Journals / Uluslararası Yönetim Bilişim Sistemleri ve Bilgisayar Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 4 - Sayı: 2

COMPARISON OF CLASSIFICATION ALGORITHMS FOR ANOMALY DETECTION IN ENERGY OPTIMIZATION OF HIGH RACK STORAGE SYSTEMS

YÜKSEK RAFLI DEPOLAMA SİSTEMLERİNİN ENERJİ OPTİMİZASYONUNDA ANOMALİ TESPİTİ İÇİN SINIFLAMA ALGORİTMALARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Pages
89–109
Publication Date
2020-12-31
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Among these algorithms, the Random Forest algorithm has attracted attention with its accuracy performance of approximately 98%.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The production systems digitized by ensuring healthy data flow between the units and the smart factory structures that are automated in line with this digitization process find more and more places in the production industry.
📊
Key Findings & Data:In this study, the performances of various machine learning algorithms were tested on two different data sets obtained from a prototype study on energy optimization of high storage systems.
💡
Conclusion & Impact:Among these algorithms, the Random Forest algorithm has attracted attention with its accuracy performance of approximately 98%.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Anomali Tespiti · Sınıflandırma · Makine Öğrenmesi

Abstract

The production systems digitized by ensuring healthy data flow between the units and the smart factory structures that are automated in line with this digitization process find more and more places in the production industry. Although such systems have provided important developments and technological advances in production processes, they also bring with it various problems. One of these is the process of quickly detecting and resolving an abnormal situation occurring in autonomous production systems. In this context, various studies have been carried out recently for anomaly detection. One of the most studied areas for anomaly detection is machine learning algorithms. In this study, the performances of various machine learning algorithms were tested on two different data sets obtained from a prototype study on energy optimization of high storage systems. As a result, learning models created with Artificial Neural Networks, C4.5 Decision Tree, Random Forest and k Nearest Neighbor algorithms have achieved a high performance rate in detecting anomalies within the tested data sets. Among these algorithms, the Random Forest algorithm has attracted attention with its accuracy performance of approximately 98%.

Özet

Birimler arasında sağlıklı veri akışının sağlanması ile dijitalleşen üretim sistemleri ve bu dijitalleşme süreci doğrultusunda otomatikleşen zeki fabrika yapıları gün geçtikçe üretim endüstrisinde kendisine daha fazla yer bulmaktadır. Bu tür sistemler, üretim önemli gelişmeler ve teknolojik ilerlemeler sağlamış olsa da çeşitli sorunları da beraberinde getirmektedir. Bunlardan bir tanesi de otonom çalışan üretim sistemlerinde gerçekleşen bir anormal durumun hızlı bir şekilde tespit edilerek, çözüme kavuşturulması sürecidir. Bu kapsamda son zamanlarda anomali tespiti için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Anomali tespiti konusunda en çok destek alınan alanlardan bir tanesi de makine öğrenmesi algoritmalarıdır. Bu çalışmada, yüksek depolama sistemlerinin enerji optimizasyonu hakkında uygulanmış bir prototip çalışmadan elde edilmiş olan iki farklı veri seti üzerinde çeşitli makine öğrenmesi algoritmalarının performansları test edilmiştir. Sonuç olarak, Yapay Sinir Ağları, C4.5 Karar Ağacı, Rastgele Orman ve k En Yakın Komşu algoritmaları ile oluşturulan öğrenme modelleri, test edilen veri setleri içerisindeki anomalileri tespit etme konusunda yüksek başarım oranı elde etmişlerdir. Özellikle bu algoritmalar içerisinde Rastgele Orman algoritması yaklaşık %98 seviyesindeki doğruluk performansı ile dikkat çekmiştir.

🔖

Cite This Article

BAYRAKTAR, C., GÖKÇEN, H. (2020). COMPARISON OF CLASSIFICATION ALGORITHMS FOR ANOMALY DETECTION IN ENERGY OPTIMIZATION OF HIGH RACK STORAGE SYSTEMS. Uluslararası Yönetim Bilişim Sistemleri ve Bilgisayar Bilimleri Dergisi, Cilt: 4 - Sayı: 2, 89–109. https://ajindex.com/articles/416534

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (16)

  1. Akçetin, E., & Çelik, U. (2014). İstenmeyen Elektronik Posta (Spam) Tespitinde Karar Ağacı Algoritmalarının Performans Kıyaslaması. İnternet Uygulamaları ve Yönetimi, 5(2), 43-56.
  2. Aksu, M. Ç., & Karaman, E. (2017). Karar Ağaçları ile Bir Web Sitesinde Link Analizi ve Tespiti. ACTA INFOLOGICA, 1(2), 84-91.
  3. Alpaydın, E. (2017). Yapay Öğrenme. İstanbul:
  4. Boğaziçi Üniversitesi Yayınevi.
  5. Arı, A., & Berberler, M. E. (2017). Yapay Sinir Ağları ile Tahmin ve Sınıflandırma Problemlerinin Çözümü İçin Arayüz Tasarımı. Acta - Infologica, 1(2), 55-73.
  6. Aydemir, E. (2019). Weka ile Yapay Zeka. Ankara:
  7. Seçkin Yayıncılık. Bagozi, A., Bianchini, D., Antonellis, V. D., Marini, A., & Ragazzi, D. (2017). Big Data Summarisation and Relevance Evaluation for Anomaly Detection in Cyber Physical Systems. OTM 2017: On the Move to Meaningful Internet Systems (s. 429-447).
  8. Rhodes, Greece: Springer. Belgiu, M., & Drăgut, L. (2016). Random forest in remote sensing: A review of applications and future directions. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing(114), 24-31.
  9. Birgelen, A. v., & Niggeman, O. (2017). Using self-organizing maps to learn hybrid timed automata in absence of discrete events. 2017 22nd IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) (s. 1-8). Limassol: IEEE. Breiman, L. (2001). Random Forests. Machine Learning(45), 5-32.
  10. Brownlee, J. (2019). Machine Learning Mastery With Weka. Chen, B., Wan, J., Shu, L., Li, P., Mukherjee, M., & Yin, B. (2017). Smart Factory of Industry 4.0: Key Technologies, Application Case, and Challenges. IEEE Access(6), 6505-6519.
  11. Elmas, Ç. (2016). Yapay Zeka Uygulamaları 3. Baskı. Ankara:
  12. Seçkin Yayıncılık. Feizizadeh, B., Roodposhti, M. S., Blaschke, T., & Aryal, J. (2017). Comparing GIS-based support vector machine kernel functions for landslide susceptibility mapping. Arabian Journal of Geosciences, 10(117). Frank, A. G., Dalenogare, L. S., & Ayala, N. F. (2019). Industry 4.0 technologies: Implementation patterns in manufacturing companies. International Journal of Production Economics(210), 15-26.
  13. Gürsakal, N. (2018). Makine Öğrenmesi. Bursa: Dora Yayınevi.
  14. Han, J., & Kamber, M. (2006).
  15. Data Mining, Concepts and Techniques 2nd Edition. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers.
  16. Hand, D., Manila, H., & Smyth, P. (2001). Principles of Data Mining. London: Massachusetts Institute of Technology. Harefa, J., Alexander, A., & Pratiwi, M. (2016). Comparison Classifier: Support Vector Machine (SVM) and K-Ne