Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
9 results
Search Results
Now showing 1 - 9 of 9
Doctoral Thesis Somut Mimari Miras Verilerinin Derin Öğrenme Tabanlı Görsel Analizi: Osmanlı Vernaküler Konutlarının Cephe Görselleri Üzerinden Sınıflandırılması(2025) Yönder, Veli Mustafa; Doğan, Fehmi; Çavka, Hasan BurakBu çalışma, somut kültürel miras verilerinin görsel analizinde önceden eğitilmiş derin öğrenme modellerinin ve verinin rolünü ve etkinliğini Osmanlı vernaküler konutlarının cephe görselleri aracılığıyla araştırmaktadır. Mimari miras verileri doğası gereği çok katmanlı ve çok boyutludur ve güncel literatür, hesaplamalı yöntemlerle (örn. parametrik modelleme, biçim grameri ve mekân dizimi) ve dijital çerçevelerle (örn. tarihi yapı bilgi modellemesi ve tarihi coğrafi bilgi sistemleri) artan ilişkisini ortaya koymuştur. Bu kapsamda, derin öğrenme temelli yaklaşımlar, karmaşık mimari veri kümelerini analiz etmek için yeni fırsatlar sunmaktadır. Anadolu ve Balkanlar'daki geleneksel evlerin cephe fotoğraflarından derlenen bir veri seti oluşturulmuştur. Model performansının veri kalitesine olan hassasiyeti nedeniyle, çoklu iş akışı diyagramları ve veri toplama protokolü geliştirilmiştir. Veri kümesi eğitim (%70), doğrulama (%20) ve test (%10) alt kümelerine ayrılmış ve sınırlı büyüklüğü nedeniyle çeşitli teknikler (örn. Mixup) kullanılarak artırılmıştır. Konvolüsyonel sinir ağı tabanlı mimariler (örn. ResNet ve ConvNeXt) ve dönüştürücü tabanlı modeller (örn. Swin Transformer ve DeiT), transfer öğrenme ve ince ayar stratejileri ile kullanılmıştır. Yığın boyutu, öğrenme oranı, epok sayısı ve optimizasyon fonksiyonu gibi hiperparametreler üzerinde çalışılmıştır. Grad-CAM, Açıklanabilir Yapay Zekâ çerçevesinde kullanılmıştır. Görüntü bulma görevi ön eğitimli derin öğrenme modeli ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, benzer mimari özelliklere sahip veriler gruplandırılarak mimari süper sınıflar oluşturulmuş ve 2B ortamdaki dağılımlarını görselleştirmek için t-SNE uygulanmıştır. Denetimli sınıflandırma gerçekleştirilmiş ve model performansı doğrulama ve test doğruluğu, MCC skoru gibi ölçütler kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, her bir ince ayarlı model için makro ağırlıklı hassasiyet, geri çağırma ve F1-Skor değerleri elde edilmiştir. Mimari miras veri kümesinin oluşturulması, veri toplama protokolünün formüle edilmesi, semantik süper sınıfların tasarımı ve derin öğrenme tabanlı iş akışlarının geliştirilmesi başlıca çıktılar arasında yer almaktadır.Doctoral Thesis Kapsayıcı Sanal Gerçeklikte Bedensel Mekânsal Algı: Tek Modlu ve Çok Modlu Mimari VR Temsillerinin Etkisinin İncelenmesi(2025) Kurpınar, Gönenç; Doğan, FehmiBu tez, mimari mekân algısının şekillenmesinde tek modlu ve çok modlu arayüzlerin kullanıcıların mekânı anlama biçimleri üzerindeki etkisini araştırarak, kapsayıcı sanal gerçeklik (VR) deneyiminin rolünü incelemektedir. Geleneksel mimari sunum yöntemleri çoğunlukla plan, kesit ve maket gibi diğer-merkezli (allocentric) temsillere dayanırken, VR ortamları kullanıcıya egosantrik, bedensel bir deneyim sunarak mekânsal bilişi geliştirme potansiyeli taşır. Ancak, VR'ın bu ben-merkezli (egocentric) yapısı, özellikle karmaşık ve çok hacimli mekânlarda bütüncül bir mekân anlayışını zorlaştırabilir. Bu sorunsalı ele almak amacıyla çalışma, Klavye-Ekran-Fare (KSM) temelli sistemler ile VR sistemlerini ve tek modlu ile çok modlu arayüzleri karşılaştırmalı olarak değerlendirmiştir. Mimarlık öğrencilerinden oluşan 81 katılımcı, tek hacimli bir oda (Z11) ve çok hacimli Barcelona Pavyonu'nun sanal modellerinde mesafe tahmini, hatırlama ve tanıma görevlerini içeren deneysel bir çalışmaya katılmıştır. Katılımcılar, kullanılan temsil sistemi ve arayüz türünün kombinasyonuna göre dört gruba ayrılmıştır. Sonuçlar, VR'ın özellikle tek hacimli ortamlarda bedensel etkileşim ve artan mekânsal mevcudiyet sayesinde mekânı anlama düzeyini belirgin şekilde artırdığını ortaya koymaktadır. Öte yandan, çok hacimli ortamlarda, egosantrik ve allosantrik görünümler arasında geçiş yapılmasına olanak tanıyan çok modlu arayüzler, daha bütüncül bir mekânsal kavrayış için daha etkili bulunmuştur. Geleneksel KSM sistemleri güvenilirliğini korumakla birlikte, VR'ın bedensel temsilleri çok modlu gezinme imkânlarıyla birleştirildiğinde, mimarlık eğitimi ve mesleki uygulamalar açısından büyük bir potansiyel sunmaktadır. Bu bulgular, tasarım bilişinde temsilin rolüne dair süregelen tartışmalara katkı sunmakta ve tasarım değerlendirme süreçleri ile müşteri iletişimini desteklemek adına, bedensel katılımı geleneksel uzamsal soyutlamalarla birleştiren hibrit sistemlerin önemine işaret etmektedir.Doctoral Thesis An inquiry into the role of metacognition in design learning and creativity(2024) Yazıcı, Gizem; Doğan, FehmiBu çalışmada, tasarım