leri ve ilişkilerini ifade etmektedir. Kent analizinde veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi' yaklaşımıkentsel alanların yerel ve özgu n karakteristiklerinin daha derinden ve kullanışlı bir şekilde anlaşılmasını sağlayabilir. Tezin ikincil hedefi ise, 2008 tarihli Beyoğlu Koruma Amaçlı Nazım İmar Planına ilişkin tematik analiz paftalarında gizli olduğu du şu nu len 'bilgilerin' keşfedilmesidir. Bir grup temel kentsel bileşenin yani binalar, sokaklar, mahalleler ve bunlara ilişkin çeşitli özelliklerin resmedildiği geleneksel tematik kent analizi paftaları söz konusuNazım İmar Planı'nın temelini oluşturmaktadır. Bu analiz paftalarının oldukça zengin birer veri kaynağı oldukları ancak mevcut durumu görsel olarak ifade etmekten öteye bir fayda getirmedikleri ve planlama kararlarına doğrudan etkietmedikleri gözlemlenmiştir. Veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi yaklaşımı kullanılarak tematik analiz paftalarında gizli olduğu du şu nu len 'bilgiler'inkeşfedilmesi mu mku n olabilir ve bu 'bilgiler' kentsel bağlama duyarlı dönu şu myaklaşımları geliştirmek u zere kullanılabilir. Bu amaçlar doğrultusunda, tez kapsamında birbiri ile bağlantılı u ç araştırma sorusubelirlenmiştir: (1) 'Veri tabanlarında bilgi keşfi' jenerik su recinin kentsel veri analizi alanına uyarlanmasını sağlayacak genel bir kent analizi su reç modelinin geliştirilmesi, (2) bu modelin geliştirilerek Beyoğlu Koruma Amaçlı Nazım İmar Planı tematik kent analizi paftalarının analizi için kullanılması, (3) Tematik analizpaftalarından elde edilecek 'ilişkisel kent bilgisi'nin kentsel dönu şu m su reçlerindemu dahele önerilerinin geliştirilmesi amacı ile kullanılması. İlk araştırma sorusuna cevap olarak Fayyad, Piatetsky-Shapiro, and Smyth (1996b)tarafından geliştirilen ve yaygın olarak kabul gören 'veri tabanlarında bilgi keşfi' jenerik su reci kentsel veri analizi alanına uyarlanarak bir 'Kent Analizinde Bilgi Keşfi Su reç Modeli' geliştirilmiştir. Bu su reç modeli ham veriler içerisinde gizlienformasyon öru ntu leri ve ilişkilerini ortaya çıkartmak için coğrafi bilgi sistemleri ve veri madenciliği araçlarını bir arada kullanarak 'kentsel veri tabanı oluşturulma, analiz etme ve analiz sonuçlarını değerlendirme' alt su reçlerini tarif etmektedir. Modelde, veri tabanı oluşturma su reci için coğrafi bilgi sistemleri kullanılırken, veri tabanı analiz etme ve sonuçları değerlendime su reçleri için coğrafi bilgi sistemleriişlevleri ve veri madenciliği teknikleri birbirini tamamlayacak şekilde kullanılmaktadır. Model, coğrafi bilgi sistemleri ve veri madenciliği platformlarınınkarşılıklı olarak birbirlerine girdi sağlayabileceğini ve iki farklı işlev platformununbu şekilde bağlantılanması ile daha incelikli/nitelikli bir veri analizi yapmanınmu mku n olabileceğini göstermektedir. İkinci ve u çu ncu araştırma sorularının araştırılması amacı ile öncellikle 'Kent Analizinde Bilgi Keşfi Su reç Modeli' bir miktar daha geliştirilerek tematik kentsel analiz paftalarının çeşitli hesaplamalı platformlarda işlenmesi ile paftaların içerdiğiverilerden coğrafi bilgi sistemleri tabanlı bir veri tabanı oluşturulmuştur. Beyoğlu Kentsel Koruma alanı içerisinde yer alan binalar ve binalara ilişkin birçok farklı mekansal ve mekansal olmayan özellikten oluşan bu dijital veri tabanı kullanılarak u ç farklı uygulama yapılmıştır. İlk uygulama Beyoğlu Kentsel Koruma Alanı Bina Özellikleri Veri Tabanının veri madenciliği teknik ve yöntemleri kullanılarak analiz edilmesi ile elde edilebilecek enformasyon ilişkileri ve öru ntu lerininin nasıl çeşitlenebileceğiniaraştırmak amacı ile yapılmıştır. İkinci ve u çu ncu uygulamalarda, tez kapsamında önerilen veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi yaklaşımının Beyoğlu Koruma alanı içerisinde yer alan Tarlabaşı semtinin dönu şu mu su recine nasıl bir katkı sağlayabileceği sınanmak istenmiştir. İkinci uygulama kapsamında 'Kent Analizinde Bilgi Keşfi Su reç Modeli', evrimsel bir yaklaşımla bir arada kullanılarak, araştırmacı tarafından önerilen alternatif bir kentsel dönu şu m yaklaşımı çerçevesinde ortaya konulan bir dizi kentsel mu dahelenin alana nasıl uygulanabileceği gösterilmiştir. Üçu ncu uygulama kapsamında ise 'Kent Analizinde Bilgi Keşfi Su reç Modeli'öğrenciler tarafından uluslararası bir çalıştay su recinde yine Tarlabaşı dönu şu mu sorunsalı bağlamında kullanılarak test edilmiştir. Öğrenciler bu modeli kullanarakTarlabaşı