Araştırma çevrelerinde çok disiplinli (multi- disciplinary) ve disiplinler arası (interdisciplinary) çalışmaların farkları konusunda değişik tanımlar tartışılırken, 2005 yılında disiplinler üstü (trans-disciplinary) bir alan olarak Ağ Bilimi ortaya atıldı [1]. Söz konusu ağlar, çok sayıda etkileşenin çok sayıda kanalla iletiştiği karmaşık sistemler.
İnsan beyninden Internet'e, sosyal ağlara kadar örnekleri saymakla bitmeyecek ağ sistemlerinin; anlaşılması, yaratılması, davranışının kestirilmesi, yönetilmesi, kısaca mühendisliği için gereken bilgi, yeti ve deneyim neredeyse tüm tabii ve sosyal bilimlerden, mevcut tüm teknolojilerden ve mühendislik dallarından besleniyor.
Üstünde yaşadığımız gezegendeki insan nüfusunun coğrafi dağılımının, doğal ya da sosyal, ekonomik ve politik nedenler sonucu zaman-mekanda çok boyutlu değişimi de ağ bilimi sayesinde incelenebilmektedir [2]. Bilimsel incelemelerden elde edilen istatistiklerden son yılların en çok konuşulan önemli bulgusu, 2008 yılında, Şekil 1 'de görüldüğü gibi dünya yüzünde şehirlerde yaşayan insan nüfusunun kırsal bölgelerde yaşayan nüfusu geçerek oran olarak da artmaya devam etmesidir.
Nüfus artışının çok boyutlu karmaşık etkilerinin olası sonuçlan bilimsel araştırma alanından çıkmış, hızla popüler medya ve sosyal ağlarda görseller, sayılar ve hem temsili hem belgesel nitelikli videolarla farkındalık kazanmış hatta bilim kurgu araştırmalarıyla ünlü yazar Dan Brovvn'un bir romanına konu olmuştur [3]. "Cehennem" adlı bu romanda, çılgın bir bilim adamı, nüfus artışının getireceği sorunları, ürettiği mikroorganizmayı salgın hale getirip dünya nüfusunun belli bir oranını rastlantısal olarak kısırlaştırarak çözer.
Bu çılgınlığı bir yana bırakarak, şehir sorunlarını araştırmacılar ve mühendisler olarak daha soğukkanlı bir yaklaşımla, ağ bilimi yöntemleri ile izlemeye dönelim:
ŞEHİR ve KIRSAL
Nüfus dinamiklerinin gezegenimizdeki hayatın her alanı ile karşılıklı etkileşimini araştırma çabası, başta iklim değişmesi olmak üzere, ekonomi, çevre, ulaşım gibi değişik alanlarda elverişlilik ve sürdürülebilirlik değerlendirmeleri ile devam ederken, nüfus ölçütü olarak şehirlerdeki nüfus yoğunluğu kullanılmaktadır [4]. Genellikle kabul edilen "Megaşehir" tanımı da, toplam nüfus ve nüfus yoğunluğu eşiklerine dayandırılmıştır. Şehirler, gezegenimizin yaşanabilir alanının %3'ünü kaplamaktadır (Şekil 2). İnsan nüfusunun çoğunluğunun yaşanabilir alanın bu kadar azında yoğunlaşması bu yerleşimlerin her birinde diğerleriyle örtüşen farklı sorun kümeleri meydana getirmiştir. Örneğin, Detroit gibi bir endüstrinin batarak dev enkazlar bıraktığı çürüme sorunları, Hong Kong'daki gibi sürdürülebilirlik sorunları, Sharjah'daki gibi baştan planlama sorunları gibi sorun kümelerinden söz edilebilir. Bu sorun kümeleri, şehrin sosyo ekonomik, kültürel etkenlerini, doğa koşullarını ve teknolojik altyapılarını içerir [5]. Sonuç olarak her şehir bir ağ sistemidir ki tüm şehirler, uluslararası ilişkilerden farklı bir düzeyde, dünya yüzünde kendilerine ait bir ağ katmanında da birbirine bağlıdır.
Şehirler birer ağ sistemi olduğuna göre, ağ bilimi yardımıyla anlaşılması, planlanıp oluşturulması, davranışının kestirilmesi, yönetilmesi, kısaca mühendisliği mümkündür. Şehir mühendisliği için gereken bilgi, yeti ve deneyim; biyoloji, matematik, fizik, kimya gibi temel bilimlerden malzeme, bilişim, nano- teknolojilerine ve endüstri, elektrik-elektronik, çevre, enerji, yapı mühendisliklerine birçok uzmanlık alanından katkıyla mümkündür. Şehir karmaşık ağı, etkileşim halindeki birçok ağdan oluşur: ulaşım, lojistik, sosyal, yönetişim, ticaret, haberleşme, sensör, su, hava, arz talep, eğitim, bilişim ağlan bunlardan birkaçıdır. Şehir mühendisliği bu yüzden teknolojik ayranlardan önce şehir ağını Şekil 3'teki gibi katmanlara ayırır.
Bilgisayar ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanlarının odağı olan Bilişim Teknolojileri (Information and Communication Technologies), bu karmaşık sistemde çözümleri etkinleştiren teknolojiler olarak öne çıkmaktadır. Bilişim Teknolojilerinin destekleyeceği çözümleri elde etmek üzere dünya çapında "Daha Akıllı Gezegen (Smarter Planet)" inisiyatifiyle IBM başı çekmiş [6] , Avrupa Birliği "Geleceğin interneti (Future Internet)" uygulamalarına yatırımlar yaparken [7], "Nesnelerin interneti (Internet of Things)" kavramı sayesinde sensör ağları ve kullanıcı katılımını sağlamıştır [8], Bilişim Teknolojilerindeki atılımlar, şehir- insan hayatını daha etkin, daha verimli, daha kolay kılmaya; şehir ağlarını daha akıllı hale getirmeye yöneliktir.
Şehir Mühendisliği için gerekli olan çok sayıdaki uzmanlık alanı, diğer mühendislik dallarından süzülerek disiplinlerüstü çözümler üretilmesine yer hazırlar.
İstanbul, pek çok karmaşık ağı, sorun kümesini birden barındıran bir şehir laboratuvarıdır. Hem tarihi, kültürel, ticari, finansal, hem teknolojik, altyapısal, hem de doğal, çevresel etkileşimleri açısından basite indirgenemeyecek bir deney ve deneyim platformu sunar.
Bunun ayırdına varan Kadir Has Üniversitesi, Türkiye'nin ilk Şehir Mühendisliği Araştırma Merkezi'ni ve ilk Şehir Mühendisliği Yüksel Lisans Programı'nı kurmaktadır. Endüstri, devlet ve yerel yönetim ve üniversite üçlüsü içinde ele alınacak araştırma-geliştirme etkinliklerinin verimli olması beklenmektedir.
"Big data" dediğimiz büyük-veri setlerinde veri madenciliğiyle şehrimizi analiz ederken dünya yüzündeki evrensel şehirleşme sorunlarından İstanbul özelinde gereken afet yönetimi, kültür varlıklarını koruma gibi uzmanlıklarda araştırmalar yapıp tüm mühendislik ve teknoloji dallarından gelen Şehir Yüksek Mühendisleri yetiştirme amacını taşıyoruz.