öğrenimi ve yaratıcılık süreçlerinde üstbilişin rolü kapsamlı bir şekilde incelenmekte ve bu faktörlerin etkileri araştırılmaktadır. Belirsizliklerle dolu ve yaratıcı problem çözme gereksinimleri olan tasarım eğitimi, öğrenciler için etkili öğrenme stratejileri geliştirmede zorluk çekebilmektedir. Bu bağlamda, üstbilişsel stratejilerin tasarım eğitimine entegre edilmesi önemli bir gerekliliktir. Çalışmada mimarlık lisans öğrencilerinin üstbilişsel farkındalık düzeylerinin tasarım öğrenmesindeki rolü iki farklı karma yöntemle değerlendirilmiştir. İlk olarak, minimal üstbilişsel müdahalelerin başarıya etkisi açıklayıcı sıralı desen kullanılarak analiz edilmiş ve farkındalık düzeyi düşük öğrencilerin müdahalelerden yararlandığı görülmüştür. İkinci olarak keşfedici sıralı desende, yapılandırılmış müdahalelerin akademik başarı, yaratıcılık ve motivasyona etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, tüm öğrencilerin üstbilişsel farkındalık düzeylerinde artış olduğunu, farkındalık düzeyi yüksek öğrencilerin ise başarı ve yaratıcılıkta daha yüksek performans gösterdiğini göstermektedir. Ayrıca araştırma kapsamında, tasarım sürecinde üstbilişsel eylemleri sistematik bir şekilde yapılandırarak öğrenme süreçlerine katkıda bulunmayı amaçlayan 'Üçlü Yansıtıcı Model' geliştirilmiştir. Bu model, öğrencilerin düşünce süreçlerini planlamalarına, izlemelerine, organize etmelerine ve gerektiğinde yeniden yapılandırmalarına yardımcı olarak tasarım öğrenme süreçlerine daha bilinçli bir katılım sergilemelerini sağlar. Bulgular, öğrencilerin problem çözme becerileri, yaratıcılık kapasiteleri ve akademik hedef yönelimleri üzerinde olumlu etkiler göstermektedir. Öğrencilere yaratıcı problem çözme ve üstbilişsel farkındalık kazandırmak için tasarım eğitimi politikalarının gözden geçirilmesi, öğrencilerin öğrenme süreçlerini bilinçli ve stratejik olarak yönetmelerine katkıda bulunur.Doctoral Thesis Studying design learning through video games: a novel approach to track learning in design(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Ölmez, Duhan; Doğan, Fehmi; Yılmaz, AhenkBu tez, tasarım öğrenimine yeni bir yaklaşım sunarak video oyunlarını ve otomasyonu, tasarım bilişi araştırmalarında kullanılması için bir araya getirmektedir. Video oyunlarını deneysel ortamlar olarak kullanarak tasarımdaki bilişsel süreçleri incelemek için yeni bir araştırma yöntemi geliştirilmiş ve bu yöntemin ciddi oyunlarla nasıl etkili bir şekilde uygulanabileceği araştırılmıştır. Bu ortamlar, gerçek dünyadaki tasarım zorluklarını simüle ederek anında geri bildirim sağlamakta, oyuncuları karmaşık karar verme süreçlerine dahil etmekte ve tasarım düşüncesindeki karmaşık bilişsel eylemleri yakalamaktadır. Tasarım öğrencileriyle gerçekleştirilen yapılandırılmış oyun oturumlarında, oyuncuların sanal ortamlarla etkileşime girerek tasarım problemlerini nasıl çözdükleri analiz edilmiştir. Gerçek zamanlı olarak bilişsel süreçleri izlemek için oyun içi eylemler ve karar noktalarının takibini içeren otomatikleştirilmiş yöntemler kullanılmış ve bu yöntemler, sesli düşünme protokolü kayıtlarıyla desteklenmiştir. Bu yaklaşım, dinamik ve etkileşimli ortamlarda tasarım bilişini kapsamlı bir şekilde analiz ederek nicel veriler yoluyla bilişsel kalıpları ortaya koymaktadır. Sonuçlar, video oyunlarının tasarım öğrenimini, geleneksel yöntemlerde sıklıkla bulunmayan sürükleyici ve uygulamalı deneyimler sunarak geliştirdiğini göstermektedir. Tasarım süreçlerini daha hızlı ve daha doğru bir şekilde simüle etme imkanı sunan bu araştırma, eğitimde ciddi oyunlar alanına katkıda bulunarak tasarım bilişinin incelenme biçimini dönüştürme potansiyelini vurgulamaktadır. Ayrıca, video oyunlarının eğitim ve araştırma araçları olarak değerini gösterirken, tasarım müfredatlarına entegrasyonu için ayrıntılı bir çerçeve önermektedir. Bulgular, bilişsel araştırma ve tasarım eğitimi arasındaki köprüyü güçlendirerek, video oyunlarının yenilikçiliği teşvik etme ve tasarım öğrenimini geliştirme potansiyelini ortaya koymaktadır.Doctoral Thesis An Investigation Into Architecture Students' Creative Performance While Using Associative and Rule-Based Reasoning Strategies: Exploring a Dual Process Approach in Design Education(Izmir Institute of Technology, 2021) Taneri, Batuhan; Doğan, FehmiThis study investigates pedagogical strategies of how cognitive aspects of design thinking can be a subject of design education particularly in the first year design education. It focuses on design reasoning and on its two distinct forms as associative and rule-based reasoning. An experimental study composed of three different experiments is conducted to investigate the impact of using certain reasoning strategies on first year design students' creative performance. First experiment indicates that those students who were not directed