Makine Öğrenmesi Yöntemleriyle Anormal İçme Suyu Tüketimlerinin Tespit Edilmesi ve Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi

Authors : İsmail GÜNEY, İhsan Hakan SELVİ

Pages : 159-173

Doi:10.38016/jista.1226528

View : 46 | Download : 32

Publication Date : 2023-09-23

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, içme suyu gibi önemli bir ihtiyacın hane halkı tarafından tüketiminde belirli bir düzen olabileceği gibi, farklı etkenlere bağlı olarak düzensiz tüketimin de olabileceği öngörülmektedir. Artan nüfus, sınırlı içme suyu kaynakları, gelişen alt yapı ve teknoloji, içme ve kullanma suyuna olan talebi artırmıştır. Artan talebi karşılamak için alternatif su kaynağı arayışları yanında mevcut suların israf edilmemesinin ve daha verimli kullanılmasının da etkili olacağı öngörülmektedir. Yapay zekanın insert ignore into journalissuearticles values(AI); alt dalı olan makine öğrenmesi insert ignore into journalissuearticles values(ML); yöntemleriyle geçmiş dönemlerdeki içme suyu tüketimleri analiz edilmiş, olağan ve olağan dışı tüketim davranış modelleri çıkarılmıştır. İçme suyu mesken abonelerinin anormal tüketimlerinin tespiti ve bilgilendirilmeleri durumunda, hane içi tüketimlerin normal tüketim aralığında kalmasının sağlanacağı öngörülmektedir. Çalışmada Kayseri ili genelinde 2006 – 2022 insert ignore into journalissuearticles values(ilk 6 ay); tarihleri arasında sayaç endeks okuması 160 dönemden fazla olan 8.224 adet mesken abonesine ait sayaç, abone ve tüketim verileri dikkate alınmıştır. Veriler konumsal abone temelinde birleştirilmiş, 41 öznitelikli veri kümesi elde edilmiş, veri ön işlemleri sonucunda 24 öznitelikli bir veriseti oluşturulmuştur. Çalışmada 6 farklı öznitelik seçim yöntemi kullanılarak alt verisetleri elde edilmiştir. Bütün verisetler 7 farklı anomali analiz yöntemi kullanılarak anormal ve normal içme suyu tüketimleri tespit edilmiştir. Anomali analizleri sonucunda hesaplanan aykırılık puanları kullanılarak bütün tüketim değerleri 4 farklı tüketim sınıfı ile etiketlenmiş, veriseti gözetimli hale getirilmiş, 7 farklı ML sınıflandırma algoritması ile tüketim sınıf tahmin modelleri geliştirilmiştir. Çalışma sonucunda anormal içme suyu tüketimlerinin ML yöntemleri ile tespit edilebileceği, tüketim sınıflarının tahmin edilebileceği ispatlanmış, suyun israf edilmeden daha verimli kullanımıyla ilgili gerekli politikaların oluşturulabileceği ve bunun için önlemler alınabileceği ortaya konmuştur.
Keywords : İçmesuyu, abone, tüketim analizi, makine öğrenmesi, anomali analizi, anomali tespiti, aykırı değer, etkili durum, etkili durumlar, etkili gözlemler