Research Article

Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti

Volume: 9 Number: 4 December 31, 2022
TR EN

Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti

Abstract

Asteroitler geçmişten günümüze kadar insanların dikkatini çekmektedir. Kadim medeniyetlerin inanç ve kültürlerinde de geniş yer almaktadır. İnsanoğlunun keşfetme ve merak duygusu bu cisimlere olan ilgisinin artmasına neden olmaktadır. Teknolojinin belirli bir seviyeye gelmesiyle asteroitlerin tespiti, teşhisi ve materyalleri net bir şekilde bulunabilmektedir. Bu cisimlerin izleyecekleri rota ve çarpışma etkileri sürekli olarak gözlem gerektirmektedir. Çalışmamızda Kaggle’da bulunan ve kaynağı NASA-JPL olan bir asteroit veri seti kullanılarak Dünya’ya çarpma ihtimali olan asteroitlerin sınıflandırılması yapılmıştır. Veri setinde 4687 asteroit verisi bulunmaktadır. Veriler üzerinde eksik verileri doldurulması, anomali tespit etme ve normalizasyon gibi ön işleme aşamaları uygulanmıştır. Daha sonra korelasyon yardımıyla tehlikelilik durumları için verisetinden 19 adet öznitelik tespit edilmiştir. Öznitelikler ile Karar Ağacı, Naive Bayes, Lojistik Regresyon, Rastgele Orman, Destek Vektör Makineleri, K-En Yakın Komşu, Xgboost ve Adaboost makine öğrenmesi algoritmaları kullanılarak asteroit sınıflandırması yapılmıştır. Farklı nöron ve katman sayılarına sahip yapay sinir ağı ile veriler eğitilmiş ve sınıflandırma algoritmaları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda en yüksek başarımı %99.80 ile AdaBoost algoritması ile sağlanmıştır. Çalıştırılan tüm sınıflandırma algoritmalarında ızgara-arama yöntemi kullanılarak hiperparametre optimizasyonu yapılmıştır. Böylelikle sürekli gözlem gerektiren ve yüksek miktardaki verilerin daha performanslı bir şekilde işlenmesini sağlayan bir yöntem önerilmiştir.

Keywords

References

  1. Furfaro, R., Barocco, R., Linares, R., Topputo, F., Reddy, V., Simo, J., Le Corre, L., "Modeling irregular small bodies gravity field via extreme learning machines and Bayesian optimization", Advances in Space Research, 2021, 67(1): 617-638.
  2. Kabaş, A., Bulut, İ., Doğru, S. S., Akin, T., "Bazı Ana Kuşak Asteroidlerin Işık Eğrileri Ve Işık Eğrilerinden Belirlenen Parametreler”, XVI. Ulusal Astronomi Kongresi ve V. Ulusal Öğrenci Astronomi Kongresi, Çanakkale, 1188-1199, 2008.
  3. Chapman, C. R., Ramlose, T., "Solar system exploration" NASA STI/Recon Technical Report N, 1989, 89: 25944.
  4. Popescu, M., Licandro, J., Carvano, J. M., Stoicescu, R., de León, J., Morate, D., Boacă, I. L., Cristescu, C. P., "Taxonomic classification of asteroids based on MOVIS near-infrared colors", Astronomy & Astrophysics, 2018, 617(A12).
  5. Cambioni, S., Bennett, C. A., Walsh, K. J., DellaGiustina, D. N., Golish, D. R., Becker, K. J., Lauretta, D., S., "A search for smooth terrains on asteroid (101955) Bennu using machine learning", In EPSC-DPS Joint Meeting 2019, 2019.
  6. Erasmus, N., Mommert, M., Trilling, D. E., Sickafoose, A. A., Van Gend, C., Hora, J. L., "Characterization of near-earth asteroids using KMTNET-SAAO", The Astronomical Journal, 2017, 154(4): 162.
  7. Heinze, A. N., Tonry, J. L., Denneau, L., Flewelling, H., Stalder, B., Rest, A., Smith, K. W., Smartt, S. J., Weiland, H., "A first catalog of variable stars measured by the Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS)", The Astronomical Journal, 2018, 156(5): 241.
  8. Smirnov, E. A., Markov, A. B., "Identification of asteroids trapped inside three-body mean motion resonances: a machine-learning approach", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2017, 469(2): 2024-2031.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2022

Submission Date

June 25, 2022

Acceptance Date

September 7, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 9 Number: 4

APA
Eskicioğlu, Ö. C., Isık, A. H., & Sevli, O. (2022). Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti. El-Cezeri, 9(4), 1431-1449. https://doi.org/10.31202/ecjse.1135651
AMA
1.Eskicioğlu ÖC, Isık AH, Sevli O. Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2022;9(4):1431-1449. doi:10.31202/ecjse.1135651
Chicago
Eskicioğlu, Ömer Can, Ali Hakan Isık, and Onur Sevli. 2022. “Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi Ile Tespiti”. El-Cezeri 9 (4): 1431-49. https://doi.org/10.31202/ecjse.1135651.
EndNote
Eskicioğlu ÖC, Isık AH, Sevli O (December 1, 2022) Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti. El-Cezeri 9 4 1431–1449.
IEEE
[1]Ö. C. Eskicioğlu, A. H. Isık, and O. Sevli, “Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti”, El-Cezeri Journal of Science and Engineering, vol. 9, no. 4, pp. 1431–1449, Dec. 2022, doi: 10.31202/ecjse.1135651.
ISNAD
Eskicioğlu, Ömer Can - Isık, Ali Hakan - Sevli, Onur. “Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi Ile Tespiti”. El-Cezeri 9/4 (December 1, 2022): 1431-1449. https://doi.org/10.31202/ecjse.1135651.
JAMA
1.Eskicioğlu ÖC, Isık AH, Sevli O. Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2022;9:1431–1449.
MLA
Eskicioğlu, Ömer Can, et al. “Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi Ile Tespiti”. El-Cezeri, vol. 9, no. 4, Dec. 2022, pp. 1431-49, doi:10.31202/ecjse.1135651.
Vancouver
1.Ömer Can Eskicioğlu, Ali Hakan Isık, Onur Sevli. Çarpışma Riski Bulunan Asteroitlerin Makine Öğrenmesi ile Tespiti. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2022 Dec. 1;9(4):1431-49. doi:10.31202/ecjse.1135651
Creative Commons License El-Cezeri is licensed to the public under a Creative Commons Attribution 4.0 license.
88x31.png