MAKİNE ÖĞRENİMİ ALGORİTMALARI VE BİRLEŞTİRME METOTLARI KULLANILARAK TAŞKIN DUYARLILIĞI HARİTALAMASI


Özdemir H., Baduna Koçyiğit M.

4th INTERNATIONAL APRIL 23 SCIENTIFIC STUDIES CONGRESS, Gaziantep, Türkiye, 23 - 24 Nisan 2022, ss.129

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Gaziantep
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.129
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Son yıllarda uzaktan algılama ve jeo-uzamsal teknolojinin geliĢmesiyle beraber havza planlanmasında

önemli bir yer teĢkil eden ve birçok çevresel parametreye bağlı olan taĢkın alanlarının belirlenmesinde farklı

matematiksel modeller ve istatistiksel yöntemler uygulama bulmaya baĢlamıĢtır. Bunlar arasında önemli bir

yere sahip, baĢarılı sonuçlar veren yaklaĢımlardan biri karmaĢık girdileri öğrenebilen ve parametrelerin

birbiri üzerindeki etkilerini gözlemleyen makine öğrenimi algoritmalarıdır. Verilerin makine öğreniminde

kullanılabilmesi için bir uzman tarafından yapılan veri ön iĢleme, parametrelerin optimizasyonu, özellik

çıkarma ve özellik seçme yöntemlerinin uygulanarak belirli bir formatta ifade edilmesi gerekmektedir. Bu

çalıĢmada, Karar Ağaçları (KA), Dereceli Arttırma Ağaçları (DAA), Destek Vektör Makineleri (DVM) ve

Yapay Sinir Ağı (YSA) algoritmalarının hiper parametre optimizasyonu yapılarak Doğu Akdeniz Havzası

taĢkın duyarlılığı haritalaması yapılmıĢtır. Saha çalıĢmaları, kayıtlar ve mevcut araĢtırmalar sonucu elde

edilen toplam 352 adet taĢkın olan ve olmayan nokta belirlenmiĢ ve bunların ArcGIS 10.8 yardımı ile

değerlendirilmesi ile havzada taĢkın olaylarını etkileyen parametreler belirlenmiĢtir. Elde edilen taĢkın

noktaları ve parametreleri referans alınarak KA, DAA, YSA ve DVM algoritmaları ile sınıflandırma yapılıp

eğitim ve test verilerindeki baĢarı oranları belirlenmiĢtir. Modellerin kıyaslanması ve optimizasyonu

sırasında eğitim ve test verilerinin baĢarısı Alıcı ĠĢletim Karakteristiği (ROC) alanları referans alınarak

değerlendirilmiĢtir. Sonuçlar ön iĢleme ve hiper parametre optimizasyonu yapılarak oluĢturulan modellerin

tek baĢına oluĢturulan modellerden daha baĢarılı sonuçlar verdiğini göstermiĢtir. Modellerin eğitilmesinden

sonra havza içerisindeki her bir noktanın taĢkın potansiyeli 0 ve 1 olarak tahmin edilmiĢtir. Tahmin edilen

bu noktaların taĢkın bulundurma olasılıkları hesaplanarak taĢkın duyarlılığı haritaları oluĢturulmuĢtur ve

birbiri arasındaki farklılıkları incelenmiĢtir. Genel olarak ön iĢlemesi ve optimizasyonu yapılmıĢ taĢkın

alanlarının tek bir makine öğrenimi algoritmasının oluĢturduğu alanlara göre taĢkın olasılıklarında daha fazla

dağılım gösteren alanlar oluĢturduğu gözlemlenmiĢtir. OluĢturulan modellerin test verilerindeki tahminleri

arasında farklılıklarının gözlenmesi amacı ile McNemar testi uygulanmıĢtır. Elde edilen sonuçlar kullanılan

algoritmaların genellikle test verilerinin tahmininde birbirileri içerisinde tutarlı sonuçlar verdiğini

göstermiĢtir.