Fuzzy Logic: A Rule-Based Approach, in Search of a Justified Decision-Making Process in Urban Planning

Fuzzy-Logik: Ein regelbasierter Ansatz auf der Suche nach einem gerechtfertigten Entscheidungsprozess in der Stadtplanung

  • The decision-making theory and process within planning is involved with people’s daily lives and involves many interest groups. In most cases, it determines people’s destinies and misfortunes. Any, even small, changes or discretions in a plan may cause big changes and problems in individuals’ lives and private sectors’ successes. The logic of using a single method, idea, truth, and so on for decision making therefore comes under serious question. Now, after some other disciplines, this question The decision-making theory and process within planning is involved with people’s daily lives and involves many interest groups. In most cases, it determines people’s destinies and misfortunes. Any, even small, changes or discretions in a plan may cause big changes and problems in individuals’ lives and private sectors’ successes. The logic of using a single method, idea, truth, and so on for decision making therefore comes under serious question. Now, after some other disciplines, this question is asked in a multiobjective environment and activity like planning and, clearly, the question has greater meanings, implications, and applications for the whole discipline. This thesis sets out to answer two major questions. With regard to the nature of planning, is the preceding logic of decision making in (urban) planning justified to be applied to the discipline and its subdisciplines? Is it possible and basically necessary to formulate a new logic which is capable of orchestrating a justified decision making theory, and improving performance of decision making process when applied to planning? To answer the questions, the research begins with reviewing the history and nature of planning and decision making theory. Based on historical analysis, it reveals that three different conceptualizations of planning and decision making have been coined and conceptually advanced since 1945: design-based view, system-based view, and person-based view. Analytical scrutiny and epistemological studies, along with the study of the logic of decision making show that the theory of decision making suffers from the development of binary, reductionist and iconic models of reality and decide based on these types of models, and illuminate the nature of planning. The study explains that planning is a multidimension, multiobjective, multijudgment, and multiparties activity with which it is necessary to deal accordingly. Otherwise, the process would face serious problems in gaining justification. In other words, the process should follow “justification necessities of the decision-making process,” which needs to be formed and developed by a “justified” or “justifiable” method of decision making.With consideration of the decision-making process in such an atmosphere, the current research discusses binary logic (as the logic of the precedent decision-making methods) and its limitations and studies the alternatives. The renowned multivalued logic (infinite-valued logic), namely, fuzzy logic, along with its school of thought (i.e., fuzzy thinking) and its application tool (i.e., the fuzzy set), are explained, and through this window, the decision making aspects are explained. Then a comparison between these two logics is made, their benefits and limitations are highlighted, and the research argues that those theories that are based on or benefit from merely a bivalued evaluation method entail arbitrariness and selectiveness that result in unjustified means of decision making. Then, the research argues that the three aforementioned conceptualizations of planning are vital to decision-making theory, but each of these aspects acting individually will not be able to resolve the decision-making problems in a justified way, and they should be utilized simultaneously. It deduces that some other conceptualizations should yet be added to these preceding views of planning. The research concludes that understanding the interactions between fuzzy systems (and fuzziness in systems) and urban planning lays a solid foundation for better applications of the decision-making theory and processes, and that their integration offers a great number of interesting possibilities in their interplay and future developments.show moreshow less
