Nature-informed architecture (NIA): Learning from defects in crystals

Artan veri kütlesinin yalnızca tasarım problemlerini ve süreçlerini değil, aynı zamanda inşa etme eylemlerini de dönüştürmesi bu tezin ana motivasyonlarından biridir. Bu değişimde doğa önemli bir bilgi kaynağı olarak yeniden ortaya çıkmakta ve bu süreçte mimarların sadece tasarımcı değil aynı zamanda programcı ve hatta süpervizör rolü üstlenmelerini gerektirmektedir. Bu tez kapsamında, tasarımdaki bilgi kaynağı olarak doğadaki kusurlara ve abiyotik doğaya odaklanılmaktadır. Mevcut doğa temelli çalışmaların büyük bir kısmı, referans olarak kusursuz formları, örüntüleri ve davranışlarıyla çoğunlukla doğanın biyotik kısmına odaklanmaktadır. Öte yandan, doğa abiotik varlıklarla birlikte kusurlar ve kusurlarla nasıl başa çıkılacağını gösteren çeşitli heyecan verici referanslar sunmaktadır. Bu nedenle, bu tezde, doğa ve mimarlık arasındaki ilişki, abiyotik doğaya, kusurlara ve onlardan öğrenme yöntemine odaklanarak yeniden ele alınmaktadır. Doğadaki kusurlarla ilgili bilgiler, mimarlık için, yalnızca bunlarla başa çıkmakta doğanın stratejilerini benimsemek için değil, aynı zamanda kusurların, varlıkların duyarlı, uyarlanabilir ve dirençli doğası üzerindeki rolünü anlamak için de değerli bulunmaktadır. Kusurun bilgisinin aktarılmasıyla, yeni ve zorlu ortamlara ve teknolojilere uyum sağlamamızı sağlayacak mimarlık için uyumluluk ölçütünü sağlayan kusurların bulunması hedeflenmektedir. Bu tezde, Doğa-bilgili Mimarlık (DbM) olarak adlandırılan tüm bu bileşenleri kapsayan bir yaklaşım önerilmiştir. DbM kapsamında veri, veri okuryazarlığı, seçilmiş veri ve model kavramları yeniden gözden geçirilmiş ve ölçek, hassasiyet ve doğruluk gibi iyi bilinen ölçüm kriterleri yeniden tanımlanmıştır. Bu amaçla, bir alandan diğerine veri aktarımını tanımlayan transfer öğrenme modeli (TÖM) adlı yeni bir meta veri modeli tanıtılmıştır. Bu bağlamda kristal oluşumları incelenmiş, kristal oluşumunda gözlenen davranışları gösteren hesaplamalı bir model geliştirilmiştir. Daha sonra bu model, eklemeli ve modüler yapım teknikleri için form, imalat ve yapıya özel parametreleri kapsayan genişletilmiş tasarım süreçleri için oluşturulan modelleri bilgilendirmek için kullanılmıştır.