Akademik Bilişim '10 10 - 12 Şubat 2010 Muğla

Uydu Kentlerin Tasarımı için Bir Karar Destek Sistemi ve Bilişim Sistemi Modeli ÖnerisiR. Haluk KulGirişGeçen yüzyıl içinde özellikle tıp bilimindekigelişmeler, üretim araçlarında verimliliğinartması, enerjinin daha kolay üretilmesi ve iletilmesigibi etmenler nedeniyle insanoğlununnüfusunda büyük bir artış yaşanmış ve nüfushareketliliği kırsal kesimden kentlere doğru hızlanaraksüregelmiştir [1]. Bu nüfus hareketininsonucu olarak kentlerde yığılan insanların barınmaihtiyacını karşılamak üzere çok katlı yapılarbirbirlerine çok yakın biçimde inşa edilmiştir.Bu sıkışık yapılaşmanın beraberinde getirdiğisorunlar kentlerde yaşayan insanların yaşantısınıher geçen gün daha çekilmez hale getirmiştir.Kentlerde insanların barınma ve diğer toplumsalihtiyaçlarını karşılamak üzere inşa edilecekyapıların tasarımı görevi tarih içinde önceliklemimarlara, ardından bu yapıların belli bir bölgeiçindeki tasarımı görevi de şehir ve bölgeplanlamacılara verilmiştir [2]. Şehir ve bölgeplanlamacıların kentsel tasarımda gözönüne aldığıbazı etkin parametreler ve metrikler vardır.Bunlardan bazıları, yapı kat yüksekliği, emsal,yeşil alan yüksekliği, iki yapı arası en az uzaklık,iki parsel arasında geçecek yolun ve yolaait kaldırımın genişliği gibi büyüklüklerdir.Bu gibi konularda günümüzde bir çok bilgisayardestekli bilişim sistemi ile çalışmalar sürdürülmektedir[3].504Ancak, yukarıda bahsi geçen parametreler yabölgenin kendisine ait fiziksel özellikleri betimlemekteya da iki komşu yapı arasındakikonumlamayı yönetmekte veya modellemektedir.Bu tür parametrelerle yapılan tasarım veplanlama çalışmalarının uygulama safhasınagelindiğinde yakın çevrede oluşturulan diğeryapıların etkisi ile problemler yaşanabilmektedir.Örnek olarak baştan planlanmış olan birbölgede sonradan eklenen yeni yapıların bölgenintamamına ve bölgede bulunan diğer yapılaraetkisi gösterilebilir. Ya da yerleşime açılmışolan bir bölgenin yakın civarında sonradayapımına başlanan bir bölgede oturum başladıktansonra eski bölgede yaşayanları nasıletkileyeceği, veya kendi içindeki yaşantısınınnasıl olacağı gibi soruların bütünsel bir modelile incelenmesi gerekmektedir.Bu nedenle bir yerleşim bölgesi içinde bulunanher yapının hem kendi bölgesinde bulunan diğeryapılar ile hem de komşu bölgelerdeki yapı veyabölgenin kendisi ile etkileşimini gösterir bir modeleve bu modeli kullanan karar destek sistemineihtiyaç duyulmaktadır. Bahsi geçen etkileşimibetimlemek üzere bu çalışmada “boğuculuk”olarak adlandırılan bir kavram önerilmekte vebu kavramın hesabına yönelik bir model sunulmaktadır.Ardından sunulan modeli kullanan biroptimizasyon probleminin tanımı yapılmakta veproblemin çözümünde karşılaşılabilecek zorluklarve olası çözümler tartışılmaktadır.1. Matematiksel Modelİncelemesi yapılacak olan yerleşim alanındaŞekil 1’de belirtildiği üzere sonlu sayıda bölge(mahalle, site, kooperatifler birliği) olduğu varsayılmaktadır.Her bir bölge içinde de Şekil 2’debetimlendiği üzere yine sonlu sayıda yapı (bina)olduğu düşünülmektedir. Her bir yapı da çokkenarlı kapalı bir poligon ile betimlenmektedir.Yapıların taban alanları ve yüksekliklerindenyola çıkılarak ya da proje hesaplarını kullanarakyapı hacimleri hesap edilebilmektedir.Bölgelerin BetimlenmesiBir yerleşim merkezinde çok sayıda bölge vardır.Her bir bölgenin içinde de çok sayıda yapı(bina) bulunmaktadır.Şekil 1. Yerleşim Birimindeki Bölgelerve Birbirlerine Göre KonumlarıŞekil 2. Bir Yerleşim Bölgesi ve içindeki YapılarYapıların Betimlenmesi:Yapılar, Şekil 3’te gösterildiği üzere arz yüzeyinikestikleri poligon boyunca poligonu oluşturanköşeler ile betimlenmektedir. Poligon,arz yüzeyinde saatin tersi yönünde sıra numarasıverilen noktalardan oluşmaktadır.Şekil 3. Bir yapının poligon ile modellenmesiÖnerilen modelde Newton’un çekim yasasınabenzer bir etkileşim ile yapıların birbirleri üzerindeboğuculuk olarak adlandırılan bir sanalbüyüklüğe neden olduğu varsayılmaktadır. Buradahesaplamada kullanılan iki yapı arasındakiuzaklık için Newton’un çekim yasasındakicisimlerin kütle merkezinden farklı olarakelektriksel modellerde geçerli olan Faradaykafesi varsayımı ile dış yüzeyler arasındaki enkısa uzaklık kullanılmaktadır.Hesaplamada m, incelenen yapının bulunduğubölge, i incelenen yapının bölgedeki yapı sırası,k ise incelenen yapıdaki uzaklığın ölçüldüğüAkademik Bilişim’10 - XII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri10 - 12 Şubat 2010 Muğla Üniversitesi505köşe sırasıdır. Aynı şekilde n, incelenen yapıyaetki eden yapının bulunduğu bölge, j, etki edenyapının bölgesindeki yapı sırası, l ise etki edenyapıdaki köşe sırasıdır.Şekil 4. Yerleşim Birimi içinde iki ayrıyapının köşeleri arasındaki uzaklıkİki yapı arasındaki uzaklığı verren denklemikullanabilmek için iki ayrı yapının köşeleriarasındaki uzaklık hesap edilir ve bu uzaklıklarıniçinde en düşük değerde olan boğuculukhesaplamasında kullanılmak üzere atanır.dxr( m,i,j)( n,j,k )dy =( m,i,j)( n,j,k )( m,i,j)( n,j,k )=( m,i)d( n,j)= minm = n → i ≠[ x(m,i,k)− x(n,j,l)]= (1)[ y(m,i,k)− y(n,j,l)]( dx )( m,i,k )( n,j,l2m[ ], i , kr)j( ( n,j,l)+ ( dy )( m,i,k )( n,j,l)2(2)Boğuculuk Kavramı:Boğuculuk, bir yapıya çevresinde bulunan yapılarınetkisini betimleyen bir kavramdır.Ele alınan bir yapının m bölgesindeki i’ninciyapı olduğunu varsayalım. Bu yapının n’nincibölgedeki j’ninci yapı ile arasındaki etkileşimdenoluşan boğuculuk etkisi denklem (3) iletanımlanabilir: