Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
İnşaatta Yapay Zeka ve Otomasyon
Ders Kodu: İNA275
Ders Türü: Zorunlu
Ders Grubu: Önlisans
Eğitim Dili: Türkçe
Staj Durumu: Yok
Teori: 1
Uyg.: 1
Kredi: 2
Laboratuvar: 0
AKTS: 2
Amaç

Bu dersin amacı; öğrencilere inşaat sektöründe hızla gelişen yapay zeka, makine öğrenmesi ve dijital otomasyon teknolojilerinin temel kavramlarını ve uygulama alanlarını aktarmaktır. Ders kapsamında öğrencilerin; yapı malzemelerinin optimizasyonundan akıllı şantiye yönetimine, yapı bilgi modellemesinden (BIM) otonom iş makinelerine kadar modern inşaat mühendisliği ve teknolojisindeki yenilikçi yaklaşımları kavramaları; bu teknolojilerin iş sağlığı güvenliği, verimlilik ve sürdürülebilirlik süreçlerine katkılarını analiz ederek yapı sektöründeki dijital dönüşüme uyum sağlayabilecek vizyon ve teknik altyapıyı kazanmaları hedeflenmektedir.

Özet İçerik

Bu ders; inşaat sektöründe dijital dönüşüm, yapay zeka (YZ) ve otomasyon uygulamalarının teorik ve pratik temellerini kapsamaktadır. Ders süresince; büyük veri analitiği, makine öğrenmesi algoritmalarının inşaat teknolojilerindeki rolü, Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ile YZ entegrasyonu, akıllı şantiye yönetimi, otonom iş makineleri ve nesnelerin interneti (IoT) tabanlı iş güvenliği sistemleri incelenecektir. Ayrıca, endüstriyel atıkların geri dönüşümü ve beton bileşenlerinin optimizasyonu gibi malzeme teknolojilerinde yapay zeka simülasyonlarının kullanımı ile sürdürülebilir inşaat döngüleri üzerinde durulacaktır. Öğrenciler, modern yapı sektöründeki otomasyon araçlarını ve akıllı karar destek sistemlerini uygulamalı örneklerle analiz edeceklerdir.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Öğrenme Çıktıları
1.TR: İnşaat sektöründe kullanılan yapay zeka, makine öğrenmesi ve dijital otomasyon kavramlarını, Endüstri 4.0/İnşaat 4.0 dinamikleri çerçevesinde tanımlayabilme.
2.TR: Yapı malzemelerinin optimizasyonu, tasarımı ve laboratuvar simülasyon süreçlerinde yapay zeka tabanlı veri analitiği yöntemlerini açıklayabilme ve analiz edebilme.
3.TR: Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ile üretken tasarım (generative design) entegrasyonunu ve akıllı binalardaki otomasyon sistemlerinin işleyişini değerlendirebilme.
4.TR: Akıllı şantiye yönetimi, bilgisayarlı görü (computer vision) destekli İSG takibi ve altyapı şebekelerindeki otonom arıza/hasar tespit sistemlerinin uygulama alanlarını inceleyebilme.
5.TR: İnşaat proje yönetiminde, tedarik zincirinde ve hak ediş süreçlerinde yapay zeka destekli planlama ve blokzincir/akıllı sözleşme teknolojilerinin rolünü yorumlayabilme.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.İnşaatta Yapay Zeka Cem Kafadar -2024 yılı basımı OnOn Yayınevi
2.İnşaat Sektöründe Yapay Zeka Kullanım Alanları - AI / BIM / IT Grubu- https://www.youtube.com/watch?v=D7D2KZekRes
3.https://anthropic.skilljar.com/
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
1. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: İnşaat Sektöründe Dijital Dönüşüm ve Giriş: İnşaat 4.0 kavramı, geleneksel yöntemlerin dijitalleşmesi, yapay zeka ve otomasyonun sektöre getirdiği yenilikler. Uygulama: Dünyadan ve Türkiye’den başarılı dijital inşaat ve akıllı şantiye projelerinin vaka analizlerinin incelenmesi.
2. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Büyük Veri (Big Data) ve Veri Analitiğinin Temelleri: Şantiyeden ve tasarım süreçlerinden elde edilen veri türleri, yapısal ve yapısal olmayan veri kavramı, veri toplama yöntemleri. Uygulama: Hazır bir inşaat veri seti (örn: beton dayanım verileri veya proje gecikme süreleri) üzerinden temel veri görselleştirme ve analiz araçlarının kullanımı.
3. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Yapay Zeka ve Makine Öğrenmesi (Machine Learning) Kavramları: Gözetimli, gözetimsiz ve takviyeli öğrenme modelleri; inşaat mühendisliğinde hangi problemler için hangi algoritmaların seçileceği. Uygulama: Kodsuz/az kodlu (Low-code/No-code) yapay zeka platformlarında veya görsel arayüzlerde temel bir tahminleme modelinin çalıştırılması.
4. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Yapı Malzemelerinde Yapay Zeka ve Optimizasyon: Malzeme tasarımı ve Ar-Ge süreçlerinde yapay zeka; beton karışım oranlarının yapay sinir ağları (YSA) ile optimizasyonu. Uygulama: Yapay zeka simülasyon araçları kullanılarak, endüstriyel atıkların (uçucu kül, cüruf vb.) beton dayanımına etkisini tahmin eden sanal bir laboratuvar uygulaması.
5. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ve Yapay Zeka Entegrasyonu: BIM süreçlerinde otomasyon; 3D modellemeden veri üretimi, parametrik tasarım ve üretken tasarım (Generative Design) kavramları. Uygulama: BIM yazılımlarında üretken tasarım araçlarının test edilmesi (Örn: Belirli kısıtlara göre en uygun kat planı veya taşıyıcı sistem alternatiflerinin yapay zekaya ürettirilmesi). EN -
6. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Akıllı Şantiye Yönetimi ve Nesnelerin İnterneti (IoT): Şantiyelerde IoT mimarisi; sensörler, RFID etiketleri, beacon teknolojileri ve şantiye içi anlık veri akış yönetimi. Uygulama: Akıllı şantiye simülasyon yazılımları veya platformları üzerinden ekipman ve malzeme takibi senaryolarının modellenmesi.
7. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Nesne Tespit Sistemleri ve Bilgisayarlı Görü (Computer Vision): Bilgisayarlı görü teknolojisi; şantiye kameraları ve dronlar aracılığıyla görsel verilerin yapay zeka tarafından işlenmesi. Uygulama: Hazır yapay zeka modelleriyle şantiye görselleri üzerinden İSG ihlallerinin (baret/yelek kontrolü) ve ilerleme takibinin nasıl yapıldığının uygulamalı gösterimi.
8. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: İş Sağlığı Güvenliği (İSG) ve Risk Yönetiminde Otomasyon: Yapay zeka tabanlı risk analizleri; geçmiş kaza verilerinden öğrenen sistemler, tehlike bölgesi (Geo-fencing) yönetimleri. --Uygulama: Yapay zeka destekli bir İSG kontrol listesi ve risk skoru üretim senaryosunun otomasyon araçlarıyla kurgulanması. ARA SINAV
9. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Otonom İş Makineleri ve Robotik Sistemler: İnşaat robotları, 3D beton yazıcılar, otonom kazı makineleri ve şantiye içi insansız araçların (İHA) çalışma prensipleri. Uygulama: 3D yazıcı üretim parametrelerinin veya otonom araç rotalarının simülasyon yazılımları üzerinde incelenmesi.
10. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Akıllı Altyapı Sistemleri ve Şehir Şebekelerinde Otomasyon: Akıllı şehirler, otonom altyapı yönetimi; su, atık su ve ulaşım şebekelerinde sızıntı/arıza tespiti yapan yapay zeka sistemleri. Uygulama: Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve otomasyon verilerinin entegrasyonu üzerine örnek bir altyapı yönetim arayüzünün incelenmesi.
11. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Yapı Sağlığı İzleme ve Yapay Zeka ile Hasar Tespiti: Mevcut yapılarda ve köprülerde sensör bazlı Yapı Sağlığı İzleme (SHM) yöntemleri; yapay zeka algoritmaları ile çatlak ve hasar tespiti. Uygulama: Dronlar veya yüksek çözünürlüklü fotoğraflar üzerinden betonarme yüzeylerdeki çatlakları otomatik tespit eden yapay zeka modellerinin analizi.
12. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Akıllı Bina Yönetim Sistemleri ve Yeşil Binalar: İşletme aşamasında otomasyon; akıllı HVAC (ısıtma-havalandırma) kontrolü, enerji verimliliği optimizasyonu, bina otomasyon sistemleri (BMS). Uygulama: Bir binanın enerji tüketim verileri üzerinden yapay zeka tabanlı tasarruf senaryolarının analiz edilmesi.
13. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Yapay Zeka Destekli Proje Yönetimi ve Planlama: Maliyet tahmini, bütçe optimizasyonu ve zaman planlamasında (CPM/PERT süreçlerinde) yapay zeka tabanlı karar destek sistemleri. Uygulama: Proje yönetim yazılımlarında yapay zeka eklentileri veya veri akış otomasyonları (Make vb.) kullanılarak gecikme riski analizi yapılması.
14. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Blokzincir (Blockchain) ve Akıllı Sözleşmelerin İnşaattaki Rolü: İnşaat tedarik zincirinde şeffaflık, hak ediş süreçlerinde akıllı sözleşmeler (Smart Contracts) ve token tabanlı hakediş/ödül modelleri. Uygulama: Temel bir akıllı sözleşme mantığının (örn: "İş tamamlandı onayından sonra ödemenin serbest kalması") simüle edilmesi veya akış şemasının çıkarılması.
15. Hafta - Teorik & Uygulama
Teorik: Geleceğin İnşaat Teknolojileri ve Dönem Projeleri Sunumu: Sektörün geleceği, etik yapay zeka, veri güvenliği ve öğrencilerin kariyer planlamasında dijital yetkinliklerin rolü. Uygulama: Dönem boyunca geliştirilen fikirlerin, akıllı sistem tasarımlarının veya vaka analizi raporlarının sunumu ve değerlendirilmesi.
16. Hafta - Dönem Sonu Sınavı (Final)
Dönem Sonu Sınavı (Final)
Değerlendirme
Değerlendirme TürüAdetYüzde
Ödev1%10
Kısa Sınav (Quiz)2%10
Ara Sınav (Vize)1%20
Dönem Sonu Sınavı (Final)1%60
İş Yükü Hesaplaması
EtkinlikSayısıÖn HazırlıkSüreToplam Iş Yükü (Saat)
Kuramsal Ders150115
Uygulamalı Ders150115
Ödev2048
Ara Sınav1066
Dönem Sonu Sınavı1066
TOPLAM İŞ YÜKÜ (Saat)50
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
PÇ-10
PÇ-11
PÇ-12
PÇ-13
PÇ-14
PÇ-15
PÇ-16
PÇ-17
PÇ-18
PÇ-19
OÇ-1
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
OÇ-2
5
5
5
5
5
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
OÇ-3
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
OÇ-4
5
5
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
OÇ-5
4
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Adnan Menderes Üniversitesi - Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
2026