Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

Benzer belgeler
Regresyon ve İnterpolasyon. Rıdvan YAKUT

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ REGRESYON KATSAYILARININ GÜVEN ARALIĞI = + REGRESYON KATSAYILARININ GÜVEN ARALIĞI

SAYISAL ÇÖZÜMLEME Yrd. Doç. Dr. Adnan SONDAŞ Sayısal Çözümleme

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Elemanter fonksiyonlarla yaklaşım ve hata

Kübik Spline lar/cubic Splines

11. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

HATA VE HATA KAYNAKLARI...

Tek Değişkenli Optimizasyon OPTİMİZASYON. Gradient Tabanlı Yöntemler. Bisection (İkiye Bölme) Yöntemi

ÖĞRENME ALANI TEMEL MATEMATİK BÖLÜM TÜREV. ALT ÖĞRENME ALANLARI 1) Türev 2) Türev Uygulamaları TÜREV

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

SAYISAL ANALİZ. Doç. Dr. Cüneyt BAYILMIŞ. Sayısal Analiz. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

Örnek. Aşağıdaki veri setlerindeki X ve Y veri çiftlerini kullanarak herbir durumda X=1,5 için Y nin hangi değerleri alacağını hesaplayınız.

Mesleki Terminoloji. Sayısal Analiz DERSİ VEREN: ARŞ. GRV. DR. GÖKSEL BİRİCİK MEHMET EMRE ÖNDER DOĞAÇ CEM İŞOĞLU

biçimindeki ifadelere iki değişkenli polinomlar denir. Bu polinomda aynı terimdeki değişkenlerin üsleri toplamından en büyük olanına polinomun dereces

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Sunum ve Sistematik. Bu başlıklar altında uygulamalar yaparak öğrenciye yorum, analiz, sentez yetisinin geliştirilmesi hedeflenmiştir.

1. Hafta SAYISAL ANALİZE GİRİŞ

Mekatronik Mühendisliği Uygulamalarında Yapay Zekâ. Makine Öğrenmesi. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -II- Tek değişkenli doğrusal olmayan karar modelinin çözümü

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

GÜZ DÖNEMİ ARASINAV SORULARI. 1. Sayısal çözümleme ve fonksiyonu tanımlayarak kullanıldığı alanları kısaca açıklayınız?

İstatistik ve Olasılık

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

Polinomlar, Temel Kavramlar, Polinomlar Kümesinde Toplama, Çıkarma, Çarpma TEST D 9. E 10. C 11. B 14. D 16. D 12. C 12. A 13. B 14.

Jeodezide Yaklaşım Yöntemleri: Enterpolasyon ve Kollokasyon

Sayısal Yöntemler (MFGE 301) Ders Detayları

Yeşilköy Anadolu Lisesi

Örnek...3 : P(x+4)=x 7 +6.x 6 +2x 3 polinomu için P(2) kaçtır? Örnek...4 : P(2x 1) = x 2 olduğuna göre, P(3)+P(5) kaçtır? Örnek...

Mühendislikte Sayısal Çözüm Yöntemleri NÜMERİK ANALİZ. Prof. Dr. İbrahim UZUN

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

1. BÖLÜM Polinomlar BÖLÜM II. Dereceden Denklemler BÖLÜM II. Dereceden Eşitsizlikler BÖLÜM Parabol

ÇEV 2006 Mühendislik Matematiği (Sayısal Analiz) DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Doç.Dr. Alper ELÇĐ

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

Denklemler İkinci Dereceden Denklemler. İkinci dereceden Bir Bilinmeyenli Denklemler. a,b,c IR ve a 0 olmak üzere,

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

Şekilde görülen integralin hesaplanmasında, fonksiyonun her verilen bir noktası için kümülatif alan hesabı yapılır.

