Dergiler / Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 9 - Sayı: 16

BUĞDAY VERİM TAHMİNİ İÇİN YENİLEMELİ SİNİR AĞI TABANLI MODEL GELİŞTİRME

RECURRENT NEURAL NETWORK BASED MODEL DEVELOPMENT FOR WHEAT YIELD FORECASTING

Sayfa
204–218
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

LSTM yöntemi, GRU yönteminden daha iyi sonuçlar vermesine rağmen LSTM yönteminin eğitim modelleme süresi GRU yönteminden daha fazla sürmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada 1980-2020 yılları arasında Konya ilinin aylık yağış, nem ve sıcaklık verileri, buğday üretim miktarı ve buğday verimlilik verileri kullanılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu veriler kullanılarak Recurrent Neural Network (RNN) tabanlı algoritmalar olan (Gated Recurrent Units) GRU ve Long Short Term Memory (LSTM) yöntemleri ile buğday verimlilik tahmini yapılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:LSTM yöntemi, GRU yönteminden daha iyi sonuçlar vermesine rağmen LSTM yönteminin eğitim modelleme süresi GRU yönteminden daha fazla sürmüştür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:2020 Verileri
⚙️Değişkenler:Buğday verimi · buğday üretimi · GRU

Özet

Bu çalışmada 1980-2020 yılları arasında Konya ilinin aylık yağış, nem ve sıcaklık verileri, buğday üretim miktarı ve buğday verimlilik verileri kullanılmıştır. Bu veriler kullanılarak Recurrent Neural Network (RNN) tabanlı algoritmalar olan (Gated Recurrent Units) GRU ve Long Short Term Memory (LSTM) yöntemleri ile buğday verimlilik tahmini yapılmıştır. Gerçekleştirilen GRU tabanlı model ile buğday verimliliği tahmin performansları incelendiğinde R2 puan, MSE, RMSE, MAE ve MAPE değerleri için sırasıyla 0.9550, 0.0059, 0.0280, 0.0623, 7.45 değerleri elde edilmiştir. RNN tabanlı bir diğer yöntem olan LSTM yöntemiyle elde edilen performans sonuçlarında ise R2 puan, MSE, RMSE, MAE ve MAPE değerleri için sırasıyla 0.9667, 0.0054, 0.0280, 0.0614, 7.33 değerleri elde edilmiştir. LSTM yöntemi, GRU yönteminden daha iyi sonuçlar vermesine rağmen LSTM yönteminin eğitim modelleme süresi GRU yönteminden daha fazla sürmüştür.

Abstract

In the study carried out in line with the stated purposes, monthly rain, humidity and temperature data, wheat production amount, and wheat productivity data of Konya province between 1980-2020 were used. Using these data, wheat productivity estimation was performed with (Gated Recurrent Units) GRU and Long Short Term Memory (LSTM) methods, which are Recurrent Neural Network (RNN) based algorithms. When wheat productivity estimation performance was examined with the implemented GRU-based model, 0.9550, 0.0059, 0.0280, 0.0623, 7.45 values were obtained for the R2 score, MSE, RMSE, MAE and MAPE values, respectively. In the performance results obtained with the LSTM method, which is another RNN-based method, 0.9667, 0.0054, 0.0280, 0.0614, 7.33 values were obtained for the R2 score, MSE, RMSE, MAE and MAPE values, respectively. Although the LSTM method gave better results than the GRU method, the training modelling time of the LSTM method took longer than that of the GRU method.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇETİNER, H., KARA, B. (2022). BUĞDAY VERİM TAHMİNİ İÇİN YENİLEMELİ SİNİR AĞI TABANLI MODEL GELİŞTİRME. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 16, 204–218. https://ajindex.com/articles/428550

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Vanli, Ö., Ustundag, B. B., Ahmad, I., Hernandez-Ochoa, I. M., & Hoogenboom, G. (2019). Using crop modeling to evaluate the impacts of climate change on wheat in southeastern turkey. Environmental Science and Pollution Research, 26(28), 29397–29408. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06061-6.
  2. Asseng, S., Cammarano, D., Basso, B., Chung, U., Alderman, P. D., Sonder, K., … Lobell, D. B. (2017). Hot spots of wheat yield decline with rising temperatures. Global Change Biology, 23(6), 2464–2472. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/gcb.13530.
  3. Cao, J., Zhang, Z., Luo, Y., Zhang, L., Zhang, J., Li, Z., & Tao, F. (2021). Wheat yield predictions at a county and field scale with deep learning, machine learning, and google earth engine. European Journal of Agronomy, 123, 126204. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.eja.2020.126204.
  4. FAO, I. (2017).
  5. WFP (2015). The state of food insecurity in the World. Meeting the 2015 international hunger targets: taking stock of uneven progress. Rome, FAO. Dodds, F., & Bartram, J. (2016). The water, food, energy, and climate Nexus: Challenges and an agenda for action. Routledge. Gorelick, N., Hancher, M., Dixon, M., Ilyushchenko, S., Thau, D., & Moore, R. (2017). Google Earth Engine: Planetary-scale geospatial analysis for everyone. Remote Sensing of Environment, 202, 18–27. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.06.031.
  6. Vanli, Ö., Ahmad, I., & Ustundag, B. B. (2020). Area Estimation and Yield Forecasting of Wheat in Southeastern Turkey Using a Machine Learning Approach. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 48(12), 1757–1766. https://doi.org/10.1007/s12524-020-01196-3.
  7. He, Z., Xia, X., & Zhang, Y. (2010). Breeding Noodle Wheat in China. In Asian Noodles: Science, Technology, and Processing (pp. 1–23). https://doi.org/10.1002/9780470634370.ch1.
  8. Chen, Y., Zhang, Z., Tao, F., Wang, P., & Wei, X. (2017). Spatio-temporal patterns of winter wheat yield potential and yield gap during the past three decades in North China. Field Crops Research, 206, 11–20. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.02.012.
  9. Ahmad, I., Saeed, U., Fahad, M., Ullah, A., Habib ur Rahman, M., Ahmad, A., & Judge, J. (2018). Yield Forecasting of Spring Maize Using Remote Sensing and Crop Modeling in Faisalabad-Punjab Pakistan. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 46(10), 1701–1711. https://doi.org/10.1007/s12524-018-0825-8.
  10. Nasim, W., Amin, A., Fahad, S., Awais, M., Khan, N., Mubeen, M., … Jamal, Y. (2018). Future