to use either of the two forms of reasoning performed better. When students are asked to use a specific reasoning strategy in solving a design problem, this might increase students' cognitive load which in turn encumber their creative performance. The second experiment provides insights into the order in which these forms of reasoning can be introduced to students in design studio education. The results indicate that when students first conduct a free exploration of the given design problem before being asked to use one of the reasoning strategies their creative performance is better. It is proposed that familiarization with a given problem freely prepares students for a structured design exploration through either rule-based or associative reasoning strategy. The third experiment investigates the impact of a specially designed instruction to use one of the reasoning strategies. When students are provided with an explicit instruction giving information on two forms of reasoning strategies and their use in design before exploring the design problem on their own, the results demonstrated the utility of providing specific information on these reasoning strategies particularly for associative reasoning strategies. The findings suggest that a dual process approach to design education could be beneficial in developing pedagogical strategies for design learning.Doctoral Thesis Children's Perceptions of Their Urban Outdoor Experiences: the Case of Izmir(Izmir Institute of Technology, 2019) Dikmen Güleryüz, Oylum; Doğan, Fehmi; Kasalı, AltuğResearch in children’s outdoor experiences is a rapidly growing field of investigation together with the increasing interest in the problems associated with rapid urbanization. Although there are studies that document positive and negative consequences of the built environment on children, children’s use of urban environments need to be investigated further in cities with fast urbanization rate where children are at a disadvantage especially given the fact that technology. The aim of this thesis is to understand through the eyes of children the intercorrelated relationship between physical characters of urban environments and the way outdoor environments are used. Therefore, a multi-site field study is conducted in five different urban zones with different physical and demographical characteristics (central, gated community, squatter settlement, mass housing and point-block settlement) in İzmir, Turkey which has high rates of urbanization and population growth. The study follows a mixed-method approach. The participants included 370 fourth grade primary school children and 258 parents. Even though the living environments selected for this dissertation vary in terms of physical qualities and demographic characteristics, 77% of children reported to prefer spend their free time outdoors. However, the study provides evidence to link children’s preferences regarding place and duration of use, and the way they use outdoor environments vary among the urban zones studied. The findings of the dissertation is linked to the growing literature on the subject with the aim to contribute to the improvement of children’s environments in cities, and the related policy-making efforts worldwide.Doctoral Thesis Non-Visual Aspects of Spatial Knowledge: Wayfinding Behavior of Visually Impaired People in Complex Urban Environments(İzmir Institute of Technology, 2016) Kan Kılıç, Didem; Doğan, FehmiEverybody perceive space multi-dimensionally however blind people are more conscientious of the non-visual constituents of space. Although there is an extensive amount of research on mobility, perception, and way-finding of blind people, there has been fewer work to show which specific aspects of built environment they focus on and they use as cues in the way they relate to their urban environment. Therefore, this study focuses on the senses of blind individuals during their way-finding process in urban contexts. Two case studies in İzmir, Turkey and Lisbon, Portugal were conducted in large-scale urban contexts. The case study in İzmir highlights the holistic and multi-dimensional perception of space by asking 9 congenitally blind participants to mark those places that they find particularly important in Kemeralti and İzmir Fair Park by verbally describing the features in the environment they attend to. It was found that auditory information was the most used environmental cues and a feeling of enclosure is the most important environmental feature during way-finding. The second case study in Lisbon was conducted with 5 congenitally blind participants to understand the strategies of congenitally blind participants with a focus on whether sounds from the environment are of primary importance for blind individuals. The most important finding is that increased familiarity with the environment, the better way-finding strategies blind individuals have. This study highlights multi-dimensional sensory experience of urban environments and non-visual aspects of spatial perception.Doctoral Thesis Cognitive Strategies of Analogical Transfer in Design: Differences Between Expert and Novice Designers(Izmir Institute of Technology, 2011) Hafızoğu Özkan, Özgü; Doğan, FehmiAnalogy is an essential tool of human cognition that enables connecting two systems with casual relations. Previous research in analogy has focused primarily on role of analogy in creative domains. In literature there is lack in understanding the different levels of expertise and the remoteness of source and target domains; how these parameters impact the nature of analogies and stages of analogical transfer in a more holistic view. Thus we aimed to understand analogy mechanism to develop design education for achieving creative solutions transferring interdisciplinary knowledge effectively in the light of cognitive differences of novice and expert designers. An experimental study is conducted to understand the mechanism of analogy in design. 40 source domains were manipulated in four categories; (1) bus stop, (2) architecture, (3) artifacts, (4) nature. 373 students and 22 expert designers attended to the experiment. The experiment focused on first; the selecting one of the source domain groups and an example from this group, and second; designing a bus stop by analogical reasoning. In this research first we analyzed the relation between expertise levels and distance of source domains. Second, we analyzed the relation between expertise levels and the level of similarity. Third, we analyzed overall relations of these parameters; how local, regional, remote and long-distant analogies influence the level of similarity. Finally, how expert vs. novice retrieval of source domain affected the creative analogy process in design. Findings lead us to understand relation between expertise, the acquisition of knowledge and creative thought. Results showed that expert designers generally selected local domain which is the less potential source domain for creativity, and novice designers generally selected long-distant domain which is the most potential source domains for creativity. However, in design process analogy and literal similarity increased parallel to the expertise levels contrary to anomaly and mere appearance similarity. Education develops the ability of analogical reasoning. However it conditioned the designers in the selection of source domains.Doctoral Thesis A Study on Number Theoretic Construction and Prediction of Two Dimensional Acoustic Diffusers for Architectural Applications(Izmir Institute of Technology, 2011) Döşemeciler, Ayşe; Doğan, FehmiDefined as the scattering of sound independent from angle, optimum diffusion is very important for the perception of musical sound. For this purpose, Schroeder used mathematical number sequences to propose ʼreflection phase grating diffusersʼ, of two main types: Single plane or one-dimensional (1D) diffusers that scatter sound into a hemi-disc, and two dimensional (2D) diffusers that scatter into a hemisphere to disperse strong specular reflections without removing sound energy from the space, which is the main advantage of these devices. Currently, two methods are used to design 2D diffusers:Product Array and Folding Array Methods. Both are based on number theory and used methodologically in the field of acoustics, producing results that offer limited diffusion characteristics and design solutions for a variety of architectural spaces ranging from concert halls to recording studios where Schroeder diffusers are widely used. This dissertation proposes Distinct Sums Property Method originally devised for watermarking digital images, to construct adoptable 2D diffusers through number theoretical construction and prediction. At first, quadratic residue sequence based on prime number 7 is selected according to its autocorrelation properties as the Fourier transform of good autocorrelation properties gives an even scattered energy distribution. Then Distinct Sums Property Method is applied to construct 2D arrays from this sequence from which well depths and widths are calculated. Third, the aimed scattering and diffusion properties of the modeled 2D diffuser are predicted by Boundary Element Method which gives approximate results in accordance with the measurements based on Audio Engineering Society Standards. Fourth, polar responses (i.e. the scattering diagrams for specific angles) in each octave band frequency are obtained. Finally, predicted diffusion coefficients for uniform scattering are calculated and compared to the reference flat surfaceʼs coefficients and previous studieʼs results.