Research Article

Polinom Tabanlı SVM Algoritmalarında Hiper-Parametre Optimizasyonu ve Uygulaması

Volume: 9 Number: 4 December 31, 2023
EN TR

Polinom Tabanlı SVM Algoritmalarında Hiper-Parametre Optimizasyonu ve Uygulaması

Öz

Bu çalışmada, destek vektör makinelerinin (SVM) farklı polinom çekirdeklerini içeren regresyon analizleri ele alınmıştır. Linear-svm, quadratic-svm ve cubic-svm regresyon algoritmaları kullanılarak her bir modelin performansı, Box-Constraint, Kernel Scale, Epsilon ve Standardize parametreleri üzerinde gerçekleştirilen optimizasyon süreciyle incelenmiştir. Bu parametrelerin doğru bir şekilde ayarlanması, modelin hata ve yaklaşım metrikleri için kritik önem taşımaktadır. Optimizasyon süreci, Bayesian Optimization algoritması kullanılarak Matlab Regression Learner ile gerçekleştirilmiştir. Hiperparametre optimizasyonu yapılmış polinom tabanlı regresyon modelleri, bitkilerde besin elementlerinin eksikliğini yüksek doğrulukla tahmin edebilmektedirler. Özellikle yapraklardaki kalsiyum miktarının doğru bir şekilde belirlenmesi, elma ağaçlarında meyve gelişim döneminde gübreleme başarısını artırmak açısından önem taşımaktadır. Çalışmamızın uygulama bölümünde yaprak yüzeylerinin sayısallaştırılması ile elde edilen veri setleri ile kimyasal laboratuvar analizlerinden elde edilen veri seti modellenmiştir. SVM algoritmaları kullanılarak yapılan bu çalışma, maliyet ve zaman açısından kimyasal yöntemlere göre daha verimli bir model sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

makine öğrenmesi , svm , bayesian optimization

References

  1. [1] H. Fattahi and N. Babanouri, “Applying Optimized Support Vector Regression Models for Prediction of Tunnel Boring Machine Performance,” Geotech. Geol. Eng., vol. 35, no. 5, pp. 2205–2217, Oct. 2017. doi:10.1007/S10706-017-0238-4/TABLES/8.
  2. [2] V. Strijov and G. W. Weber, “Nonlinear regression model generation using hyperparameter optimization,” Comput. Math. with Appl., vol. 60, no. 4, pp. 981–988, Aug. 2010. doi:10.1016/J.CAMWA.2010.03.021.
  3. [3] P. Yu, M. Y. Low, and W. Zhou, “Design of experiments and regression modelling in food flavour and sensory analysis: a review,” Trends Food Sci. Technol., vol. 71, pp. 202–215, Jan. 2018. doi:10.1016/j.tifs.2017.11.013.
  4. [4] A. Kamilaris and F. X. Prenafeta-Boldú, “Deep learning in agriculture: A survey,” Comput. Electron. Agric., vol. 147, pp. 70–90, Apr. 2018. doi: 10.1016/J.COMPAG.2018.02.016.
  5. [5] P. Freund, R. J., Wilson, W. J., Sa, Regression analysis: Statistical Modeling of a response variable (2nd ed). California, USA: Elsevier, 2006.
  6. [6] N. Panigrahi and B. S. Das, “Evaluation of regression algorithms for estimating leaf area index and canopy water content from water stressed rice canopy reflectance,” Inf. Process. Agric., vol. 8, no. 2, pp. 284–298, 2021. doi:10.1016/j.inpa.2020.06.002.
  7. [7] I. Keramatlou, M. Sharifani, H. Sabouri, M. Alizadeh, and B. Kamkar, “A simple linear model for leaf area estimation in Persian walnut (Juglansregia L.),” Sci. Hortic. (Amsterdam)., vol. 184, pp. 36–39, Mar. 2015. doi:10.1016/j.scienta.2014.12.017.
  8. [8] Basak, J. K., Qasim, W., Okyere, F. G., Khan, F., Lee, Y. J., Park, J., and Kim, H. T. , “Regression Analysis to Estimate Morphology Parameters of Pepper Plant in a Controlled Greenhouse System,” J. Biosyst. Eng., vol. 44, no. 2, pp. 57–68, Jun. 2019. doi:10.1007/S42853-019-00014-0/FIGURES/11.
  9. [9] H. Armağan, “Color Based Segmentation with k-Means Clustering Algorithm and Numerical Analysis of the Effect of Color Spaces on Image Quantities.,” El-Cezeri, vol. 9, no. 4, pp. 1506–1517, Dec. 2022. doi:10.31202/ECJSE.1141148.
  10. [10] K. G. Liakos, P. Busato, D. Moshou, S. Pearson, and D. Bochtis, “Machine Learning in Agriculture: A Review,” Sensors, Vol. 18, no. 8, p. 2674, Aug. 2018. doi: 10.3390/S18082674.
IEEE
[1]H. Armağan, “Polinom Tabanlı SVM Algoritmalarında Hiper-Parametre Optimizasyonu ve Uygulaması”, GJES, vol. 9, no. 4, pp. 220–229, Dec. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA44SN59FR