SavedAdd your journal

Journals / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2023 / Sayı: 51

Estimation of Air Quality Index Using Machine Learning Algorithms

Makine Öğrenmesi Algoritmaları Kullanılarak Hava Kalitesi İndeksinin Tahmini

Mustafa AKGÜN
Necla BARLİK
Pages
97–107
Publication Date
2023-08-31
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)

Makine öğrenmesi yöntemlerinden Naive Bayes algoritmasının HKİ’ni %68.91, Karar Ağacı algoritmasının HKİ’ni %70.29, Derin öğrenme algoritmasının HKİ’ni %73.05, k-NN algoritmasının HKİ’ni %73.35 ve Rastgele Orman algoritmasının HKİ’ni %74.89 doğrulukla tahmin ettiği sonucuna ulaşılmıştır.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bu çalışmada; 15/09/2019 – 15/05/2020 ve 15/09/2020 – 15/05/2021 tarihleri arasındaki Ardahan, Kars, Erzurum ve Iğdır illeri şehir merkezlerindeki hava kalitesi indeksi (HKİ) ve meteorolojik parametreler (ortalama sıcaklık, yağış, bulutluluk, nispi nem, basınç, rüzgâr hızı) arasında çoklu doğrusal regresyon analizi ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak HKİ’nin tahmin edilmesi amaçlanmıştır.
📊
Key Findings & Data:Çoklu doğrusal regresyon analizi ile yapılan HKİ’ni tahminleme oranı %41.8 bulunmuştur.
💡
Conclusion & Impact:Makine öğrenmesi yöntemlerinden Naive Bayes algoritmasının HKİ’ni %68.91, Karar Ağacı algoritmasının HKİ’ni %70.29, Derin öğrenme algoritmasının HKİ’ni %73.05, k-NN algoritmasının HKİ’ni %73.35 ve Rastgele Orman algoritmasının HKİ’ni %74.89 doğrulukla tahmin ettiği sonucuna ulaşılmıştır.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2019 Verileri
⚙️Variables:Hava kalitesi indeksi · Makine öğrenmesi · Meteorolojik parametreler.

Abstract

Bu çalışmada; 15/09/2019 – 15/05/2020 ve 15/09/2020 – 15/05/2021 tarihleri arasındaki Ardahan, Kars, Erzurum ve Iğdır illeri şehir merkezlerindeki hava kalitesi indeksi (HKİ) ve meteorolojik parametreler (ortalama sıcaklık, yağış, bulutluluk, nispi nem, basınç, rüzgâr hızı) arasında çoklu doğrusal regresyon analizi ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak HKİ’nin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Çoklu doğrusal regresyon analizi ile yapılan HKİ’ni tahminleme oranı %41.8 bulunmuştur. Makine öğrenmesi yöntemlerinden Naive Bayes algoritmasının HKİ’ni %68.91, Karar Ağacı algoritmasının HKİ’ni %70.29, Derin öğrenme algoritmasının HKİ’ni %73.05, k-NN algoritmasının HKİ’ni %73.35 ve Rastgele Orman algoritmasının HKİ’ni %74.89 doğrulukla tahmin ettiği sonucuna ulaşılmıştır.

Özet

Bu çalışmada; 15/09/2019 – 15/05/2020 ve 15/09/2020 – 15/05/2021 tarihleri arasındaki Ardahan, Kars, Erzurum ve Iğdır illeri şehir merkezlerindeki hava kalitesi indeksi (HKİ) ve meteorolojik parametreler (ortalama sıcaklık, yağış, bulutluluk, nispi nem, basınç, rüzgâr hızı) arasında çoklu doğrusal regresyon analizi ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak HKİ’nin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Çoklu doğrusal regresyon analizi ile yapılan HKİ’ni tahminleme oranı %41.8 bulunmuştur. Makine öğrenmesi yöntemlerinden Naive Bayes algoritmasının HKİ’ni %68.91, Karar Ağacı algoritmasının HKİ’ni %70.29, Derin öğrenme algoritmasının HKİ’ni %73.05, k-NN algoritmasının HKİ’ni %73.35 ve Rastgele Orman algoritmasının HKİ’ni %74.89 doğrulukla tahmin ettiği sonucuna ulaşılmıştır.

