Araştırma Makalesi

Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı

Cilt: 11 Sayı: 1 26 Haziran 2026
PDF İndir
TR EN

Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı

Öz

İnsan vücudunda meydana gelen kemik kırıkları genellikle röntgen görüntüleri kullanılarak teşhis edilmektedir. Özellikle acil servislerde karşılaşılan kırık vakaları hızlı teşhis ve zamanında müdahale gerektirdiğinden bu sürecin otomatikleştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Uzmanlar tarafından manuel olarak gerçekleştirilen kırık tespiti zaman alıcı bir süreçtir. Bu nedenle otomatik teşhis sistemleri erken müdahale ve sağlık hizmetlerinin etkinliğini artırma açısından kritik bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmada röntgen görüntülerinden kemik kırıklarının sınıflandırılmasına yönelik derin öğrenme tabanlı yöntemler kullanılarak kapsamlı bir değerlendirme gerçekleştirilmiştir. Farklı veri setleri üzerinde yapılan deneysel çalışmalar sonucunda EfficientNet-B7 derin öğrenme mimarisinin kemik kırığı sınıflandırma görevinde diğer modellere göre daha yüksek performans sergilediği gözlemlenmiştir. Model performansını artırmak amacıyla olasılık temelli bir hiperparametre optimizasyon yaklaşımı olan Bayes optimizasyonu uygulanmış ve öğrenme oranı ile momentum değerleri otomatik olarak ayarlanmıştır. Optimizasyon sonrası modelin F1 performans ölçütü 0.89 değerine ulaşmıştır. Ayrıca modelin karar verme sürecini analiz edebilmek ve açıklanabilirliğini artırmak amacıyla gradyan tabanlı sınıf aktivasyon haritalama yöntemi uygulanmıştır. Elde edilen görselleştirmeler modelin kırık bölgelerine doğru biçimde odaklandığını göstermiştir. Sonuçlar derin öğrenme temelli otomatik kırık tespit sistemlerinin güvenilirliğini ve klinik uygulamalardaki potansiyelini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Bu çalışma AKGÜN Bilgisayar A.Ş tarafından desteklenmiştir.

Etik Beyan

Çalışma, etik kurul izni veya herhangi bir özel izin gerektirmemektedir.

Teşekkür

Bu çalışmanın yürütülmesi için gerekli tüm kaynak ve finansmanı sağladıkları için AKGÜN Bilgisayar A.Ş.’ye teşekkür ederiz.

Kaynakça

  1. Lindsey, R., Daluiski, A., Chopra, S., Lachapelle, A., Mozer, M., Sicular, S., Hanel, D., Gardner, M., Gupta, A., Hotchkiss, R., & Potter, H. (2018). Deep neural network improves fracture detection by clinicians. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(45), 11591–11596. https://doi.org/10.1073/pnas.1806905115
  2. Gao, Y., Soh, N. Y. T., Liu, N., Lim, G., Ting, D., Cheng, L. T. E., Wong, K. M., Liew, C., Oh, H. C., Tan, J. R., Venkataraman, N., Goh, S. H., & Yan, Y. Y. (2023). Application of a deep learning algorithm in the detection of hip fractures. iScience, 26(8), 107350. https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.107350
  3. Su, Z., Adam, A., Nasrudin, M. F., Ayob, M., & Punganan, G. (2023). Skeletal fracture detection with deep learning: A comprehensive review. Diagnostics, 13(20), 3245. https://doi.org/10.3390/diagnostics13203245
  4. Bingöl, E., Demirel, S., Urfalı, A., & Bozkır, Ö. F. (2024). Analyzing the performance of convolutional neural networks and transformer models in automated bone fracture detection. Mus Alparslan University Journal of Science, 12(2), 64–71. https://doi.org/10.18586/msufbd.1440119
  5. Kadiroğlu, Z., Deniz, E., & Şenyiğit, A. (2024). A comparison of deep learning models for pneumonia detection from chest X-ray images. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 39(2), 729–740.
  6. Bhati, D., Neha, F., & Amiruzzaman, M. (2024). A survey on explainable artificial intelligence (XAI) techniques for visualizing deep learning models in medical imaging. Journal of Imaging, 10(10), 239. https://doi.org/10.3390/jimaging10100239
  7. Houssein, E. H., Gamal, A. M., Younis, E. M., & Mohamed, E. (2025). Explainable artificial intelligence for medical imaging systems using deep learning: A comprehensive review. Cluster Computing, 28(7), 469.
  8. İli, M. D., & Özyurt, F. (2025). Açıklanabilir yapay zeka yöntemleriyle MR görüntülerinden beyin tümörü tespiti. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(2), 1092–1109.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Yazılım Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

26 Haziran 2026

Gönderilme Tarihi

16 Temmuz 2025

Kabul Tarihi

22 Aralık 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 11 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Yağmurcu, M., Çelikten, A., Demirel, S., Budak, A., & Karataş, H. (2026). Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 14-31. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1743499
AMA
1.Yağmurcu M, Çelikten A, Demirel S, Budak A, Karataş H. Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı. Sinopfbd. 2026;11(1):14-31. doi:10.33484/sinopfbd.1743499
Chicago
Yağmurcu, Merve, Azer Çelikten, Semih Demirel, Abdulkadir Budak, ve Hakan Karataş. 2026. “Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 (1): 14-31. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1743499.
EndNote
Yağmurcu M, Çelikten A, Demirel S, Budak A, Karataş H (01 Haziran 2026) Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 1 14–31.
IEEE
[1]M. Yağmurcu, A. Çelikten, S. Demirel, A. Budak, ve H. Karataş, “Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı”, Sinopfbd, c. 11, sy 1, ss. 14–31, Haz. 2026, doi: 10.33484/sinopfbd.1743499.
ISNAD
Yağmurcu, Merve - Çelikten, Azer - Demirel, Semih - Budak, Abdulkadir - Karataş, Hakan. “Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11/1 (01 Haziran 2026): 14-31. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1743499.
JAMA
1.Yağmurcu M, Çelikten A, Demirel S, Budak A, Karataş H. Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı. Sinopfbd. 2026;11:14–31.
MLA
Yağmurcu, Merve, vd. “Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 11, sy 1, Haziran 2026, ss. 14-31, doi:10.33484/sinopfbd.1743499.
Vancouver
1.Merve Yağmurcu, Azer Çelikten, Semih Demirel, Abdulkadir Budak, Hakan Karataş. Kemik Kırığı Sınıflandırmasında Derin Öğrenme Modellerinin Karşılaştırılması ve Bayes Optimizasyonu Destekli Açıklanabilir Yapay Zekâ Yaklaşımı. Sinopfbd. 01 Haziran 2026;11(1):14-31. doi:10.33484/sinopfbd.1743499


Sinopfbd' de yayınlanan makaleler CC BY-NC 4.0 ile lisanslanmıştır.  88x31.png