Dergiler / Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi / 2023 / Cilt: 20 Sayı: 1

Nohut ve Mercimek Üretim Miktarı Tahmini İçin Meteorolojik Faktörler Odaklı Makine Öğrenmesi Yaklaşımı: Türkiye Örneği

Meteorological Factors-Oriented Machine Learning Approach for Chickpea and Lentil Production Estimation: The Case of Turkey

Sayfa
13–23
Yayın Tarihi
2023-06-30
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)

Tüm yöntemler bağlamında ağaç temelli makine öğrenmesi regresyon modellerinin daha başarılı sonuçlar verdiği ifade edilebilmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:YYemeklik tane baklagiller en temel karbonhidrat, lif ve protein kaynakları olarak sağlıklı beslenme için gerekli başlıca vitamin ve mineralleri sağlamaktadırlar.
📊
Temel Bulgular & Veri:Öte yandan tarımsal üretimin hava koşullarına karşı oldukça duyarlı olması, hali hazırdaki küresel iklim değişikliğinin çevre, doğal kaynaklar ve üretim sistemleri üzerindeki olumsuz etkilerini daha da önemli kılmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Tüm yöntemler bağlamında ağaç temelli makine öğrenmesi regresyon modellerinin daha başarılı sonuçlar verdiği ifade edilebilmektedir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:2021-2022 Verileri
⚙️Değişkenler:Destek Vektör Regresyon · Karar Ağacı Regresyon · Rastgele Orman Regresyon

Özet

YYemeklik tane baklagiller en temel karbonhidrat, lif ve protein kaynakları olarak sağlıklı beslenme için gerekli başlıca vitamin ve mineralleri sağlamaktadırlar. Türkiye’de ise yemeklik tane baklagiller, tahıllardan sonra yetiştiriciliği en fazla yapılan tarla bitkileri olup; baklagiller için gen merkezi konumunda olan ülkemizde üretilen başlıcaları; nohut, yeşil ve kırmızı mercimek, fasulye ve bakladır. Öte yandan tarımsal üretimin hava koşullarına karşı oldukça duyarlı olması, hali hazırdaki küresel iklim değişikliğinin çevre, doğal kaynaklar ve üretim sistemleri üzerindeki olumsuz etkilerini daha da önemli kılmaktadır. Bu çalışmada ortalama nem, ortalama sıcaklık ve ortalama yağış meteorolojik faktörleri ile ekiliş ve üretim değerlerini içeren veri seti kullanılarak Destek Vektör Regresyon (DVR), Karar ağacı Regresyon (KAR) ve Rastgele Orman Regresyon (ROR) makine öğrenmesi yöntemleriyle Türkiye’de üretimi en fazla yapılan yemeklik tane baklagil türleri olan nohut ve mercimek için 2021-2022 yılı üretim miktarı ve verim tahmini yapılmıştır. Elde edilen tahminlerin doğruluğu ve buna bağlı olarak kullanılan yöntemlerin geçerliliği, tahminlerin gerçek değerlerle karşılaştırılmasına ek olarak çeşitli performans ölçütleri ile değerlendirilmiştir. Her üç yöntemle elde edilen sonuçlara göre 2022 yılında nohut üretiminde bir önceki yıla göre yaklaşık %25 azalma; mercimek üretiminde ise bir önceki yıla kıyasla %25 ile %65 arası artış tahmin edilmiştir. Tüm yöntemler bağlamında ağaç temelli makine öğrenmesi regresyon modellerinin daha başarılı sonuçlar verdiği ifade edilebilmektedir.

