Dergiler / Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi / 2021 / Cilt: 12 - Sayı: 2

Estimation of missing temperature data by Artificial Neural Network (ANN)

Sayfa
431–438
Yayın Tarihi
2022-10-11
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)

Sonuç olarak, modelin yüksek belirlilik katsayısı (R2 = 0.99) ve düşük ortalama mutlak hataya (OMH = 0.61) sahip olması YSA modelinin eksik sıcaklık verilerini tahmin etmede etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Veri sürekliliğinin sağlanması ve aralığın genişletilmesi ile meteorolojik ve klimatolojik çalışmaların daha güvenilir ve kaliteli olmasını sağlamaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu nedenle sıcaklık, yağış, buharlaşma gibi meteorolojik verilerde eksik olan değerlerin tamamlanması gerekmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, modelin yüksek belirlilik katsayısı (R2 = 0.99) ve düşük ortalama mutlak hataya (OMH = 0.61) sahip olması YSA modelinin eksik sıcaklık verilerini tahmin etmede etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Veri sürekliliğinin sağlanması ve aralığın genişletilmesi ile meteorolojik ve klimatolojik çalışmaların daha güvenilir ve kaliteli olmasını sağlamaktadır. Bu nedenle sıcaklık, yağış, buharlaşma gibi meteorolojik verilerde eksik olan değerlerin tamamlanması gerekmektedir. Bu çalışmada, Horasan meteoroloji istasyonundaki eksik sıcaklık verilerini tamamlamak için Yapay sinir ağı (YSA) modeli kullanılmıştır. YSA modelinin kurulması için Horasan ile benzer iklim özelliklerine ve rakıma sahip komşu istasyonların aylık ortalama sıcaklık değerleri girdi olarak kullanılmıştır. Horasan istasyonunun aylık ortalama sıcaklık değerleri ise çıkış olarak kullanılmıştır. YSA modelinde verilerin yaklaşık% 70'i eğitim için, yaklaşık% 15'i test için ve yaklaşık% 15'i doğrulama için kullanılmıştır. En iyi ağ mimarisini ve en iyi modeli belirlemek için çeşitli istatistiksel parametreler karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, modelin yüksek belirlilik katsayısı (R2 = 0.99) ve düşük ortalama mutlak hataya (OMH = 0.61) sahip olması YSA modelinin eksik sıcaklık verilerini tahmin etmede etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract

Ensuring more reliable and quality meteorological and climatological studies by providing data continuity and widening the data range. For this reason, missing values in meteorological data such as temperature, precipitation, evaporation must be completed. In this study, an artificial neural network (ANN) model was used to complete missing temperature data in the Horasan meteorology station. To establish the ANN model, monthly average temperature values of neighboring stations having similar climatic characteristics and altitude with Horasan were used as input. The monthly average temperature values of the Horasan station were used as output. Approximately 70% of the data was used for training, about 15% for testing, and about 15% for verification in the ANN model. Various statistical parameters were compared to determine the best network architecture and best model. As a result, the model's high determination coefficient (R2 = 0.99) and low mean absolute error (MAE = 0.61) showed that the ANN model can be used effectively in estimating missing temperature data.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KATİPOĞLU, O. M., ACAR, R. (2022). Estimation of missing temperature data by Artificial Neural Network (ANN). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, Cilt: 12 - Sayı: 2, 431–438. https://ajindex.com/articles/487484

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Şen, Z. Artificial neural networks principles. Water Foundation, 2004
  2. Pielke, R.A.; Cotton, W.R.; Walko, R.E.A.; Tremback, C.J.; Lyons, W.A.; Grasso, L.D.;. and Copeland, J.H. A comprehensive meteorological modeling system—RAMS. Meteorology and atmospheric Physics 1992, 49(1-4), 69-91
  3. Güç, R. Solar energy analysis and temperature forecast with artificial neural networks for bilecik province, Bilecik Şeyh Edebali University, Institute of science and technology, Bilecik, 2016
  4. Sanikhani, H.; Deo, R. C.; Samui, P.; Kisi, O.; Mert, C.; Mirabbasi, R.;. & Yaseen, Z. M. Survey of different data-intelligent modeling strategies for forecasting air temperature using geographic information as model predictors. Computers and Electronics in Agriculture 2018, 152, 242-260
  5. Vakili, M.; Sabbagh-Yazdi, S. R.; Khosrojerdi, S.; & Kalhor, K. Evaluating the effect of particulate matter pollution on estimation of daily global solar radiation using artificial neural network modeling based on meteorological data. Journal of cleaner production 2017, 141, 1275-1285
  6. Behmanesh, J; Mehdizadeh, S. Estimation of soil temperature using gene expression programming and artificial neural networks in a semiarid region. Environmental Earth Sciences 2017, 76(2), 76
  7. Zhu, S.; Heddam, S.; Nyarko, E. K.; Hadzima-Nyarko, M.; Piccolroaz, S.; Wu, S. Modeling daily water temperature for rivers: comparison between adaptive neuro-fuzzy inference systems and artificial neural networks models. Environmental Science and Pollution Research 2019, 26(1), 402-420
  8. Taşar, B.; Üneş, F.; Demirci, M.; Kaya, Y. Z. Evaporation amount estimation using artificial neural networks method, Dicle University Journal of Engineering 2018, vol. 9, no. 1, pp. 543-551
  9. Rahman, S.A.; Chakrabarty, D. Sediment transport modelling in an alluvial river with artificial neural network. Journal of Hydrology 2020, 588, 125056
  10. Yıldıran A.; Kandemir, S.Y. Estimation of Rainfall Amount with Artificial Neural Networks, Bilecik Şeyh Edebali University Journal of Science 2018, vol. 5, no. 2, pp. 97-104
  11. Afzaal, H.; Farooque, A. A.; Abbas, F.; Acharya, B.; Esau, T. Groundwater estimation from major physical hydrology components using artificial neural networks and deep learning. Water 2020, 12(1), 5
  12. Dalkiliç, H. Y.; Hashimi, S. A. Prediction of daily streamflow using artificial neural networks (ANNs), wavelet neural networks (WNNs), and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) models. Wat