Design as making: Integration of design development and fabrication through human-computer interaction

Bu araştırma, sayısal tasarım ortamlarının sunduğu faydaların sadece tasarımın temsiline ilişkin olanaklarla veya tasarım sürecinin işlemsel yöntemlerle desteklenmesi ile sınırlı olmadığı görüşüne dayanmaktadır. Sayısal ortamın somut olan ile doğrudan ilişkiler kurmak adına da verimli olanaklar barındırdığı ve bilişim teknolojilerinin bu doğrultuda ele alınıp geliştirilmesi sayesinde tasarım eyleminin doğasına uygun sayısal tasarım araçlarının geliştirilebileceğini savunur. Bu amaçla öncelikle tasarımın bir yapma eylemi olduğu savı doğrultusunda tasarım düşüncesine ve tasarlama yöntemlerine yönelik eleştirel bir söylem önermektedir. Bu savla ilişkili olarak İnsan-Bilgisayar Etkileşimi alanındaki güncel yaklaşımları ve anahtar kavramları tasarım perspektifinden değerlendirerek bu yaklaşım ve kavramları tasarım bilgisi bağlamında tartışır. Sonuç olarak da mevcut araç ve yöntemleri kullanarak tasarım sürecinde somut ile sayısal ortam arasında ilişkiler kuran olası bir yaklaşımı uygulamalı olarak örneklendirir. Araştırma üç ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısım araştırma hedefleri ile ilgili kavramsal bir çerçeve sunar. Özellikle fenomenolojik bir bakış açısı ile tasarım sürecinde kullanılan düşünme biçimleri ve yöntemlere ilişkin eleştirel bir söylem ortaya koyar ve bu söylemle ilişkili literatüre atıfta bulunur. Sonuç olarak sezgisel becerilerin ve dokunsal etkileşimin tasarım sürecinde çok önemli hususlar olduğunu ve tasarım araştırmaları literatüründe bu kavramların önemli etkilerinin olduğunu savunur. Bunun yanı sıra daha iyi tasarım araçları geliştirilmesine yol gösterebilmek amacıyla bu kavramlar ışığında İBE araştırmalarının sunduğu temel bilgi birikimini ve bu alandaki güncel yaklaşımları aktarır. Bu kısım literatür araştırmasına dayalı kavramsal bir tartışma içermekte ve tasarım alanında görece yeni olan bazı kavram ve yaklaşımları bu alanın bilgisine dahil etmeyi hedeflemektedir. İkinci kısım İBE alanında geliştirilen uygulamaların son durumunu ortaya koyan kapsamlı bir değerlendirme sunmaktadır. Bu değerlendirme özel olarak tasarım geliştirme ve imalat alanlarında kullanılmak üzere geliştirilmiş uygulamalara odaklanır. 1960'lı yıllarda ortaya çıkan ilk örnekleri ele aldıktan sonra son 15 sene içinde geliştirilen uygulamaları tarar ve bu taramanın sonucunda taksonomik bir sınıflandırma altında analiz edilen 68 uygulamayı bir tablo halinde sunar. Tasarım geliştirme ve imalat uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilen İBE sistemlerinde özellikle son beş yılda önemli bir artış olduğu bu değerlendirme sonucunda gözlenmektedir. Özellikle imalat süreçlerini destekleyen İBE uygulamalarında son yıllarda önemli bir artış yaşanmıştır. Bu durumun, bilgisayar destekli imalat sistemlerinin git gide esnekleşmesi ve yaygınlaşmasından kaynaklandığı düşünülmekte ve bu sistemlerdeki gelişmelere bağlı olarak yakın gelecekte zanaat fikrini desteleyen İBE uygulamalarının daha da verimli sonuçlar otaya koyacağı öngörülmektedir. Bu genel değerlendirmenin ardından, bu uygulamalar arasında bu araştırmanın hedefleri ile en yakından ilgili olan 12 uygulamaya ilişkin daha kapsamlı bir çözümleme de yine bu kısımda yapılmıştır. Bu amaçla, özgün bir çözümleme yöntemi kullanılmış, uygulamalar barındırdıkları etkileşim tipi, kullanıcıya sundukları etkileşim yöntemleri, sundukları çıktılar ve bu araştırmanın hedefleri ile ilişkili olarak sahip oldukları maddesellik, sağlarlık, çok yönlülük ve sezgisellik değerleri göz önünde bulundurularak ele alınmıştır. Bu çözümleme sayesinde her bir etkileşim tipi ve yönteminin çıktılar ve bahsedilen değerler ile arasındaki ilişkileri gözlemek mümkün olmaktadır. Bu sayede her bir uygulamanın barındırdığı yaklaşımın fayda ve eksikleri görünür kılınarak yakın gelecekte yeni uygulamaların ilerleyebileceği olası yönler işaret edilir. Bu kısım kapsamlı bir literatür taramasına dayalı bir değerlendirme ve çözümleme içermektedir. Üçüncü kısım uygulamalı bir araştırma projesi olarak yürütülmüştür. Bu kısımda Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat teknolojilerinin kullanıldığı bir dizi deney yapılarak tasarımda kullanılabilecek yeni bir İBE uygulaması geliştirilmiştir. TIM adı verilen bu uygulama, bir yapma eylemi olarak tasarım önerisi doğrultusunda tasarım geliştirme ve imalat aşamalarını bütünleştirmek amacıyla somut ve sayısal ortam arasında karşılıklı ilişkiler kuran melez bir tasarım aracıdır. Araştırmanın hedeflerinin uygulanabilirliğini