Fındık Üretimi için Öğrenme Tabanlı Verim Tahmini

Authors : Doğan YILDIZ, Gülcan YILDIZ, Sercan DEMİRCİ

Pages : 117-126

Doi:10.34248/bsengineering.1257224

View : 14 | Download : 7

Publication Date : 2023-04-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Artan nüfus yoğunluğunun ve küresel ısınmadan kaynaklanan iklim değişikliklerinin tarımsal üretimin miktarı ve kalitesi üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. Bu nedenle dünya, gıda kıtlığı gibi ciddi problemlerle karşı karşıyadır. Dolayısıyla tarım, ülkelerin ekonomik ve sosyal kalkınma programlarında bulunan hayati bir faaliyettir. Sert kabuklu meyveler kategorisinde dünyada bademden sonra üretimi en fazla yapılan ürün fındıktır. Üretimi Türkiye, İtalya, İspanya, ABD gibi ülkelerde yoğunlaşmış olan fındığın dünyadaki talebinin yaklaşık %70\`ini Türkiye karşılamaktadır. Bu nedenle, fındık üretiminde verime etki eden parametrelerin tespit edilmesi ve bu parametrelere bağlı olarak verimin tahmin edilmesi çok büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Sakarya, Düzce, Samsun, Giresun, Trabzon illerindeki ve bu illerin fındık üretimi yapılan ilçelerindeki, fındık üretimine etki eden parametreler incelenerek bir sonraki adımda elde edilecek verim tahmini yapılmıştır. Tahmin işlemi için gereken özniteliklerin eldesi için ham veri setine bazı ön işleme adımları uygulanmış, temel bileşenler analizi insert ignore into journalissuearticles values(Principal Component Analysis, PCA); ile öznitelik sayısı azaltılmıştır. Ön işlemeden geçen bu veriler girdi olarak, XGBoost algoritması, Yalın Uzun-Kısa Süreli Bellek insert ignore into journalissuearticles values(Long Short-Term Memory, LSTM); modeli, Yığılmış LSTM modeli, Konvolüsyonel Sinir Ağı insert ignore into journalissuearticles values(Convolutional Neural Network, CNN); modeli ve CNN-LSTM hibrit modeline verilerek tahmin işlemi gerçekleştirilmiştir. Son olarak bu yöntemlerin her biri için Ortalama Hataların Karekökü insert ignore into journalissuearticles values(Root Mean Square Error, RMSE); ile tahmin hatası elde edilmiş ve yöntem kıyaslamaları için kullanılmıştır. Bu sonuçlara göre, en düşük RMSE=1,32 değeriyle en iyi performans CNN-LSTM hibrit modeli ile elde edilmiştir.
Keywords : Fındık verim tahmini, CNN, LSTM, XGBoost algoritması, Temel bileşenler analizi