A machine learning and robotic simulation framework for the generation and assembly of structures using discrete irregular elements

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MİMARLIK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: EMİRE NUR SOLMAZ

Danışman: Arzu Sorguç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Mimari yapılar, modülerlikle ilişkilendirilen yığma yapılar da dahil olmak üzere farklı tekniklerle inşa edilebilmektedir. Yığma yapıların ana mantığı, düzenli/konvansionel ve düzensiz/alışılmadık olabilen çeşitli seçeneklere sahip ayrı birimleri bir araya getirmektir. Düzensizlik açısından değerlendirmek gerekirse, kurtarılan malzemeler gibi mevcut bulunan malzemeler, hassasiyet konusunda zorlayıcı olabilecek yaratıcı konfigürasyonlar için uygun olabilmektedir. Bu araştırma, ayrı birimleri birleştirmek için uzun zamandır bilinen bir teknik olan stereotomik bir yaklaşımı benimseyerek bahsedilen zorluğu ele alan literatüre katkıda bulunmayı amaçlamaktadır. Makine öğrenmesi ve derin öğrenme yöntemleri, yani karar ağaçları, K-ortalamalar modeli ve evrişimli sinir ağları (CNN'ler), konfigürasyon oluşturma sürecini ilerletmek için kullanılmaktadır ve son konfigürasyonu birleştirmek için robot simülasyonu kullanılması önerilmektedir. Yığma duvar görselleri, stereotomi ve istiflemenin özelliklerini yansıtabildiklerinden dolayı veri kümesini oluşturmak için seçilmiştir. Görselleri toplayıp kalitelerine göre eledikten sonra, ana veri kümesi için toplam 393 görsel kullanılmıştır. Karar ağacı , Kısıtlanmış K-ortalamalar ve CNN modellerini eğitmek için kullanılan görüntülerin özelliklerini çıkarmak için bir kenar algılama algoritmasını kullanan bir veri ön işlemesi uygulanmaktadır. Bu modellerden oluşan bir iş akısı, son konfigürasyonlar için olası temel desenleri algılamak üzere önerilmiştir. Bu araştırmada, stereotomik ilkelerle ilgili bir dizi geometrik işlem, tahmin ve yerleştirme algoritmasına dayanan önerilen iş akışının, robot simülasyonunda birleştirilebilecek bir dizi ayrı eleman için ikna edici konfigurasyonların oluşturulabildiği gösterilmiştir.