Utillisation of expert systems in container ship design: Accommodation layout design expert system

Yapay Zeka terimi ilk olarak 1950'lerin başında kullanılmaya başlamış olmakla beraber, temelleri 17. yüzyılda Pascal'ın ilk hesap makinasını bulmasına dayanır. 1980'lerin ikinci yarısında bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak YZ ve bunun alt bilim dalları tüm bilimsel ve teknolojik alanlarda daha yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. YZ alt bilim dallarından biri olan Uzman Sistemler bilgisayar teknolojisindeki bu gelişme ile beraber yaygınlaşmıştır. Gemi dizaynı oldukça karmaşık, uzman bilgisine dayalı ve iteratif bir yapıya sahiptir. Aynı zamanda dizayn için geniş ve dinamik bir bilgi tabanı ve veri tabanı gerekmektedir. Her yıl uygulamaya konulan yeni kurallar ve gelişmeler nedeni ile bilgi tabanı değişmektedir. Bu özellikleri nedeni ile gemi dizaynı US uygulamaları için oldukça elverişli bir alandır. Türkiye'de gemi dizaynı konusunda Uzman Sistem uygulamasına pek rastlanmamaktadır. Türkiye'de gemi dizayn ve inşaatı sektöründe, çok verimli dönemleri çok durağan dönemler takip ettiğinden, konunun uzmanları sürekli yer değiştirmektedirler. Uzmanlar yer değiştirirken konu ile ilgili bilgileri de beraberlerinde götürmektedirler. Uzman Sistemlerin geliştirilip piyasaya kazandırılması sayesinde uzmanların ortamdan ayrılması halinde bile bilgileri saklanabilecek ve zamanla değişen bilgi tabanı kolaylıkla güncelleştirilebilecektir. Bu çalışmada, Uzman Sistemlerin gemi dizaynına uygulanabilirliği incelenmiş, genel dizayn ve gemi dizaynı, Yapay Zeka ve Uzman Sistemler, tesis yerleştirmesi konuları araştırılmış ve bunların uygulamaları verilmiştir. Uygulama için örnek gemi olarak Türkiye'de çok fazla sayıda inşa edilmesi nedeni ile, feeder konteyner gemileri seçilmiştir. Yapay Zeka bilgisayara insan gibi düşünmeyi ve karar vermeyi öğretme bilimidir. Uzman Sistemler; bir bilgi tabanına bağlı olarak, belli bir alandaki problemleri çözmek amacı ile yazılmış bilgisayar programlarıdır. Uzman Sistem programlarının yazılabilmesi için çeşitli programlama dilleri ve paketleri vardır. Bu çalışmadaki uygulama için CLIPS paketi seçilmiştir. Uzman Sistemlerin temel iki çalışma prensibi vardır. Bunlardan birincisi eldeki bilgiden sonuca ulaşma; ileri zincir yöntemidir. Diğeri de sonuçtan bilgiye ulaşma, geriye zincir yöntemidir. Bu çalışma eldeki gereksinim tanımından dizayna erişme amacını taşıdığı için, sadece ileri zincir yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışma Uzman Sistemlerin gemi dizaynına uygulanması olduğu için, dizayn genel anlamda incelenmiş ve gemi dizaynında bugüne kadar kullanılan yöntemler kısaca özetlenmiştir. Bilgi tabanlı dizayn sistemi geliştirilmiş ve bilgi kurallara dönüştürülerek bir Uzman Sistem programı yazılmıştır. Bir Uzman Sistemin geliştirilmesinde en önemli parametrelerden birini bilgi tabanı oluşturmaktadır. En büyük problemlerden bir tanesi de uzmanları kullanarak bilgi tabanını oluşturabilmektir. Bu amaçla kullanılan çeşitli yöntemlerden biri de mülakat tekniğidir. Bu çalışma çerçevesinde uzmanlar ile yapılan mülakatlar, kaynak kitaplar ve teknik kurallar kullanılarak konteyner gemisi dizaynı için bir bilgi tabanı oluşturulmuştur. Mimarlık ve Endüstri Mühendisliğinde, yerleştirme yapmak ve yerleştirmenin optimizasyonu için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Ancak bu yöntemler gemi dizaynında yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bu çalışma çerçevesinde endüstri mühendisliğinde kullanılan tesis yerleştirme yöntemleri incelenmiş ve gemi yaşam mahalli yerleştirmesine uygulaması yapılmıştır. Bilgi tabanının oluşturulması için on uzmanın görüşü alınmış ve buna SOLAS, ILO ve Alman Liman kuralları eklenmiştir. Uzmanlardan alman sağduyu bilgisi ve diğer teknik bilgiler kurallara dönüştülerek, sekiz bölümden oluşan bir CLIPS programı yazılmıştır. Bu program ALDES olarak adlandırılmıştır. ALDES kullanılarak bir konteyner gemisinin önplana boyutları, veri tabanındaki gemilerden elde edilen parametrik formüllerle hesaplanmış, ana bölmeleri yerleştirilerek yaşam mahalli dizaynı gerçekleştirilmiştir. Kamara, çeşitli özellikleri olan bir obje olarak tanımlanmış, ve bu özellikler sağduyu bilgisinin mantık programlaması sayesinde tek tek oluşturulmuştur. ALDES programı, herhangi bir acil durumda kaçış mesafesi bulmak amacı ile, çeşitli senaryolar için çalıştırılmış ve kamara kapılarının yerlerinin değiştirilmesinin kaçış mesafesine etkisi incelenmiştir. Deniz kazalarında can güvenliğinin en güncel olduğu şu günlerde, yapılan bu çalışmanın daha optimum ve güvenli gemi dizaynında faydalı olması umulmaktadır. Yapay Zeka ve Uzman Sistemler gemi inşaatında çok yaygın olarak kullanılmamaktadır. Ancak bilgi tabanının bu kadar büyük ve dinamik olduğu bir bilim dalında, bu çalışmanın devamı olarak Uzman Sistem uygulamaları arttırılmalı ve gemi endüstrisinin kullanımına sunulmalıdır. Gemi dizaynı probleminin karmaşıklığı göz önüne alındığında, bu çalışma göstermiştir ki, çeşitli kabuller ve kısıtlar altında Uzman Sistemler gemi dizaynına uygulanabilir.