YAĞIġ-AKIġ ĠLĠġKĠSĠNĠN MODELLENMESĠNDE YSA KULLANIMININ DEĞERLENDĠRĠLMESĠ: ORTA FIRAT HAVZASI UYGULAMASI



Benzer belgeler
Yağış-Akış İlişkisinin Modellenmesinde YSA Kullanımının Değerlendirilmesi: Orta Fırat Havzası Uygulaması ÖZET

ISSN : Isparta-Turkey YAPAY SĠNĠR AĞLARI (YSA) YÖNTEMĠ ĠLE GLOBAL RADYASYON TAHMĠNĠ

Yağış-Akış Đlişkisinin Belirlenmesinde Farklı Yapay Sinir Ağı Yöntemlerinin Karşılaştırılması

ISSN : Hatay-Turkey YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI İLE TAHTAKÖPRÜ BARAJINDAKİ AYLIK BUHARLAŞMA TAHMİNİ

TAġKIN DEBĠLERĠNĠN YAPAY SĠNĠR AĞLARI ĠLE MODELLENMESĠ: BATI KARADENĠZ HAVZASI ÖRNEĞĠ

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

Erdem Işık Accepted: January ISSN : erdemis@firat.edu.tr Elazig-Turkey

Eksik Akım Verilerinin Tahmin Modelinin OluĢturulmasında Yapay Sinir Ağlarının Kullanımı: Asi Nehri-Demirköprü Akım Gözlem Ġstasyonu Örneği

YAPAY SİNİR AĞLARI YÖNTEMİ İLE GÖKSU NEHRİ NİN AKIM TAHMİNİ FLOW FORECASTING OF GÖKSU RIVER WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS METHOD

QUANTILE REGRESYON * Quantile Regression

TECHNOLOGICAL APPLIED SCIENCES Received: November Kadir Günoğlu Accepted: February 2011

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

FIRAT HAVZASI AKIMLARINDA GÖRÜLEN TRENDLERİN NEDENLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Fen Bilimleri Dergisi. Yapay Sinir Ağları ile Şanlıurfa İstasyonunun Kuraklığının Tahmini

DERS BİLGİLERİ HİDROLOJİ VE SU YAPILARI CE CE 252 Fluid Mechanics and Hydraulics. Yrd. Doç. Dr. M. Adil Akgül

Hidrograf. Hiyetograf. Havza. Hidrograf. Havza Çıkışı. Debi (m³/s) Zaman (saat)

HİDROLOJİ DERS NOTLARI

Regresyon Analizi Kullanılarak Kısa Dönem Yük Tahmini. Short-Term Load Forecasting using Regression Analysis

Hidroloji Disiplinlerarası Bir Bilimdir

YAĞIŞ AKIŞ MODELLEMESİ (IHACRES); KONYA KAPALI HAVZASI, KOZANLI VE SAMSAM GÖLLERİ HAVZASI ÖRNEĞİ

YOLCULUK YARATIMININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ MODELLING OF THE TRIP GENERATION WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

ÇAKÜ Orman Fakültesi, Havza Yönetimi ABD 1

BÖLÜM-1 HİDROLOJİNİN TANIMI VE ÖNEMİ

TUĞLA VE KİREMİT FABRİKALARININ HAVA KİRLİLİĞİNE KATKILARININ YAPAY SİNİR AĞI MODELLEMESİ İLE ARAŞTIRILMASI

YİĞİTLER ÇAYI GÜNLÜK AKIMLARININ YAPAY SİNİR AĞLARI VE REGRESYON ANALİZİ İLE MODELLENMESİ

YAPAY SİNİR AĞI KULLANARAK DEPREM EĞİLİMİNİN KESTİRİMİ. Umut FIRAT

SUSURLUK HAVZASI NDA M. KEMAL PAŞA ÇAYI NIN AYLIK AKIMLARININ OTOREGRESİF HAREKETLİ ORTALAMA (ARMA) MODELİ

Ekonometri I VARSAYIMLARI

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BENZER SÜREÇLERDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER İÇİN YAPAY ZEKA İLE ZAMAN TAHMİNİ SONER ŞÜKRÜ ALTIN

HİDROLOJİ Doç.Dr.Emrah DOĞAN

ÖĞRENCİLERİNİN SINAV NOTLARI DAĞILIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ: İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ÖĞRENCİLERİ ÖRNEĞİ

