Research Article

Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi

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

Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi

Abstract

El yazısı rakamların tanıması birçok makine öğrenimi, derin öğrenme ve bilgisayarla görme uygulamalarında kullanıldığından, son zamanlarda önem kazanmış ve birçok bilim insanının ilgisini çekmiştir. Hiper parametre optimizasyonu, hem sınıflandırma hem de tahmin etmede doğruluğu artırmayı amaçlayan bir dizi değerlerin belirlenmesini içermektedir. Ayrıca algoritmalar tarafından seçilen parametreler daha doğru şekilde düzenlenerek özellik seçiminde performansın optimize edilmesi de amaçlanmaktadır. Bu çalışmada MNIST veri seti kullanılarak el yazısı ile yazılmış rakamların tanınmasında evrişimli sinir ağı kullanılmıştır. Hiper parametre belirlemede derin öğrenme geliştiricilerinin kullanabileceği birçok açık kaynaklı hiper parametre kütüphanesi mevcuttur. Geliştirilen modelde Optuna, HyperOpt ve Scikit-optimize kütüphaneleri kullanılarak hiper parametre optimizasyon tekniklerinin uygulaması yapılmıştır. Hiper parametre kütüphaneleri için optimizasyon süreleri, el yazısı rakamların tanınmasında başarı oranındaki değişim analiz edilmiştir. Rastgele verilmiş parametrelerle eğitilen model %78,45, %97,13, %75.62, %76.95, %97.46 ve %97.27 doğruluk elde ederken, optimize edilmiş hiper parametrelerle eğitilen model ile %99,26 doğruluk elde etmiştir.

Keywords

References

  1. [1] W. Ertel, Introduction to Artificial Intelligence, Springer Cham., 2017
  2. [2] A. Baldominos, Y. Saez, and P. Isasi, “A survey of handwritten character recognition with MNIST and EMNIST,” Applied Sciences (Switzerland), vol. 9, no. 15. Aug. 01, 2019. doi: 10.3390/app9153169.
  3. [3] E. Kussul, T. Baidyk, “Improved method of handwritten digit recognition tested on MNIST database”, Image and Vision Computing, vol.22, no.12, pp. 971-981, 2004, doi: 10.1016/j.imavis.2004.03.008.
  4. [4] L. Li, K. Jamieson, G. DeSalvo, A. Rostamizadeh, and A. Talwalkar, “Hyperband: A Novel Bandit-Based Approach to Hyperparameter Optimization,” Journal of Machine Learning Research, vol. 18, no. 185, pp. 1–52, 2018.
  5. [5] R. S. Humera and R. Zaheer, “Impact of Hyperparameters on Model Development in Deep Learning,” in Proceedings of International Conference on Computational Intelligence and Data Engineering., Springer, 2021, pp. 57–67. [6] R. Elshawi, M. Maher, and S. Sakr, “Automated Machine Learning: State-of-The-Art and Open Challenges,” Jun. 2019, [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1906.02287. [Accessed: Dec. 28, 2023].
  6. [7] J. Bergstra, R. Bardenet, Y. Bengio, and B. Kégl, “Algorithms for hyper-parameter optimization” in Proceedings of the 24th International Conference on Neural Information Processing Systems NIPS 2011. 2011, pp. 2546–2554.
  7. [8] M. Lindauer, K. Eggensperger, M. Feurer, A. Biedenkapp, D. Deng, C. Benjamins, T. Ruhkopf, R. Sass, and F. Hutter, “SMAC3: A Versatile Bayesian Optimization Package for Hyperparameter Optimization”, The Journal of Machine Learning Research., vol. 23, no. 1, Jan. 2022.
  8. [9] L. Li, K. Jamieson, A. Rostamizadeh, and A. Talwalkar, “Hyperband: A Novel Bandit-Based Approach to Hyperparameter Optimization,” Journal of Machine Learning Research, vol.18, no.1, pp.6765–6816, Jan 2017, doi: 10.5555/3122009.3242042.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Computer Software

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2023

Submission Date

November 28, 2023

Acceptance Date

December 19, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 9 Number: 4

APA
Yiğit, T., Atmaca, Ş., Gürfidan, R., & Çolak, R. (2023). Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi. Gazi Journal of Engineering Sciences, 9(4), 268-277. https://izlik.org/JA83WW42MZ
AMA
1.Yiğit T, Atmaca Ş, Gürfidan R, Çolak R. Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi. GJES. 2023;9(4):268-277. https://izlik.org/JA83WW42MZ
Chicago
Yiğit, Tuncay, Şerafettin Atmaca, Remzi Gürfidan, and Recep Çolak. 2023. “Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El Yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences 9 (4): 268-77. https://izlik.org/JA83WW42MZ.
EndNote
Yiğit T, Atmaca Ş, Gürfidan R, Çolak R (December 1, 2023) Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi. Gazi Journal of Engineering Sciences 9 4 268–277.
IEEE
[1]T. Yiğit, Ş. Atmaca, R. Gürfidan, and R. Çolak, “Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi”, GJES, vol. 9, no. 4, pp. 268–277, Dec. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA83WW42MZ
ISNAD
Yiğit, Tuncay - Atmaca, Şerafettin - Gürfidan, Remzi - Çolak, Recep. “Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El Yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences 9/4 (December 1, 2023): 268-277. https://izlik.org/JA83WW42MZ.
JAMA
1.Yiğit T, Atmaca Ş, Gürfidan R, Çolak R. Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi. GJES. 2023;9:268–277.
MLA
Yiğit, Tuncay, et al. “Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El Yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi”. Gazi Journal of Engineering Sciences, vol. 9, no. 4, Dec. 2023, pp. 268-77, https://izlik.org/JA83WW42MZ.
Vancouver
1.Tuncay Yiğit, Şerafettin Atmaca, Remzi Gürfidan, Recep Çolak. Evrişimli Sinir Ağı Kullanarak El yazısı Rakamların Tanımasında Hiper Parametre Analizi. GJES [Internet]. 2023 Dec. 1;9(4):268-77. Available from: https://izlik.org/JA83WW42MZ

GJES is indexed and archived by:

3311333114331153311633117

Gazi Journal of Engineering Sciences (GJES) publishes open access articles under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY) 1366_2000-copia-2.jpg