Research Article

K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI

Volume: 8 Number: 5 December 29, 2020
EN TR

K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Kümeleme uygulamalarında en sık kullanılan algoritmalardan biri olan k-ortalamalar yönteminin tatbik edilmesinde karşılaşılan başlıca zorluk, gözlem sayısına bağlı olarak hesaplama karmaşıklığının artması ve problem için küresel en iyi çözüme yakınsayamamadır. Üstelik problem boyutunun ve karmaşıklığının artması halinde k-ortalamalar yönteminin performansı daha da kötüleşmektedir. Tüm bu nedenlerden ötürü klasik k-ortalamalar prosedürü yerine daha hızlı ve başarılı bir kümeleme algoritması geliştirme çalışmaları önem kazanmaktadır. Meta-sezgisel kümeleme (MSK) algoritmaları bu amaçla geliştirilmişlerdir. MSK algoritmaları sahip oldukları arama yetenekleri sayesinde karmaşık kümeleme problemlerinde yerel çözüm tuzaklarından kurtulabilmekte ve küresel çözüme başarılı bir şekilde yakınsayabilmektedirler. Bu makale çalışmasında literatürde yer alan güncel ve güçlü meta-sezgisel arama (MSA) teknikleri kullanılarak MSK algoritmaları geliştirilmekte ve performansları karşılaştırılarak en etkili yöntem araştırılmaktadır. Bu amaçla güncel ve güçlü MSA teknikleri ile k-ortalamalar yöntemi melezlenerek 10 farklı MSK algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmaların performanslarını ölçmek için 5 farklı kümeleme veri seti kullanılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen veriler istatistiksel test yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçları, makalede geliştirilen MSK algoritmaları arasında AGDE tabanlı yöntemin hem yakınsama hızı hem de küresel optimum çözüme yakınsama miktarı açısından kümeleme problemlerinde rakiplerine kıyasla üstün bir performansa sahip olduğunu göstermektedir.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B011904077

Thanks

Bu çalışmada yürütülen faaliyetler, 2020 yılında TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Yurt İçi Araştırma Projeleri Destek Programı kapsamında 1919B011904077 numaralı proje olarak TUBİTAK tarafından desteklenmiştir.

References

  1. Alam, M. S., Rahman, M. M., Hossain, M. A., Islam, M. K., Ahmed, K. M., Ahmed, K. T., ... & Miah, M. S. (2019). Automatic Human Brain Tumor Detection in MRI Image Using Template-Based K Means and Improved Fuzzy C Means Clustering Algorithm. Big Data and Cognitive Computing, 3(2), 27.
  2. Amiri, M., Amnieh, H. B., Hasanipanah, M., & Khanli, L. M. (2016). A new combination of artificial neural network and K-nearest neighbors models to predict blast-induced ground vibration and air-overpressure. Engineering with Computers, 32(4), 631-644.
  3. Arunkumar, N., Mohammed, M. A., Ghani, M. K. A., Ibrahim, D. A., Abdulhay, E., Ramirez-Gonzalez, G., & de Albuquerque, V. H. C. (2019). K-means clustering and neural network for object detecting and identifying abnormality of brain tumor. Soft Computing, 23(19), 9083-9096.
  4. Bonab, M. B., Hashim, S. Z. M., Haur, T. Y., & Kheng, G. Y. (2019). A New Swarm-Based Simulated Annealing Hyper-Heuristic Algorithm for Clustering Problem. Procedia Computer Science, 163, 228-236.
  5. Borkar, G. M., Patil, L. H., Dalgade, D., & Hutke, A. (2019). A novel clustering approach and adaptive SVM classifier for intrusion detection in WSN: a data mining concept. Sustainable Computing: Informatics and Systems, 23, 120-135.
  6. Carrasco, J., García, S., Rueda, M. M., Das, S., & Herrera, F. (2020). Recent trends in the use of statistical tests for comparing swarm and evolutionary computing algorithms: Practical guidelines and a critical review. Swarm and Evolutionary Computation, 54, 100665.
  7. Chen, S., Liu, X., Ma, J., Zhao, S., & Hou, X. (2019). Parameter selection algorithm of DBSCAN based on K-means two classification algorithm. The Journal of Engineering, 2019(23), 8676-8679.
  8. Cheng, Min-Yuan, and Doddy Prayogo. Symbiotic organisms search: a new metaheuristic optimization algorithm, Computers & Structures 139 (2014): 98-112.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Computer Software

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 29, 2020

Submission Date

November 20, 2020

Acceptance Date

December 29, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 5

APA
Köroğlu, Ö., & Kahraman, H. (2020). K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 8(5), 173-184. https://doi.org/10.21923/jesd.828575
AMA
1.Köroğlu Ö, Kahraman H. K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI. JESD. 2020;8(5):173-184. doi:10.21923/jesd.828575
Chicago
Köroğlu, Ömer, and Hamdi Kahraman. 2020. “K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi 8 (5): 173-84. https://doi.org/10.21923/jesd.828575.
EndNote
Köroğlu Ö, Kahraman H (December 1, 2020) K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 8 5 173–184.
IEEE
[1]Ö. Köroğlu and H. Kahraman, “K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI”, JESD, vol. 8, no. 5, pp. 173–184, Dec. 2020, doi: 10.21923/jesd.828575.
ISNAD
Köroğlu, Ömer - Kahraman, Hamdi. “K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 8/5 (December 1, 2020): 173-184. https://doi.org/10.21923/jesd.828575.
JAMA
1.Köroğlu Ö, Kahraman H. K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI. JESD. 2020;8:173–184.
MLA
Köroğlu, Ömer, and Hamdi Kahraman. “K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, vol. 8, no. 5, Dec. 2020, pp. 173-84, doi:10.21923/jesd.828575.
Vancouver
1.Ömer Köroğlu, Hamdi Kahraman. K-ORTALAMALAR TABANLI EN ETKİLİ META-SEZGİSEL KÜMELEME ALGORİTMASININ ARAŞTIRILMASI. JESD. 2020 Dec. 1;8(5):173-84. doi:10.21923/jesd.828575

Cited By