Cebirsel Fonksiyonlar

Korelasyon, Korelasyon Türleri ve Regresyon

İleri Diferansiyel Denklemler

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

Sayısal Yöntemler (COMPE 350) Ders Detayları

Elemanter Fonksiyonlarla Yaklaşım ve Hata

İleri Diferansiyel Denklemler

İkinci Mertebeden Lineer Diferansiyel Denklemler

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 MATEMATİKSEL İKTİSADA GİRİŞ İktisat Hakkında İktisatta Grafik ve Matematik Kullanımı 13

Akış YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

İleri Diferansiyel Denklemler

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SİVİL HAVACILIK ANABİLİM DALI YENİ DERS ÖNERİSİ/ DERS GÜNCELLEME

POLİNOMLARIN TANIMI. ÖĞRENCİNİN ADI SOYADI: KONU: POLİNOMLAR NUMARASI: SINIFI:

İleri Diferansiyel Denklemler

3. TAHMİN En Küçük Kareler (EKK) Yöntemi 1

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

İleri Diferansiyel Denklemler

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

EŞİTLİK KISITLI TÜREVLİ YÖNTEMLER

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 KÜMELER Bölüm 2 SAYILAR

Nearest Metodu : Bu metod istenilen noktaya en yakın olan veri noktasını verir

Ayrık zamanlı sinyaller için de ayrık zamanlı Fourier dönüşümleri kullanılmatadır.

fonksiyonu aralığında sürekli bir fonksiyon ve için ise olur. Eğer bu aralıktaki bütün x ler için ise bu fonksiyonun noktasında bir minimumu vardır.

Appendix B: Olasılık ve Dağılım Teorisi

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

BİL 810 İnşaat Mühendisliğinde Bilgisayar Uygulamaları

MAK1010 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

12. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

ünite12 POLİNOMLAR Polinomlar

Alıştırmalar 1. 1) Aşağıdaki diferansiyel denklemlerin mertebesini ve derecesini bulunuz. Bağımlı ve bağımsız değişkenleri belirtiniz.

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

Bölüm 9 KÖK-YER EĞRİLERİ YÖNTEMİ

3 KESİKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI

Büyük Veri İçin İstatistiksel Öğrenme (Statistical Learning for Big Data)

25. KARARLILIK KAPALI ÇEVRİM SİSTEMLERİNİN KARARLILIK İNCELENMESİ

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 2014

Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

VERİ MADENCİLİĞİ. Karar Ağacı Algoritmaları: SPRINT algoritması Öğr.Gör.İnan ÜNAL

Hatalar Bilgisi ve İstatistik Ders Kodu: Kredi: 3 / ECTS: 5

(m+2) +5<0. 7/m+3 + EŞİTSİZLİKLER A. TANIM

BÖLÜNMÜŞ FARKLAR (DİVİDED DİFFERENCES)

matematik LYS SORU BANKASI KONU ÖZETLERİ KONU ALT BÖLÜM TESTLERİ GERİ BESLEME TESTLERİ Süleyman ERTEKİN Öğrenci Kitaplığı

Doç.Dr.Erkan ÜLKER, Selçuk Üniversitesi Mühendislik F, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Lineer Denklem Sistemleri

Nazım K. Ekinci Matematiksel İktisat Notları ax 1 + bx 2 = α cx 1 + dx 2 =

BİRİNCİ BÖLÜM SAYILAR

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM 1 Değişkenler ve Grafikler 1. BÖLÜM 2 Frekans Dağılımları 37

İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

PERGEL YAYINLARI LYS 1 DENEME-6 KONU ANALİZİ SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR

SONLU FARKLAR GENEL DENKLEMLER

İÇİNDEKİLER. Bölüm 2 CEBİR 43

Transkript:

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER Kocaeli Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Yapay Zeka ve Benzetim Sistemleri Ar-Ge Lab. http://yapbenzet.kocaeli.edu.tr

Regresyon o EnKüçük Kareler Yöntemi Doğru Uydurma Polinom Uydurma Üstel Fonksiyonlara Eğri Uydurma İnterpolasyon o Lagrange İnterpolasyonu (Polinom İnterpolasyon) o Newton İnterpolasyonu

Eğri uydurma için, veri hatalarına bağlı olarak birbirinden ayrılan iki yaklaşım vardır: Regresyon Hata oranı büyük değerlerin, her bir veri noktasından geçmeyen,verilerin genel eğiliminin tek bir eğri ile gösterimidir.(deneysel veriler için) İnterpolasyon Hata oranı küçük değerlerin, iyi bilinen ayrık noktaların her birinden geçecek şekilde eğri veya eğri uydurularak gösterimidir.

Regresyon analizi yaparken en çok kullanılan yöntemlerden biri en küçük kareler yöntemidir. En Küçük Kareler Yöntemi gerçek yaşamın çeşitli alanlarında herhangi bir uygulama ile toplanan veriler tablo şekline getirilerek incelenir ve toplanan veriyi modelleyen bir fonksiyon bulunmaya çalışılır.

