Research Article

Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma

Volume: 8 Number: 1 December 31, 2025
EN TR

Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma

Abstract

Dijitalleşen dünyada veri merkezleri, bilgi teknolojilerinin omurgasını oluşturarak kritik altyapılar arasında yer almaktadır. Ancak, veri merkezlerinde kullanılan sabit diskler, yüksek arıza oranları nedeniyle veri kaybı, hizmet kesintisi ve maliyet artışları gibi ciddi sorunlara yol açabilmektedir. Bu çalışma, sabit disk arızalarının SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) verileri üzerinden önceden kestirimi için karar ağacı tabanlı makine öğrenmesi yöntemlerini karşılaştırmalı olarak analiz etmektedir. Çalışmada, güncel veri merkezlerinden elde edilen geniş çaplı SMART verileri kullanılmıştır. Veriler, ön işleme adımlarıyla modellenebilir hale getirilmiş ve dört farklı makine öğrenmesi modeli (karar ağaçları, rastgele ormanlar, XGBoost ve LightGBM) kullanılarak değerlendirilmiştir. Modellerin başarımı, doğruluk, yanlış alarm oranı (YAO), kaçırılan alarm oranı (KAO) ve genel başarım ölçevi (GBÖ) gibi ölçevler üzerinden kıyaslanmış; bir ay önceden (uzun vadeli) ve bir hafta önceden (kısa vadeli) yapılan kestirimler ayrı ayrı incelenmiştir. Kapsamlı bir model seçimi sürecinin ardından, kısa vadeli kestirim için seçilen LightGBM modeli %85,2 doğruluk ve %82,9 GBÖ değerine ulaşırken, uzun vadeli kestirim için seçilen rastgele ormanlar modeli %88,7 doğruluk ve %87,6 GBÖ değeri ile daha yüksek bir performans göstermiştir.

Keywords

Supporting Institution

T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

Project Number

AGTMPR94351

References

  1. Referans 1 International Energy Agency. (2024). Electricity 2024: Analysis and forecast to 2026. International Energy Agency. https://iea.blob.core.windows.net/assets/6b2fd954-2017-408e-bf08- 952fdd62118a/Electricity2024-Analysisandforecastto2026.pdf (Erişim tarihi: 30.11.2024).
  2. Referans 2 Ahmed, K. P., Mourin, A., & Ahmed, K. M. U. (2021). Application of predictive maintenance in industry 4.0: A use-case study for datacenters. 2021 3rd International Conference on Sustainable Technologies for Industry 4.0 (STI), IEEE, pp. 1–6.
  3. Referans 3 Gargiulo, F., Duellmann, D., Arpaia, P., & Schiano Lo Moriello, R. (2021). Predicting hard disk failure by means of automatized labeling and machine learning approach. Applied Sciences, 11(18), 8293.
  4. Referans 4 Wang, G., Wang, Y., & Sun, X. (2021). Multi-instance deep learning based on attention mechanism for failure prediction of unlabeled hard disk drives. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 70, 1–9.
  5. Referans 5 Wang, G., Zhang, L., & Xu, W. (2017). What can we learn from four years of data center hardware failures? 2017 47th Annual IEEE/IFIP International Conference on Dependable Systems and Networks (DSN), IEEE, pp. 1–9.
  6. Referans 6 Backblaze. (2023). Backblaze drive stats for 2023. Backblaze. https://www.backblaze.com/blog/backblaze- drive-stats-for-2023/ (Erişim tarihi: 30.11.2024).
  7. Referans 7 Krishnamurthy, L., Adler, R., Buonadonna, P., Chhabra, J., Flanigan, M., Kushalnagar, N., Nachman, L., & Yarvis,M. (2005). Design and deployment of industrial sensor networks: Experiences from a semiconductor plant and the North Sea. Proceedings of the 3rd International Conference on Embedded Networked Sensor Systems, pp. 64–75.
  8. Referans 8 Susto, G. A., Beghi, A., & De Luca, C. (2012). A predictive maintenance system for epitaxy processes based on filtering and prediction techniques. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, 25(4), 638–649.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Information Systems Development Methodologies and Practice

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2025

Submission Date

December 23, 2024

Acceptance Date

March 24, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 8 Number: 1

APA
Müderrisoğlu, A., & Özkan, M. (2025). Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma. Journal of Investigations on Engineering and Technology, 8(1), 34-44. https://izlik.org/JA67JA24RC
AMA
1.Müderrisoğlu A, Özkan M. Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma. JIET. 2025;8(1):34-44. https://izlik.org/JA67JA24RC
Chicago
Müderrisoğlu, Aykut, and Mustafa Özkan. 2025. “Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri Ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma”. Journal of Investigations on Engineering and Technology 8 (1): 34-44. https://izlik.org/JA67JA24RC.
EndNote
Müderrisoğlu A, Özkan M (December 1, 2025) Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma. Journal of Investigations on Engineering and Technology 8 1 34–44.
IEEE
[1]A. Müderrisoğlu and M. Özkan, “Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma”, JIET, vol. 8, no. 1, pp. 34–44, Dec. 2025, [Online]. Available: https://izlik.org/JA67JA24RC
ISNAD
Müderrisoğlu, Aykut - Özkan, Mustafa. “Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri Ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma”. Journal of Investigations on Engineering and Technology 8/1 (December 1, 2025): 34-44. https://izlik.org/JA67JA24RC.
JAMA
1.Müderrisoğlu A, Özkan M. Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma. JIET. 2025;8:34–44.
MLA
Müderrisoğlu, Aykut, and Mustafa Özkan. “Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri Ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma”. Journal of Investigations on Engineering and Technology, vol. 8, no. 1, Dec. 2025, pp. 34-44, https://izlik.org/JA67JA24RC.
Vancouver
1.Aykut Müderrisoğlu, Mustafa Özkan. Veri Merkezlerinde Kullanılan Sabit Disklerdeki Arızaların Önceden Kestirimi: Karar Ağacı Tabanlı Makine Öğrenmesi Modelleri ile Karşılaştırmalı Bir Çalışma. JIET [Internet]. 2025 Dec. 1;8(1):34-4. Available from: https://izlik.org/JA67JA24RC