Araştırma Makalesi

Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı

Cilt: 35 Sayı: 4 21 Temmuz 2020
PDF İndir
EN TR

Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı

Öz

Otomatik Tanımlama Sistemi (AIS), deniz taşımacılığının, çarpışma, yangın ve tehlikeli veya kirletici maddelerin dökülmesi gibi risklere sahip olması nedeniyle günümüzde zorunlu hale gelmiş gözlem ve analiz sistemidir. Literatürde, bu tehlikeli durumların önceden tespitinin yapılıp, gemilerin kontrollü ve güvenli seyahatlerini gerçekleştirmeleri için AIS verilerinin kullanıldığı temel matematiksel modellerin, istatistiksel modellerin ve makine öğrenmesi algoritmaların uygulamalarını görebilmekteyiz. Bu çalışmada AIS verileri zaman serileri bakış açısıyla ele alınmış ve geleneksel rota tahminleme modeli yanında; Bütünleşik Otoregresif Hareketli Ortalama, Çok Katmanlı Algılayıcı (ÇKA) ve Kendini Tekrarlayan Derin Sinir Ağları (KT-DSA) ile farklı modeller oluşturularak doğruluk karşılaştırmaları yapılmıştır. Ayrıca ÇKA ve KT-DSA modellerinde, öznitelik seçim tekniklerinden yararlanılarak nitelikler ağırlıklandırılmış ve bu iyileştirilmelerle yeni algoritmalar önerilmiştir. Öznitelik seçimlerinden Relief, Pearson’nun Korelasyonu, Kazanım Oranı ve Bilgi Kazanımı (BK) metotları kullanılmış ve verdikleri rota ve çarpışma tahminlemelerinin doğrulukları karşılaştırılmıştır. Bu doğruluk testlerinde kullanılmak üzere veri seti olarak belirli zamanlara ait Çanakkale Boğazı ve Marmara Denizi AIS verilerinden faydalanılmıştır. Sonuçlara bakıldığında Çanakkale Boğazı’ndaki gemilerin doğrusal bir hareket yapısına sahip olmasından dolayı tüm yaklaşımların birbirine yakın ve yüksek doğruluklara sahip olduğu gözlemlenirken, düzensiz yapısından dolayı Marmara Denizi’nde en iyi sonucu veren yaklaşımın BK ile iyileştirilmiş KT-DSA olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Bu çalışmanın testlerini yapabilmek için gerekli olan AIS verilerinin sağlanmasında yardımı olan Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi’nden Prof. Dr. Selçuk Nas’a teşekkür ederim.

Kaynakça

  1. 1. UNCTAD, Review of Maritime Transport, 2016.
  2. 2. SOLAS, Safety of Life At Sea Consolidated Edition, 2014.
  3. 3. IMO, Revised Guidelines for the Onboard Operational Use of Shipborne Automatic Identification Systems (AIS), 2015.
  4. 4. Mustaffa, M., Ahmat, N. H., Ahmad, S., Mapping vessel path of marine traffic density of Port Klang, Malaysia using Automatic Identification System data, International Journal of Science and Research (IJSR), 4 (11), 245-248, 2015.
  5. 5. Cimino, G., Ancieri, G., Horn, S., Bryan, K., Sensor data management to achieve information superiority in maritime situational awareness, CMRE Formal Report, NATO Unclassified, 2014.
  6. 6. ITU, Technical characteristics for an automatic identification system using time division multiple access in the VHF maritime mobile frequency band, Recommendation ITU-R M.1371-5, 2014.
  7. 7. Aarsæther, K. G., Moan, T., Estimating navigation patterns from AIS, Journal of Navigation, 62 (4), 587-607, 2009.
  8. 8. Sang, L. Z., Yan, X. P., Wall, A., Wang, J., Mao, Z., CPA calculation method based on AIS position prediction, Journal of Navigation, 69 (6), 1409-1426, 2016.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

21 Temmuz 2020

Gönderilme Tarihi

18 Ocak 2020

Kabul Tarihi

22 Mart 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Doğan, Y. (2020). Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 1897-1912. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.676862
AMA
1.Doğan Y. Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı. GUMMFD. 2020;35(4):1897-1912. doi:10.17341/gazimmfd.676862
Chicago
Doğan, Yunus. 2020. “Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (4): 1897-1912. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.676862.
EndNote
Doğan Y (01 Temmuz 2020) Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 4 1897–1912.
IEEE
[1]Y. Doğan, “Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı”, GUMMFD, c. 35, sy 4, ss. 1897–1912, Tem. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.676862.
ISNAD
Doğan, Yunus. “Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (01 Temmuz 2020): 1897-1912. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.676862.
JAMA
1.Doğan Y. Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı. GUMMFD. 2020;35:1897–1912.
MLA
Doğan, Yunus. “Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy 4, Temmuz 2020, ss. 1897-12, doi:10.17341/gazimmfd.676862.
Vancouver
1.Yunus Doğan. Kendini tekrarlayan derin sinir ağlarının öznitelik seçim yöntemleri ile iyileştirilmesi ve zaman serisi olarak ele alınan otomatik tanımlama sistemi verilerinde kullanımı. GUMMFD. 01 Temmuz 2020;35(4):1897-912. doi:10.17341/gazimmfd.676862

Cited By