Çoğu zaman bu veri tablosuna tam olarak uyan bir fonksiyon bulmak mümkün olmaz. Veri tablosuna en iyi uyan fonksiyon belirlenmeye çalışılır. Bir veri tablosuna en iyi uyan fonksiyonu bulma sürecine regresyon analizi denir.

Verilerde önemli hatalar olduğunda, interpolasyon uygun değildir ve ara değerleri tahmin etmek için kullanıldığında tatmin edici sonuçlar vermez.genellikle deneysel veriler bu tiptedir ve en küçük kareler yöntemi ile gösterimi daha iyi sonuçlar verir.

Bu yöntemde doğruya yaklaşımdaki hataların karelerinin toplamını minimum yapacak doğru denklemi araştırılır. y = a 0 + a 1 x + ε ε = y gerçek - y yaklaşık = y (a 0 + a 1 x ) n S r = σ i=1 ε 2 i = σ n i=1 (y a 0 a 1 x i ) 2 a 0 : kesme noktası a 1 : eğim ε : hata veya artık S r : hataların kareleri toplamı

Hataların kareleri toplamını minimum yapacak a 0 ve a 1 değerleri, bu değerlerin türevlerinin sıfıra eşitlenmesiyle bulunur.son durumda a 0 ve a 1 aşağıdaki gibi olur. (n)a 0 + (σ x i )a 1 = σ y i (σ x i )a 0 + (σ x i 2 )a 1 = σ x i y i

Aşağıdaki denklem takımı çözülerek a 0 ve a 1 değerleri bulunur. a 1 = ഥy - a 1 ഥx = σ y i n - a 1 σ x i n a 1 = n σ x iy i σ x i σ y i n σ x i 2 (σ x i ) 2 Not : σ x i y i ile σ x i σ y i ve σ x i 2 ile (σ x i ) 2 birbirinden farklı ifadelerdir.

Eğri uydurmanın uyumluluğunu belirlemek için korelasyon katsayısı ( r ) ile belirlenir. Doğrusal regresyon için kolerasyon katsayısı aşağıdaki eşitlik ile hesaplanır: r = n σ x i y i σ x i σ y i n σ x i 2 (σ x i ) 2 n σ y i 2 (σ y i ) 2

Tablodaki değerler için düz bir doğru uydurun. x i y i 1 0.5 2 2.5 3 2.0 4 4.0 5 3.5 6 6.0 7 5 5

a 1 = n σ x iy i σ x i σ y i n σ x i 2 (σ x i ) 2 = 7 119.5 28 24 7 140 28 2 = 0.839 a 1 = ഥy - a 1 ഥx = 3.429 0.839 4 = 0.073 y = A + Bx = 0.073 + 0.839x r = n σ x i y i σ x i σ y i n σ x i 2 (σ x i ) 2 n σ y i 2 (σ y i ) 2 = 7 119.5 28 24 7 140 28 2 7 105 24 2 = 164.5 176.53 =0.932

Tablo değerlerinin girilmesi ; MODE 3(STAT) 2(A+Bx) Tablo değerleri girildikten sonra AC tuşuna basarak veriler kaydedilir. σ x 2 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 1 σ x =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 2 σ y 2 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 3 σ y =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 4 σ xy=shift 1(STAT) 3(SUM) 5 A=SHIFT 1(STAT) 5(Reg) 1 B=SHIFT 1(STAT) 5(Reg) 2 r=shift 1(STAT) 5(Reg) 3

En küçük kareler yöntemi, yüksek dereceli polinomlara eğri uydurmak için kolayca genişletilebilir: y = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 + ε ε = y gerçek - y yaklaşık = y ( a 0 + a 1 x + a 2 x 2 ) n S r = σ i=1 ε 2 i = σ n i=1 ( a 0 + a 1 x + a 2 x 2 ) 2

Hatanın karelerinin toplamını minimum yapacak a 0, a 1 ve a 2 değerleri, bu değerlerin türevlerinin sıfıra eşitlenmesiyle bulunur.son durumda aşağıdaki eşitlikler elde edilir. n( a 0 ) + (σ x i ) a 1 + (σ x i 2 ) a 2 = σ y i (σ x i ) a 0 + (σ x i 2 ) a 1 + (σ x i 3 ) a 2 = σ x i y i (σ x i 2 ) a 0 + (σ x i 3 ) a 1 + (σ x i 4 ) a 2 = σ x i 2 y i

