Kriging Tabanlı Metamodellemenin Mühendislik Tasarımındaki Rolü: Veri Kaynakları, Yöntemsel Gelişmeler ve Uygulamalar
Öz
Bu çalışma, Kriging tabanlı metamodelleme tekniklerinin mühendislik tasarımındaki güncel kullanım alanlarını, veri kaynaklarını ve yöntemsel gelişmelerini kapsamlı biçimde inceleyen bir derlemedir. Artan hesaplama maliyetleri nedeniyle FEA, CFD ve çoklu fizik tabanlı analizlerin doğrudan kullanımının sınırlı kaldığı modern tasarım süreçlerinde, Kriging modellerinin sağladığı interpolatif yapı, belirsizlik tahmini ve yüksek doğruluk kapasitesi ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Havacılık, makine ve otomotiv mühendisliği gibi alanlarda aerodinamik optimizasyon, yapısal güvenilirlik analizi, yorulma ömrü tahmini, çarpışma dayanımı değerlendirmesi ve imalat süreç parametrizasyonu gibi uygulamalarda Kriging’in sunduğu performans literatür örnekleri üzerinden karşılaştırmalı olarak ortaya konmuştur. Elde edilen bulgular, Kriging yönteminin düşük örneklemli problemler için yüksek doğruluk sağladığını, belirsizlik temelli adaptif örnekleme stratejileriyle entegrasyonunun optimizasyon süreçlerini önemli ölçüde hızlandırdığını ve çoklu-fidelite modelleme çerçeveleriyle birleştirildiğinde maliyet–doğruluk dengesini optimize ettiğini göstermektedir. Ayrıca, durağan olmayan kovaryans modelleri ve derin öğrenme ile hibritleştirilmiş Kriging mimarileri gibi güncel eğilimlerin özellikle yüksek boyutlu ve doğrusal olmayan tasarım problemlerinde belirgin avantajlar sunduğu belirlenmiştir. Çalışma, literatürdeki parçalı bilgi birikimini bütüncül bir çerçeve altında birleştirerek, Kriging tabanlı tasarım optimizasyonuna yönelik metodolojik boşlukları, mevcut sınırlılıkları ve gelecekteki araştırma yönelimlerini açıkça ortaya koymaktadır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Rasmussen, C. E. (2004). Gaussian Processes in Machine Learning, in Advanced Lectures on Machine Learning: ML Summer Schools 2003, Canberra, Australia, February 2 - 14, 2003, Tübingen, Germany, August 4 - 16, 2003, Revised Lectures, O. Bousquet, U. von Luxburg, and G. Rätsch, Editors, Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg. p. 63-71.
- [2] Forrester, A., A. Sobester, & A. Keane (2008). Engineering design via surrogate modelling: a practical guide. John Wiley & Sons.
- [3] Kaymaz, I. (2005). Application of kriging method to structural reliability problems. Structural safety. 27(2), 133-151.
- [4] Liu, H., Y.-S. Ong, X. Shen, & J. Cai (2020). When Gaussian process meets big data: A review of scalable GPs. IEEE transactions on neural networks and learning systems. 31(11), 4405-4423.
- [5] Wu, J.& P. Frazier (2019). Practical two-step lookahead Bayesian optimization. Advances in neural information processing systems. 32.
- [6] Bliek, L. (2022). A Survey on Sustainable Surrogate-Based Optimisation. Sustainability. 14(7), 3867.
- [7] Yun, W., Z. Lu, W. Zhang, & X. Jiang (2021). A novel inverse strain range-based adaptive Kriging method for analyzing the combined fatigue life reliability. Structural and Multidisciplinary Optimization. 64(6), 3311-3330.
- [8] Ulaganathan, S., I. Couckuyt, F. Ferranti, E. Laermans, & T. Dhaene (2015). Performance study of multi-fidelity gradient enhanced kriging. Structural and Multidisciplinary Optimization. 51(5), 1017-1033.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Makine Tasarımı ve Makine Elemanları
Bölüm
Derleme
Yazarlar
Nurullah Yüksel
*
0000-0003-4593-6892
Türkiye
Erken Görünüm Tarihi
10 Mart 2026
Yayımlanma Tarihi
10 Mart 2026
Gönderilme Tarihi
8 Aralık 2025
Kabul Tarihi
24 Ocak 2026
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 14 Sayı: 1