semtinin yerel özelliklerini keşfederek bu analizleri temel alan bir takım kentsel dönu şu m mu dahele önerileri ortaya koymuşlardır. Tezin bilimsel çıktıları arasında özellikle u ç tanesinin doğrudan kullanılabilir olduğu ve bu çalışmayı benzerlerinden ayırdığı du şu nu lmektedir:(1) Kent Analizinde Bilgi Keşfi Su reç Modeli. Coğrafi Bilgi Sistemleri ve veri madenciliği tekniklerinin bir arada kullanıldığı başka araştırmalar mevcuttur ancak mevcut literatu rde böyle bir su reci tarif eden bir kent analizi su reç modelininerastlanmamış ve özellikle de böyle bir su recin geleneksel tematik kent analizipaftalarını analiz ederek bunlar içerisinde gizli enformasyon öru ntu leri ve ilişkilerinikeşfetmek amacı ile kullanıldığı bir örneğe rastlanmamıştır.(2) Beyoğlu Kentsel Koruma Alanı Bina Özellikleri Veri Tabanı. Beyoğlu Kentsel Koruma alanı içerisinde yer alan 11,984 adet bina ve bu binaların mekansal ve mekansal olmayan 45 farklı özelliğini içeren oldukça geniş ve detaylı bir dijital veri tabanı oluşturulmuştur. Mevcut literatu rde veri madenciliği tekniklerinin, bina ölçeğinde bu kadar kapsamlı mikro ölçekli veri içeren bir mekansal veri tabanıu zerinde uygulandığı başka bir araştırmaya rastlanmamıştır. Bu veri tabanınınBeyoğlu Kentsel Koruma Alanı u zerine çalışmak isteyen araştırmacılar ve pratisyenler tarafından kullanılabileceği için tezin önemli kullanılabilir çıktılarından biri olduğu du şu nu lmektedir.(3) Coğrafi Bilgi Sistemleri, veri madenciliği işlevleri ve evrimsel hesaplamayaklaşımlarını bir arada kullanarak bina zemin katlarına işlev, kullanıcı tipi ve mu lkiyet tipi atfeden bir hesaplamalı su reç. Tezin bu çıktısı u çu ncu araştırma sorusuna yanıt aranan ikinci uygulama kapsamında u retilmiştir. Beyoğlu Kentsel Koruma Alanı Bina Özellikleri Veri Tabanı içerisinden Tarlabaşı semtine ait verilerayrılarak sırası ile Naive Bayes Sınıflandırma analizi ve Birliktelik Kuralları analizi uygulanmıştır. Bu analiz sonuçlarında elde edilen veri madenciliği bulgularıbinaların zemin katlarına işlev atayan bir dizi kuralın tanımlanması için kullanılmıştır. Bu kurallar, yazar tarafından geliştirilen bir kentsel dönu şu myaklaşımı çerçevesinde önerilen kullanıcı ve mu lkiyet tipi yerleşimi kurallarıyla birlikte evrimsel bir algoritmanın uygunluk ölçu tu olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak evrimsel algoritma binaların zemin katlarının mevcut işlevlerinidönu ştu rmu ş ve binalara birer kullanıcı tipi ve mu lkiyet tipi bilgisi atfetmiştir. Bu uygulama, veri madenciliği analizi sonuçlarının kentsel dönu şu m amaçlı mu dahele önerileri geliştirirken nasıl kullanılabileceğine dair bir yol örneklemektedir. Buhesaplamalı su recin benzerleri araştırmacılar ve pratisyenler tarafından başka kentselbağlamlar için dönu ştu ru cu mu dahele önerileri geliştirmek u zere yenidenkullanılabilir. Mevcut literatu rde, veri madenciliği analizi sonuçlarını evrimsel bir algoritmanın uygunluk ölçu tu olarak kullanarak işlev, kullanıcı tipi ve mu lkiyet tipi yerleşim planları u reten başka bir örneğe rastlanmamıştır. Bu nedenle tez kapsamında geliştirilen bu hesaplamalı su recin tezin en özgu n bilimsel çıktısı olduğu du şu nu lmektedir. Sonuç olarak yapılan araştırma, Beyoğlu Kentsel Koruma Alanı Bina Özellikleri Veri Tabanı içerisinde yer alan verilerle sınırlı olsa da, kent analizinde veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi yaklaşımının, temel kentsel bileşenler ve onların farklı özellikleri arasındaki enformasyon ilişkileri ve öru ntu lerini ortaya çıkartmapotansiyelini ortaya koymaktadır. Bunun yanı sıra, bu araştırma, sözu edilen enformasyon ilişkileri ve öru ntu lerinin, kentsel mekanların özgu n özelliklerini ortaya koyabileceği ve bu özelliklerin, araştırmacılar ve pratisyenler tarafından değerlibulunurlarsa, daha bilinçli ve bilgiye dayalı kentsel mu dahele önerileri geliştirmek u zere kullanılabileceğini de göstermiştir. Böylelikle tez kapsamında geliştirilen kentanalizinde veri madenciliği aracılığı ile bilgi keşfi yaklaşımının kentsel dönu şu msu reçlerinde yapılan mu dahelelerin kalitesini arttırabileceği ve dolayısı ile genel anlamda kentsel alanların kalitesinin arttırılabileceği du şu nu lmektedir. Bununla birlikte, tez kapsamında yapılan uygulamalar, böyle bir yaklaşımın ortaya çıkarabileceği sonuçların kalitesinin toplanabilen ve erişilebilen veri kalitesi ve miktarı ile sınırlı olduğu da ortaya koymaktadır.