A comparative study of classical and deep learning models for wind speed forecasting
Klasik ve derin öğrenme modellerinin rüzgâr hızı tahmini için karşılaştırmalı bir incelemesi
- Tez No: 972689
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İNAL BEGÜM TURNA DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Yapay zeka ve makine öğrenmesi dersi, Artificial intelligence and machine learning course
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Beykoz Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Programlar Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, zaman serisi modelleri (klasik modeller olan ARMA, ARIMA ile derin öğrenme modelleri LSTM, CNN) rüzgâr hızı tahmini için iki meteorolojik veri kümesine dayalı olarak karşılaştırılmıştır. Literatür taraması, her bir yaklaşımın güçlü ve zayıf yönlerini sunmuş ve veri ölçeği, çözünürlük ile kalitenin tahmin sonuçları üzerindeki etkisini ortaya koymuştur. Nicel sonuçlar, yüksek frekanslı verilerde LSTM'nin, ARIMA'ya kıyasla MSE'yi yaklaşık %99,3 oranında azalttığını; buna karşın ARIMA'nın küçük veri kümeleri ve kısa vadeli tahminler için uygun olduğunu göstermiştir. Ardından, modeller küçük bir Türk veri kümesine uygulanmış ve önerilen eğriler, Almanya'daki geniş kapsamlı Jena veri tabanı ile karşılaştırılarak test edilmiştir. Sonuçlar, klasik modellerin sınırlı verilerle kısa vadeli tahminler için daha uygun olduğunu; derin öğrenme yöntemlerinin ise geleneksel yöntemleri aşmak için yüksek miktarda ve kaliteli verilere ihtiyaç duyduğunu göstermiştir. Bu bulgular, yenilenebilir enerji planlamacılarına veri kümelerinin özellikleri ve operasyonel gereksinimleri doğrultusunda model seçimi konusunda değerli öneriler sunmuştur.
Özet (Çeviri)
This study examined the performance of several time series models (both classical models like ARMA, ARIMA and deep learning models such as LSTM, CNN) are compared in terms of both classical and deep learning models for predicting wind speed based on two meteorological datasets. The literature review presented strengths and weaknesses for each approach, and the influence of data scale, resolution, and quality on the forecasting results. The quantitative result demonstrated that for the high-frequency data LSTM reduces the MSE ~99.3% comparing with ARIMA, when ARIMA is good for short-term prediction and small datasets. Then, the models were used for a small Turkish dataset, and the proposed curves were tested against the large group of Jena database in Germany. Results indicated that while classical models are better suited for forecasting over the short term with limited data, deep learning methods require substantial, high-quality data to surpass traditional forecasting methods. These findings provide valuable recommendations for renewable energy planners on model selection with respect to the characteristics of datasets and their operational requirements.
Benzer Tezler
- Ekonomik metin verileri ve piyasa göstergeleriyle kriz dönemlerinin erken tahmini: Zaman serisi yöntemleri, özelleştirilmiş transformer modelleri ve derin öğrenme yaklaşımlarının karşılaştırmalı uygulaması
Early prediction of crisis periods using economic text data and market indicators: A comparative application of time series methods, customized transformer models, and deep learning approaches
BAYRAM KOTAN
Doktora
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR KIRIŞOĞLU
- A comparative study for football analytics with data mining and artificial intelligence techniques
Veri madenciliği ve yapay zeka teknikleri ile karşılaştırmalı futbol analitiği
MUSTAFA AADEL MASHJAL AL-ASADI
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR TAŞDEMİR
- Derin öğrenme modellerinin transfer öğrenme ile farklı veri setleri üzerindeki performanslarının karşılaştırılması
Comparative performance analysis of deep learning models on different datasets using transfer learning
GÜLAHMET YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilişim Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU ÇARKLI YAVUZ
- Black-box system identification with deep recurrent networks and classical models
Derin yinelemeli ağlar ve klasik modeller ile kara-kutu sistem tanılama
BEYZA AVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilimsel Hesaplama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER TÜRK
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURGÜL GÖKGÖZ KÜÇÜKSAKALLI
- Makroekonomik göstergelerin yapay zekâ tabanlı tahmini: Arima, ANN ve LSTM modellerinin karşılaştırmalı analizi
Artificial intelligence-based forecasting of macroeconomic indicators: A comparative analysis of Arima, ANN and LSTM models
GENCAY COŞKUN
Doktora
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIFAT BARIŞ TEKİN