Abstract

Legumes are the most basic carbohydrate, fiber and protein sources and provide essential vitamins and minerals for a healthy nutrition. As a gene center for legumes, edible legumes are the most cultivated field crops after cereals in Turkey and mainly produced ones are chickpeas, green and red lentils, beans and broad beans. Besides, as the agricultural production is very sensitive to weather conditions, it makes the current global climate change even more important because of its negative effects of on the environment, natural resources and production systems. In this study, by using a data set including meteorological factors as average humidity, average temperature, average precipitation in addition to cultivation and production values, estimations of production amounts and yields were performed for chickpeas and lentils by using Support Vector Regression (SVR), Decision Tree Regression (DTR) and Random Forest Regression (RFR) machine learning methods for 2021 and 2022. Also, accuracy and validity of the methods were evaluated by comparing obtained predictions with actual values and by considering various performance evaluation criteria. According to the obtained results by all three methods, in 2022 a 25% decrease in chickpea production and an increase of 25-65% in lentil production is predicted compared to the previous year. In addition, it can also be stated that tree-based machine learning methods yielded more successful outcomes in both predictions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BURHAN, H. A., SOYDAN, N. T. Y. (2023). Nohut ve Mercimek Üretim Miktarı Tahmini İçin Meteorolojik Faktörler Odaklı Makine Öğrenmesi Yaklaşımı: Türkiye Örneği. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt: 20 Sayı: 1, 13–23. https://ajindex.com/articles/953525

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Adak MS, Kayan N, Benlioğlu B (2015) Yemeklik Tane Baklagiller Üretiminde Değişimler ve Yeni Arayışlar. In Ziraat Mühendisliği VIII. Teknik Kongresi Bildirileri, TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası, Ankara, 387-399.
  2. Ahmed S, Muhammad I, Kumar S, Malhotra R, Maalouf F (2010) Impact of Climate Change and Variability on Diseases of Food Legumes in the Dry Areas. Proceedings of International Conference on Food Security and Climate Change in Dry Areas, International Center for Agricultural Research in the Dry Areas, Amman, 157-165.
  3. Alpaydın E (2004) Introduction to Machine Learning. The MIT Press.
  4. Cambridge, MA. Anonim (2022) Türkiye Nohut ve Mercimek Ekiliş-Üretim-Verim ve TMO Alımları. TMO,Ankara.https://www.tmo.gov.tr/Upload/Document/istatistikler/tablolar/9nohuteuva,https://www.tmo.gov.tr/Upload/Document/istatistikler/tablolar/8mercimekeuva.pdf (Erişim Tarihi: 01/05/2022).
  5. Anwar M, McKenzie B, Hill G, Peri P (2001) A Predictive Model of Chickpea (Cicer Arietinum L.) Yield. Agronomy New Zealand, 31: 1-11. Araújo SO, Peres RS, BarataJ, Lidon F, Ramalho JC (2021) Characterising the Agriculture 4.0 Landscape—Emerging Trends, Challenges and Opportunities. Agronomy, 11(4): 667. Bagheri A, Zargarian N, Mondani F, Nosratti I (2020) Artificial Neural Network Potential in Yield Prediction of Lentil (Lens Culinaris L.) Influenced by Weed Interference. Journal of Plant Protection Research, 60(3): 284–295.
  6. Bali N, Singla A (2022) Emerging Trends in Machine Learning to Predict Crop Yield and Study its Influential Factors: A Survey. Archives of Computational Methods in Engineering, 29(1): 95-112.
  7. Bars T, Uçum İ, Akbay C (2018) ARIMA Modeli ile Türkiye Fındık Üretim Projeksiyonu. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 21: 154-160.
  8. Başakın EE, Ekmekcioğlu Ö, Özger M, Çelik A (2020) Dalgacık Bulanık Zaman Serisi Yöntemi ve Gri Tahmin Yöntemi ile Türkiye Buğday Verimi Tahmini. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 7(3): 246-252.
  9. Benos E, Tagarakis AC, Dolias G, Berruto, R., Kateris, D., & Bochtis, D. (2021). Machine Learning in Agriculture: A Comprehensive Updated Review. Sensors, 21(11): 3758-3813.
  10. Berk A, Uçum İ (2019) Türkiye’nin Nohut Üretiminin ARIMA Modeli ile Tahmini. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(4): 2284-2293.
  11. Bolat M, Ünüvar Fİ, Dellal İ (2017) Türkiye’de Yemeklik Baklagillerin Gelecek Eğilimlerinin Belirlenmesi. Tarım Ekonomisi Araştırmaları Dergisi, 3(2): 7-18.
  12. Boye J, Zare F, Pletch A (2010) Pulse Proteins: Processing, Characterization, Functional Proper