🔖

Cite This Article

AKGÜN, M., BARLİK, N. (2023). Estimation of Air Quality Index Using Machine Learning Algorithms. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 51, 97–107. https://ajindex.com/articles/971241

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Akan, D. S., & Morcalı, M. H. (2017). Kahramanmaraş Hava Kirliliği Kaynaklarının İzlenmesi ve Belirlenmesi Monitoring and Determination of Air Pollution Sources in Kahramanmaras. KSU Journal of Engineering Sciences, 20(2), 105–115.
  2. Arı, A., & Berberler, M. E. (2017). Yapay Sinir Ağları ile Tahmin ve Sınıflandırma Problemlerinin Çözümü İçin Arayüz Tasarımı. Acta Infologica, 1(2), 55–73. https://dergipark.org.tr/en/pub/acin/issue/33868/335553
  3. Ayturan, Y. A. (2019). Derin Ögrenme ile Havadaki Partikül Madde Konsantrasyonu Tahmin (Vol. 8, Issue 5). Karatay Üniversitesi.
  4. Büyüköztürk, Ş. (2013). Sosyal Bilimler İçin Veri Analizi El Kitabı (18th ed.). Pegem Akademi. Çelik, D. B., & Arıcı, N. (2021). Covid-19 Salgın Sürecinde Hava Kalitesi Tahmini: Zonguldak Örneği. Gazi Journal of Engineering Sciences, 7(3), 222–232. https://doi.org/10.30855/gmbd.2021.03.05
  5. Dokuz, Y., Bozdağ, A., & Gökçek, B. (2020). HavKali̇tesiParametreleri̇ni̇Tahmi̇ni̇ ve Mekansal Dağilim İçi̇n Maki̇ne Öğrenmesi Yöntemleri̇ni̇n Kullanilmasi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(1), 37–47. https://doi.org/10.28948/ngumuh.654092
  6. Fang, C., Liu, H., Li, G., Sun, D., & Miao, Z. (2015). Estimating the impact of urbanization on air quality in China using spatial regression models. Sustainability (Switzerland), 7(11), 15570–15592. https://doi.org/10.3390/su71115570
  7. Guliyev, R., & Akgün, M. (2020). Ardahan’da kullanılan kömürün hava kirliliğine etkisinin incelenmesi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 479–489. https://doi.org/10.25092/baunfbed.709411
  8. Guo, Y., Liu, Y., Oerlemans, A., Lao, S., Wu, S., & Lew, M. S. (2016). Deep learning for visual understanding: A review. Neurocomputing, 187, 27–48. https://doi.org/10.1016/j.neucom.2015.09.116
  9. Gökçek, Begüm Öznur, Nuray Şaşa, Yeşim Dokuz, and Aslı Bozdağ. 2022. “PM10 Parametresinin Makine Öğrenmesi Algoritmalari Ile Mekânsal Analizi, Kayseri İli Örneği.” Deu Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik 24(70):65–80. doi: 10.21205/deufmd.2022247008. Gültepe, Yasemin. 2019. “Makine Öğrenmesi Algoritmaları Ile Hava Kirliliği Tahmini Üzerine Karşılaştırmalı Bir Değerlendirme.” European Journal of Science and Technology (16):8–15. doi: 10.31590/ejosat.530347. Hastie, T., Tibshirani, R., & Friedman, J. (2008). El anillo esofágico inferior. In The Elements of Statistical Learning (Issue 2). Irmak, M. E., & Aydilek, İ. B. (2019). Hava Kalite İndeksinin Tahmin Başarısının Artırılması için Topluluk Regresyon Algorit