Geri Dön

Zaman serisi analiz ve tahmini: Derin öğrenme yaklaşımı

Time series analysis and forecasting: Deep learning approach

PDF İndir

  1. Tez No: 547063
  2. Yazar: MEHMET UĞUR GÜDELEK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET MURAT ÖZBAYOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, İstatistik, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Statistics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Günlük hayatta, oldukça fazla problem, zaman serisi verileri içermektedir. Zaman serisi verilerinin analizini veya gelecek değer tahminlerini iyi bir şekilde yapabilmek, bu problemlerin çözümü için çok önemlidir. Çeşitli istatistiksel analiz, matematiksel analiz, sinyal işleme, makine öğrenmesi ve onun alt alanı olan derin öğrenme yöntemleri, zaman serisi verilerini analiz etmek ve gelecek tahmini yapabilmek için kullanılmaktadırlar. Özellikle, son yıllarda popülaritesi giderek artan derin öğrenme yöntemleri, karmaşık zaman serisi problemlerinin çözümünde, geleneksel yöntemlere göre daha başarılı olmuş ve kullanımları hızla artmıştır. Ancak, bahsedilen analiz ve tahminlere, baştan sona nasıl yaklaşılacağını, hangi modellerin kullanılması gerektiğini, seçilen modelin nasıl kullanılacağını ve veri setinin nasıl hazırlanması gerektiğini, bütün bir şekilde ele alan çalışmalara literatürde pek rastlanmamıştır. Önerilen tez ile, çeşitli zaman serisi problemleri incelenmiş ve yaklaşımlar anlatılmıştır. Durum denetlemeli-LSTM ve durum denetlemesiz-LSTM karşılaştırması yapılmış, basit problemler üzerinde analizleri yapılmış, iç yapıları incelenmiş, bir hanenin elektrik üretim ve tüketim miktarları tahmin edilerek, hanedeki bataryanın optimizasyonu yapılmıştır. Batarya optimizasyonu yapıldığında, optimum sonuca %99 oranında yakınsanmış ve 3-zamanlı elektrik fiyat tarifesi kullanımı ile yüksek oranda kar sağlanmıştır. Bunun dışında, CNN ile finans verisi üzerinden hesaplanan teknik analiz özniteliklerinin yardımı ile gelecek değer tahmini yapılmıştır. Bu tahmin yapılırken, CNN modelinin girdileri olacak olan teknik indikatörlerin 2D resim şeklinde dönüştürülmesi çalışılmamış bir konudur. 2D resim oluşturulurken kullanılan dendrogram kümeleme algoritması bir eksende korelasyonu sağlamış, diğer eksende zaman serisinin otokorelasyonundan faydalanılmıştır. Geliştirilen model, zaman serisi verisine uygun dönüşümler uygulandığında, eğitilebilmiş ve başarılı sonuçlar çıkarmıştır. Finans verisine uygulanan dönüşümler, farklı alanlardaki zaman serisi verilerine de uygulanabilir olduğu için, farklı mimarideki modeller de kullanışlı duruma geçmişlerdir.

Özet (Çeviri)

In daily life, quite a lot of problems include time series data. Making good time series data analysis or future value estimations is very important to solve these problems. Various statistical analysis, mathematical analysis, signal processing, machine learning and deep learning methods that are subfields of machine learning are used to analyze time series data and to make a future forecast. In particular, deep learning methods, which have become increasingly popular in recent years, have been more successful than traditional methods in solving some complex time series problems and their usage has spread rapidly. However, in the literature, there is not a lot of research which deals with the analysis and estimations, how to approach the end-to-end solutions, which models should be used, how to use the selected model and how the dataset should be prepared. In the proposed thesis, various time series problems are examined, and approaches are explained. Stateful LSTM and the stateless LSTM were compared, analyzed on simple problems, internal structures of them were examined. After that, electricity production and consumption amount of a household were estimated, and the battery of household were optimized. When battery optimizations were made, the optimum result was converged at a rate of 99% and a high rate of profit was achieved by the use of 3-rate electricity tariffs. In addition, the technical analysis features calculated over the financial data and used for the estimation of the future value of the financial data with the help of CNN, another deep learning model. In this estimation, the conversion of technical indicators which will be the inputs of CNN model as 2D images is an uninvestigated issue. The dendrogram clustering algorithm used in 2D image rendering provided one-axis correlation, while the other axis was used for autocorrelation of the time series. When the results were examined and transformations were applied, developed method could be trained and gave successful results. Since the transformations applied to finance data are also applicable to time series data in different fields, models which have different architecture can be useful.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    959230

    Enerji tüketimi tahmini: A-LSTM ağlarına dayalı derin öğrenme yaklaşımı

    Energy consumption forecasting: A deep learning approach based on A-LSTM networks

    ABDEL HACK BIO BOULOU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    İstatistikÇukurova Üniversitesi

    İstatistik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUDE REVAN ÖZKALE ATICIOĞLU

  2. Tez No

    926388

    Üretim sistemlerinde darboğaz tahminlemesi için otomatikleştirilmiş makine öğrenmesi yaklaşımı

    Automated Machine Learning Approach for Bottleneck Prediction in Manufacturing Systems

    NAGİHAN AKKURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERVET HASGÜL

  3. Tez No

    958874

    Building energy efficiency: A data-driven machine learning approach for energy optimization

    Bina enerji verimliliği: Enerji optimizasyonu için veriye dayalı makine öğrenmesi yaklaşımı

    AHMAD REZA DARABI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA BERKER YURTSEVEN

  4. Tez No

    759996

    Derin öğrenme ile cerrahi video anlama

    Surgical video understanding with deep learning

    ABDISHAKOUR ABDILLAHI AWALE ABDISHAKOUR ABDILLAHI AWALE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU SARIKAYA

  5. Tez No

    881913

    Deep learning for improved forecasting of geomagnetic storms in disaster management

    Afet yönetiminde jeomanyetik fırtınaların geliştirilmiş tahmini için derin öğrenme

    HASANAIN ADIL HASSAN HASSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAHİ ABDU IBRAHIM

Geri Dön