  • Die Theorie und der Prozess der Entscheidungsfindung bei der Planung stehen in enger Verbindung mit dem Alltag der Menschen und betreffen viele Interessengruppen. In den meisten Fällen wird dabei über Schicksale und Unglück von Menschen bestimmt. Jegliche, seien es auch kleine, Änderungen oder Ermessensspielräume in einem Plan können zu großen Veränderungen und Problemen im Leben Einzelner führen und über den Erfolg von Privatwirtschaften entscheiden. Folglich ist die Logik, nur eine einzige MetDie Theorie und der Prozess der Entscheidungsfindung bei der Planung stehen in enger Verbindung mit dem Alltag der Menschen und betreffen viele Interessengruppen. In den meisten Fällen wird dabei über Schicksale und Unglück von Menschen bestimmt. Jegliche, seien es auch kleine, Änderungen oder Ermessensspielräume in einem Plan können zu großen Veränderungen und Problemen im Leben Einzelner führen und über den Erfolg von Privatwirtschaften entscheiden. Folglich ist die Logik, nur eine einzige Methode, Idee, Wahrheit und so weiter für die Entscheidungsfindung heranzuziehen, ernsthaft infrage zu stellen. Nachdem einige andere Disziplinen diese Frage gestellt haben, für eine Umwelt und Aktivität wie die Planung, die von mehreren Zielen bestimmt ist, wird deutlich, dass die Frage größere Bedeutung und Implikationen für die ganze Disziplin hat. In der vorliegenden Arbeit sollen zwei wichtige Fragen beantwortet werden. Kann man es, im Hinblick auf die Planungsproblematik, rechtfertigen, die bisherige Logik der Entscheidungsfindung, wie sie in der (Stadt-)Planung passiert, in dieser Disziplin und ihren Teildisziplinen anzuwenden? Ist es möglich und grundsätzlich notwendig, eine neue Logik zu formulieren, die in der Lage ist, eine gerechtfertigte Entscheidungstheorie zu orchestrieren, und die Leistung des Entscheidungsprozesses bei der Anwendung auf die Planung zu verbessern? Um diese Fragen zu beantworten, sollen die Geschichte, die Planungsproblematik und die Entscheidungstheorie erneut betrachtet werden. Historische Analysen zeigen, dass seit 1945 drei verschiedene Konzeptualisierungen von Planung und Entscheidungsfindung geprägt und konzeptionell erweitert wurden: der Design-Ansatz, der System-Ansatz und der personenbezogene Ansatz. Analytische Untersuchungen und erkenntnistheoretische Studien zeigen, zusammen mit der Erforschung der Logik in der Entscheidungsfindung, dass die Theorie der Entscheidungsfindung an der Entwicklung von binären, reduktionistischen und ikonischen Modellen der Wirklichkeit krankt, auf deren Grundlage Entscheidungen getroffen werden und die Planungsproblematik beleuchtet wird. Die vorliegende Arbeit macht deutlich, dass Planung ein mehrdimensionaler Prozess ist, der von vielen unterschiedlichen Zielen, Urteilen und Ansichten bestimmt wird, und mit dem entsprechend umgegangen werden muss. Andernfalls wird es ernsthaft schwierig, diesen Prozess zu rechtfertigen. Mit anderen Worten, der Prozess sollte “Notwendigkeiten der Rechtfertigung des Entscheidungsprozesses” folgen, die mithilfe einer “gerechtfertigten" bzw. "vertretbaren" Methode der Entscheidungsfindung weiter entwickelt werden müssen. Vor diesem Hintergrund diskutiert die vorliegende Arbeit die binäre Logik (wie die Logik der bisherigen Entscheidungsfindungsmethoden) und ihre Grenzen und untersucht die Alternativen. Es werden die berühmte mehrwertige Logik (eine Logik mit unendlich vielen Wahrheitswerten), das heißt die Fuzzy-Logik zusammen mit ihrer Denkweise (Fuzzy-Denkweise) und ihrer Anwendung (Fuzzy-Set) erklärt; und anhand dieses Ausschnitts werden die Aspekte der Entscheidungsfindung erläutert. Anschließend werden die beiden Logiken verglichen und ihre Vorteile und Grenzen herausgearbeitet; daraus ergibt sich, dass Theorien, die lediglich auf zweiwertigen Auswertemethoden basieren oder von diesen profitieren, Willkür und Selektivität nach sich ziehen, die in Mittel der Entscheidungsfindung resultieren, die nicht zu rechtfertigen sind. Die Ergebnisse der Arbeit sprechen dafür, dass die drei oben genannten Planungskonzeptualisierungen entscheidend sind für die Entscheidungstheorie, dass jedoch die Aspekte jeweils einzeln nicht in der Lage sind, die Probleme der Entscheidungsfindung in einer gerechtfertigten Weise zu lösen – das heißt, sie sollten gleichzeitig genutzt werden. Die bisherigen Planungsansätze sollten schließlich noch um einige andere Konzeptualisierungen ergänzt werden. Das Verständnis der Interaktionen zwischen Fuzzy-Systemen (und Unschärfe in Systemen) und der Stadtplanung bildet die Grundlage, um bessere Anwendungen der Entscheidungstheorie und -prozesse zu entwickeln; ihre Integration bietet eine Vielzahl an interessanten Möglichkeiten im Zusammenspiel miteinander und für zukünftige Entwicklungen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Reza Piroozfar
URN:urn:nbn:de:kobv:83-opus-34485
Advisor:Prof. Dr.-Ing. Klaus Zillich
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2012/03/07
Publishing Institution:Technische Universität Berlin
Granting Institution:Technische Universität Berlin, Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt
Date of final exam:2010/06/24
Release Date:2012/03/07
Tag:Entscheidungsfindung; Fuzzy Logik; Raumplanung; Stadtplanung; städtebauliche Planung
Decision Making; Fuzzy Logic; Spatial Planning; Urban Planning; Urbanism
Institutes:Institut für Architektur
Dewey Decimal Classification:710 Städtebau, Raumplanung, Landschaftsgestaltung
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht mit Print on Demand (u.a. für Dissertationen empfohlen)