Yapay sinir ağları ile pandemi sürecinde kısıtlama stratejilerinin etkinliğinin belirlenmesi için bir model önerisi
A model proposal to determine the efficiency of mitigation strategies during the pandemic with artificial neural networks
Yazar: ÖMER FARUK ÇAPAROĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YEŞİM OK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT TUTAM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Bulaşıcı hastalıklar = Communicable diseases ; COVID 19 = COVID 19 ; Tahmin = Estimation ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Amaç: Yakın dönemde artış gösteren salgın hastalıklar birçok insanın ölümüne sebep olmaktadır. Covid-19 gibi ortaya çıkan ve çok kısa bir sürede tüm dünyayı etkisi altına alan bulaşıcı hastalıklarla mücadelede ülkeler tarafında çeşitli kısıtlama stratejileri uygulanmaktadır. Bu çalışmanın amacı; uygulanan kısıtlamaların, salgının yayılımı üzerindeki etkisini açıklayabilen genel bir model oluşturmaktır. Oluşturulan model kullanılarak Covid-19 salgını ve gelecekte görülebilecek pandemiler için kısıtlama stratejileri, aşı ve mutasyon üzerinden olası senaryo tahminleri yapmak amaçlanmaktadır.
Materyal ve Metot: Bu çalışmada, temel yöntem olarak yapay sinir ağları kullanılmış ve kısıtlamaların farklı kombinasyonlarının hastalığın seyri üzerindeki etkisini tahmin etmek amacıyla iki farklı yöntem kullanılmıştır. Bunlardan birincisinde benzeri çalışmalarda sıklıkla kullanılan bulaşıcılık katsayısı esas alınırken; ikinci yöntemde ise kısıtın/kısıtların etkilediği nüfus oranının göz önüne alındığı kısıtlanan nüfus oranı katsayısını esas alan tahmin modeli kullanılmıştır.
Bulgular: Önerilen her iki tahmin modeli de başarılı sonuçlar vermiştir. Bulaşıcılık katsayısını esas alan model, diğer nüfus esaslı modelden, nispeten daha iyi sonuçlar vermiş olsa da kurulmak istenen pandemi sürecinde kısıtlama stratejilerinin etkinliğinin belirlenmesi modeli için ikinci modelin daha uygun olduğu görülmektedir. 
Sonuç: Bu çalışma ile başarılı bir aşılama programına ek olarak pandemilerin yayılmasını kontrol etmek için etkisi önceden öngörülebilen kısıtlama stratejilerinin planlı uygulamasının etkin sonuçlar doğuracağı gösterilmiştir. Çalışmada uygulanan Türkiye örneğinde kısıtlama stratejilerinin yanında aşılama ve mutasyon oranlarının hastalığın seyri üzerinde önemli bir rol oynadığı görülmektedir.

Abstract:
Aim: Epidemic diseases that have increased in the recent period cause the death of many people. Various mitigation policies are implemented by countries in the fight against infectious diseases such as Covid-19, which have emerged in a very short time and affected the whole world. The aim of this study is to create a general model that can explain the effect of the applied mitigation policies on the spread of the epidemic. By using the created model, it is aimed to predict possible scenarios based on mitigation policies, vaccines and mutations for Covid-19 and future pandemics.
Material and method: In this study, artificial neural networks were used as the basic method and two different methods were used to predict the effect of different combinations of mitigation policies on the course of the disease. In the first of these, the reproduction number, which is frequently used in similar studies, is taken as a basis; In the second method, the estimation model based on the restricted population ratio coefficient, which takes into account the proportion of the population affected by the constraint(s), was used.
Results: Both proposed prediction models have yielded successful results. Although the model based on the reproduction number gave relatively better results than the other population based model, it seems that the second model is more suitable for the model of determining the effectiveness of mitigation policies in the pandemic process to be established.
Conclusion: In this study, it has been shown that a successful vaccination program and the implementation of predictable mitigation policies together will yield effective results in order to control the spread of pandemics. It is seen that vaccination and mutation rates play an important role on the course of the disease, as well as mitigation policies in the case of Turkey applied in the study.