Porsuk barajı su seviyesinin öngörülerinin elde edilmesinde yapay sinir ağları ve ARMAX modellerinin karşılaştırmalı incelenmesi
Comparative study of artificial neural networks and ARMAX models for forecasting of porsuk dam water level
Yazar: ÖZER ÖZAYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜLYA ŞEN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İstatistik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: İstatistik = Statistics
Dizin: Porsuk barajı = Porsuk dam ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks ; Öngörü = Foresight

Özet:
Bu çalışmada, bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilgisayarların insanların yerine geçerek problemlere çözüm bulmakta kullanıldığı yapay sinir ağları ile istatistikte öngörüde kullanılan dışsal değişken kaynaklı otoregresif hareketli ortalamalar (autoregressive moving average with exogenous input, ARMAX) modelleri Porsuk Barajı su seviyesinin öngörülmesinde karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.Çalışmada öncelikle yapay zeka ve yapay sinir ağları temel bilgiler verilmiştir. Sonraki bölümde ise öngörü modellemesi olan ARMAX modellerine değinilmiştir. Çalışmanın son bölümünde ise Porsuk Barajı su seviyesinin yapay sinir ağları ve klasik istatistiksel yöntem olan ARMAX ile karşılaştırmalı olarak öngörüleri yapılmıştır.Çalışma sonucunda yapay sinir ağlarının ARMAX yöntemine göre daha iyi sonuçlar ürettiği görülmüştür. Yapay sinir ağlarının istatistiksel birçok yönteme olduğu gibi ARMAX modellerine de alternatif olabileceği söylenebilir. Ayrıca yapay sinir ağ mimarilerinde birkaç ağ mimarisi ile ilgilenilmiş bunlardan çok katmanlı algılayıcı ağı en iyi öngörüleri üretmiştir.Çalışmadan elde edilen Porsuk barajının su seviyesinin öngörüsü, ileride su sıkıntısı yaşanıp yaşanamayacağının veya su taşkınlarının olup olmayacağının bir göstergesi olabilecektir. Yapılan öngörüler, Porsuk barajı su seviyesinin bir önceki gerçekleşen değerlerine göre düşüşlerin olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In this study, artificial neural networks which are used to find the solutions to problems with the development of computer and technology and ARMAX (autoregressive moving average with exogenous input) models which are used for forecasting in statistics have been studied comparatively to forecast the water level of Porsuk dam.In the first part of the study, basis foundations about artificial intelligence and artificial neural networks have been presented. After that, ARMAX models among the forecasting models have been explained. The last part of the study includes the results and comparisons of forecasting applications of water level in Porsuk dam by using both Artificial Neural Networks and ARMAX models.At the end of the study, it has been observed that artificial neural networks gave better results than the ARMAX models. By looking at these results, it can be said that Artificial Neural Networks might be alternative to ARMAX models as they could also be alternative to any other statistical models. Moreover, among several artificial neural network architectures, the multilayer perceptron network has produced the best forecasts.The results of forecasting of water level in Porsuk dam obtained in this study could give significant information whether there would be any water shortage or water flood in the near future. The forecasts of the application demonstrated that generally there was a decrease in water levels of Porsuk dam in contrast to their previous values.