Tablodaki değerleri 2. dereceden polinoma yaklaştırın x i y i 0 2.1 1 7.7 2 13.6 3 27.2 4 40.09 5 61.1

n( a 0 ) + (σ x i ) a 1 + (σ x i 2 ) a 2 = σ y i 6a 0 + 15a 1 + 55a 2 = 152.6 (σ x i ) a 0 + (σ x i 2 ) a 1 + (σ x i 3 ) a 2 = σ x i y i 15a 0 + 55a 1 + 255a 2 = 585.6 (σ x i 2 ) a 0 + (σ x i 3 ) a 1 + (σ x i 4 ) a 2 = σ x i 2 y i 55a 0 + 225a 1 + 979a 2 = 2488.8

Cramer yöntemiyle çözüm uygulanırsa; 1. A = 152.6 15 55 585.6 55 225 2488.8 225 979 B = 6 152.6 55 15 585.6 225 55 2488.8 979 C = 6 15 152.6 15 55 585.6 55 225 2488.8 D = 6 15 55 15 55 225 55 225 979 2. a 0 = deta detd = 979 3920 = 2.479 a 1 = detb detd = 9248.4 3920 = 2.359 a 0 + a 1 x + a 2 x 2 = 2.479 + 2.359x + 1.861 x 2 a 2 = detc detd = 7294 3920 = 1.861

Tablo değerlerinin girilmesi ; MODE 3(STAT) 3(_+CX 2 ) Tablo değerleri girildikten sonra AC tuşuna basarak veriler kaydedilir. σ x 2 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 1 σ x =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 2 σ y 2 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 3 σ y =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 4 σ xy=shift 1(STAT) 3(SUM) 5

σ x 3 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 6 σ x 2 y=shift 1(STAT) 3(SUM) 3 σ x 4 =SHIFT 1(STAT) 3(SUM) 8 A=SHIFT 1(STAT) 5(Reg) 1 B=SHIFT 1(STAT) 5(Reg) 2 r=shift 1(STAT) 5(Reg) 3

y = a 0 x a 1 şeklindeki lineer olmayan denklemin, kuvvet fonksiyonunu elde etmek için her iki tarafın doğal logaritması alınır: In y = In( a 0 x a 1) In y = In( a 0 ) + a 1 In(x) In y = Y In a 0 = A a 1 =B In x = X alınırsa Y = A+BX ε = σ n i=1 ( Y i A Bx i ) 2

Hatanın karelerinin toplamını minimum yapacak A ve B değerleri, bu değerlerin türevlerinin sıfıra eşitlenmesiyle bulunur. Son durumda aşağıdaki eşitlikler elde edilir : (n)a + (σ x i )B = σ Y i (σ x i )A + (σ x i 2 )B = σ x i y i

Regresyon ve Makine Öğrenmesi (Machine Learning) Çok büyük miktarlardaki verinin elle işlenmesi ve analizinin yapılması mümkün değildir. Amaç geçmişteki verileri kullanarak gelecek için tahminlerde bulunmaktır. Bu problemleri çözmek için Makine Öğrenmesi (machine learning) yöntemleri geliştirilmiştir.

Makine öğrenmesinde metodlar; Makine öğrenmesi yöntemleri, geçmişteki veriyi kullanarak yeni veri için en uygun modeli bulmaya çalışır. Verinin incelenip, içerisinden işe yarayan bilginin çıkarılmasına da Veri Madenciliği (data mining) adı verilir. Farklı uygulamaların, analizlerden farklı beklentileri olmaktadır. Makine öğrenmesi metotlarını bu beklentilere göre sınıflandırmak mümkündür.

Geçmiş bilgileri hangi sınıftan olduğu biliniyorsa, yeni gelen verinin hangi sınıfa dahil olacağının bulunmasıdır.

Geçmişteki verilerin sınıfları/etiketleri verilmediği/bilinmediği durumlarda verilerin birbirlerine yakın benzerliklerinin yer aldığı kümelerin bulunmasıdır. 256 rengi 16 renge nasıl indiririz?

Geçmiş bilgilere ait sınıflar yerine sürekli bilginin yer aldığı problemlerdir.

GÜNLÜK HAYATTA;

Parmak izi kime ait?

Dersin Sonu Kocaeli Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Yapay Zeka ve Benzetim Sistemleri Ar-Ge Lab. http://yapbenzet.kocaeli.edu.tr/