Journals / International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry / 2021 / Cilt: 5 - Sayı: 3

ESTIMATING THE DEGREE OF ICING RISK ON AIRCRAFT BY ARTIFICIAL INTELLIGENCE

HAVA ARAÇLARINDA BUZLANMA RİSK DERECESİNİN YAPAY ZEKA İLE TAHMİN EDİLMESİ

Pages
457–468
Publication Date
2022-10-19
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)

Results were determined using the performance evaluation metrics accuracy, sensitivity, precision and F-score.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Icing on aircraft is one of the serious problems in aviation from past to present.
📊
Key Findings & Data:Icing reduces aircraft performance and can cause aircraft to lose control and fall, resulting in death and injury.
💡
Conclusion & Impact:Results were determined using the performance evaluation metrics accuracy, sensitivity, precision and F-score.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Hava Araçlarında Buzlanma · Karar Ağaçları · Hold-Out

Abstract

Icing on aircraft is one of the serious problems in aviation from past to present. Icing reduces aircraft performance and can cause aircraft to lose control and fall, resulting in death and injury. Many accidents have occurred in the literature due to icing on the aircraft, and they still occur today. Anti-icing and de-icing systems have been proposed to prevent icing problems in aircraft. It is important that anti-icing and de-icing systems are activated and de-iced at the right time. At the same time, it does not leave the decision to the pilot according to the presence of icing for the operation and shutdown of the anti-icing and de-icing systems, thus preventing human-induced errors. In this study, the icing risk degree was estimated using decision trees algorithm. The decision tree algorithm is established for hold-out, k-fold cross-validation and leave-one-out cross-validation models. Different validation data rates were used for the hold-out method, and different k-fold values were used for the k-fold cross-validation model. Results were determined using the performance evaluation metrics accuracy, sensitivity, precision and F-score.

Özet

Hava araçlarında buzlanma geçmişten günümüze havacılık alanında ciddi problemlerden biridir. Buzlanma hava araçlarının performansını düşürür ve hava aracının hakimiyetinin kaybedilip düşmesine, bunun sonucu olarak ise ölüm ve yaralanmalara sebep olabilir. Literatürde hava aracı üzerinde oluşan buzlanmadan ötürü pek çok kaza meydana gelmiştir ve günümüzde de halen meydana gelmektedir. Hava araçlarında buzlanma probleminin önüne geçebilmek için buz önleme ve buz giderme sistemleri önerilmiştir. Buz önleme ve giderme sistemlerinin doğru zamanda devreye alınıp çıkarılması önem arz eder. Aynı zamanda buz önleme ve giderme sistemlerinin çalıştırılıp kapatılması için buzlanmanın varlığına göre kararı pilota bırakmamakta insan kaynaklı hataların önüne geçmeyi sağlar. Bu çalışmada buzlanma risk derecesinin karar ağaçları algoritması kullanarak tahmin edilmesi gerçekleştirilmiştir. Karar ağacı algoritması hold-out, k kat çapraz doğrulama ve biri dışarda çapraz doğrulama modelleri için kurulmuştur. Hold-out yöntemi için farklı doğrulama verisi oranları kullanılmış, k kat çapraz doğrulama modeli için ise farklı k kat değerleri kullanılmıştır. Sonuçlar performans değerlendirme metriklerinden doğruluk, duyarlılık, kesinlik ve F-ölçütü kullanılarak belirlenmiştir.

🔖

Cite This Article

ŞENOL, R., ATEŞ, F. (2022). ESTIMATING THE DEGREE OF ICING RISK ON AIRCRAFT BY ARTIFICIAL INTELLIGENCE. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, Cilt: 5 - Sayı: 3, 457–468. https://ajindex.com/articles/539807

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Aksoy, B., Selbaş, R., “Estimation of Wind Turbine Energy Production Value by Using Machine Learning Algorithms and Development of Implementation Program”, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, Vol. 43, Issue 6, Pages 692–704, 2021
  2. Turgut, A., Temir, A., Aksoy, B., Özsoy, K., “Yapay Zekâ Yöntemleri İle Hava Sıcaklığı Tahmini İçin Sistem Tasarımı Ve Uygulaması”, Internatıonal Journal Of 3D Prıntıng Technologıes And Dıgıtal Industry, Cilt 3, Sayı 3, Sayfa 244–253, 2019
  3. Gültepe, Y. “Makine Öğrenmesi Algoritmaları ile Hava Kirliliği Tahmini Üzerine Karşılaştırmalı Bir Değerlendirme”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt, Sayı 16, Sayfa 8-15, 2019
  4. Duran, F., Teke, M., “Akıllı Yol Durum Sensörü Tasarımı”, Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, Cilt 11, Sayı 1, Sayfa 396-401, 2019
  5. Göktaş, M. E., Yağanoğlu, M., “Veri Bilimi Uygulamalarının Hastalık Teşhisinde Kullanılması: Kalp Krizi Örneği”, Journal of Information Systems and Management Research, Cilt 2, Sayı 2, Sayfa 26-32, 2020
  6. Şenel, F. A., “Makine Öğrenmesi Algoritmaları Kullanılarak Kayısı İç Çekirdeklerinin Sınıflandırılması”, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 9, Sayı 2, Sayfa 807-815, 2020
  7. Aviation Safety Network, “ASN Aviation Safety Database”, https://aviation-safety.net/database/, Nisan 1, 2021
  8. Palacios, J. L., Smith, E. C., Gao, H., Rose, J. L., "Ultrasonic shear wave anti-icing system for helicopter rotor blades”, In Annual Forum Proceedings-American Helicopter Society, Vol. 62, Issue 3,Pages 1492-1502, 2006
  9. Boduroğlu, K., “Uçaklarda Aerodinamik Yapısal ve Sistemsel Problemlere Yol Açan Donma Probleminin İrdelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2014
  10. Johansen, T. A., Sorensen, K.L. “Flight test results for autonomous icing protection solution for small unmanned aircraft”, In 2017 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), Pages 971-980, IEEE, 2017
  11. Vertuccio, L., De Santis, F., Pantani, R., Lafdi, K., Guadagno, L., “Effective de-icing skin using graphene-based flexible heater”, Composites Part B: Engineering, Vol. 162, Pages 600-610, 2019
  12. Hann, R., “Atmospheric Ice Accretions, Aerodynamic Icing Penalties, and Ice Protection Systems on Unmanned Aerial Vehicles”, Doctoral Thesis, Norweigian University of Science and Technology, Trondheim, 2020
  13. Akbal, Ö., “Uçaklarda Buzlanmanın Nümerik Olarak İncelenmesi ve Uçuş Profili Boyun