sınamak ve tasarım eyleminin doğasına uygun etkileşim sistemleri geliştirebilmek için kullanılabilecek olası bir stratejiyi örneklemek amacıyla geliştirilmiştir. TIM sayesinde tasarımcı, somut malzemeler kullanarak bir model inşa eder. Bu süreç bir hareket kontrol aygıtı tarafından optik olarak izlenmektedir. Bu sayede tasarımcının elleri ile inşa ettiği modelin bir kopyası sayısal ortamda eş zamanlı olarak üretilir. Bununla birlikte modelin şekli sayısal ortamda geliştirilen bir algoritma sayesinde belirli parametrelere bağlı olarak optimize edilebilir ve yeniden ölçeklendirebilir. Bu şekilde üretilen sayısal model ise 3 eksenli bir masaüstü robot kola veri aktarmaktadır. Bu sayede robot kol da tasarımcının el hareketlerini verilen optimizasyon değerlerine bağlı olarak tekrar eder ve benzer bir somut modeli istenilen ölçekte tekrar üretir. Burada geliştirilen uygulama küçük ölçekli bir prototiptir ve esas amacı araştırma kapsamında öne sürülen etkileşim biçiminin nasıl gerçekleştirilebileceğini örneklemektir. Bu kapsamda tasarımcının sayısal tasarım ortamı ile dokunsal ve bedensel etkileşim kurma imkanı, tasarım düşünme süreçlerini doğrudan nesne üzerinden ve somut maddeler aracılığı ile gerçekleştirme olanağı, sayısal ortamın işlemsel becerilerini kullanarak tasarım kararlarının optimize edilmesi ve robotik imalat tekniklerinin sisteme dahil edilmesi ile tasarımın bir yapma eylemine dönüşmesi önerileri somutlaşmış olur. Araştırmanın sonuç kısmı yoğun olarak TIM'in değerlendirilmesine ve bu sayede araştırma hedeflerinin ve yönteminin gözden geçirilmesine dayanmaktadır. TIM aracılığıyla sağlanan melez etkileşim biçimlerinin kullanılabileceği olası senaryoları tartışır. Örneğin, tasarımcının davranışlarının robot tarafından birebir tekrar edilmesi ile sonuçlanan tek yönlü bir akış sayesinde eskiz niteliğindeki üç boyutlu somut bir modelin gerçek ürüne dönüşmesi olası senaryolardan biri olarak belirmektedir. Bir diğer senaryo, tasarımcı ve robotun ardışık ve eş zamanlı hamlelerle bir ürünü birlikte üretmesini sağlayacak biçimde karşılıklı bir etkileşim kurulması şeklindedir. Üçüncü bir senaryo ise birden çok tasarımcı ve robotun, paylaşılan bir sayısal model aracılığı ile uzaktan işbirliği kurması ve birlikte bir tasarım ve imalat sürecini yürütmesi şeklinde belirmektedir. TIM aracılığı ile örneklendirilen melez araçların hangi kullanım alanlarında faydalı olabileceği de bu kısımda öne sürülmekte ve tartışılmaktadır. Bu şekilde somut ve sayısal ortamlar arasında doğrudan, organik ve karşılıklı ilişkiler kurmayı sağlayabilecek araçların öncelikle tasarım ve sanat gibi yaratıcı alanlarda kullanım alanı bulacağı öngörülmektedir. Özellikle mimarlık, ürün tasarımı, iç mimarlık veya moda tasarımı gibi 3 boyutlu somut nesnelerin üretimine odaklanan tasarım alanları ile etkileşimli yerleştirmelerden sahne sanatlarına uzanan sanat çalışmalarında bu tür etkileşim olanaklarının kullanışlı olacağı düşünülmektedir. Ayrıca yine bu alanlardaki eğitim uygulamalarının da bu tür ortamlardan beslenebileceği, özellikle eğitimde uzaktan işbirliği ve uzaktan öğrenme uygulamalarının sanat ve tasarım alanlarında da hayata geçirilmesini kolaylaştıracağı öngörülmektedir. Öte yandan bu tip araçlar insanın sezgisel becerileri ile robotik teknolojinin sunduğu pratik faydaları bir araya getirdikleri için insanın doğrudan müdahalesini gerektiren tehlikeli çalışma alanlarında da kullanılabilir. Örneğin inşaat, madencilik, havacılık, su altı çalışmaları ve tıp gibi alanlarda bu araştırmada örneklenen etkileşim biçiminin faydalı olacağı öngörülmektedir. Tüm bu değerlendirmelerin yanı sıra, ilerleyen araştırmalara yön verebilmek amacıyla uygulamanın nasıl daha da iyileştirilebileceğine yönelik yöntemsel bir tartışma da yine bu kısımda sunulmaktadır. Hem ikinci kısımda gerçekleştirilen literatür taraması ve bununla ilişkili yapılan değerlendirme, hem de üçüncü kısımda gerçekleştirilen uygulamalı araştırma projesi sayısal tasarım ortamının sadece temsili bir ortam olmadığı, ayrıca somut olan ile de derinden ilgili olduğu tezini öne sürmekte ve ispatlayabilmektedir. Özellikle İBE teknolojilerindeki güncel gelişmelerin somut ve sayısal ortamlar arasında doğrudan, organik ve karşılıklı ilişkileri mümkün kıldığını göstermektedirler. Bu sayede tasarımı bir yapma biçimi olarak tanımlamak mümkün olabilmektedir. Böylece zanaata ilişkin geleneksel ve karakteristik nitelikler tasarım düşünme süreçlerine yeniden dahil edilebilmekte ve tasarım bilgisinin örtük kısımlarının bilgisayar sistemleri desteğiyle kapsanması mümkün olabilmektedir.