TARIMSAL DRENAJ HAVZALARINDA SU BÜTÇESİ HESABI: SEYHAN ALT HAVZASI ÖRNEĞİ

YEŞİLIRMAK NEHRİ İÇİN TOPLAM ORGANİK KARBON ÖNGÖRÜ MODELLERİ

İSTATİSTİKSEL DARALTICI (SHRINKAGE) MODEL VE UYGULAMALARI * A Statistical Shrinkage Model And Its Applications*

GRAVİTE-MANYETİK VERİLERİNE ÇEŞİTLİ MODELLERLE YAKLAŞIM AN APPROACH FOR THE GRAVITY-MAGNETIC DATA WITH VARIOUS MODELS

Dalgacık-Sinir Ağı Yaklaşımı ile Yağış-Akış Tahmini: Kızılırmak Nehri Örneği

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Kamile ŞANLI KULA İletişim Bilgileri : Ahi Evran Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Adres Matematik Bölümü, KIRŞEHİR

A. SCI ve SCIE Kapsamındaki Yayınlar

Murat Yavuz Solmaz Accepted: January ISSN : mysolmaz@firat.edu.tr Elazig-Turkey

Ders Kitabı. Doç. Dr. İrfan Yolcubal Kocaeli Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü htpp:/jeoloji.kocaeli.edu.tr/

Esnek Hesaplamaya Giriş

Aşağı Sakarya Nehrindeki Askı Maddesi Miktarının Esnek Yöntemler ile Tahmini

Öğr. Elemanı: Dr. Mustafa Cumhur AKBULUT

Geriye Yayılım ve Levenberg Marquardt Algoritmalarının YSA Eğitimlerindeki Başarımlarının Dinamik Sistemler Üzerindeki Başarımı. Mehmet Ali Çavuşlu

Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi

Yüzeysel Akış. Havza Özelliklerinin Yüzeysel Akış Üzerindeki Etkileri

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

Meriç Nehri Akımlarının Yapay Sinir Ağları ile Tahmini

Gamma Otoregresif Modeller ve Kızılırmak Havzasına Uygulama *

Adana istasyonunda buharlaşmanın farklı yapay zeka yöntemleri ile tahmini

YÜZEYSULARI ÇALIŞMA GRUBU

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

2. REGRESYON ANALİZİNİN TEMEL KAVRAMLARI Tanım

KİNETİK MODEL PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN OPTİMİZASYON TEKNİKLERİNİN KIYASLANMASI

YAĞIŞ-AKIŞ İLİŞKİLERİNDE SIRASAL KORELASYON

YAPAY SİNİR AĞLARI YÖNTEMİ İLE PAFTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS METHOD FOR MAP DIGITIZATION

Nakayasu sentetik birim hidrograf metodunun Türkiye havzalarında kullanılabilirliğinin incelenmesi: Göksu Nehri Havzası örneği

YAPAY SİNİR AĞLARI. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ

Yapay Sinir Ağları Metodu ile Eğirdir Gölü Su Sıcaklığının Tahmini

Entegre Su Havzaları Yönetimi

EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 3-2 Yıl:

Türkiye nin Yüzey Suyu Kaynakları (Nehirler, Göller, Barajlar) Usul (2008)

3. TAHMİN En Küçük Kareler (EKK) Yöntemi 1

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRENCİLERİNİN BAŞARI NOTLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ. Tamer Yılmaz, Barış Yılmaz, Halim Sezici 1 ÖZET

İstatistik ve Olasılık

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

508 HİDROLOJİ ÖDEV #1

TÜRKİYE ULUSAL HİDROLOJİ KOMİSYONU YÜRÜTME KURULU TOPLANTISI ve ÇALIŞTAYI

ROBOTLARIN YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANILARAK DENETİMİ.

Başlangıç Temel Programının Bilinmemesi Durumu

Akademik Sosyal Araştırmalar Dergisi, Yıl: 5, Sayı: 50, Temmuz 2017, s

YAPAY SĠNĠR AĞI GERĠ YAYINIM ALGORĠTMASI KULLANILARAK RÜZGÂR HIZI TAHMĠNĠ

Çok değişkenli fonksiyonlar. Maksimum- Minimum

Mühendislikte İstatistik Metotlar

DERS BİLGİLERİ Ders Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS Deneysel Tasarım EKO60 Bahar Ön Koşul Dersin Dili. Zorunlu

SPATIAL STATISTICAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF URBAN FORM INDICATORS ON ROAD-TRAFFIC NOISE EXPOSURE OF A CITY IN SOUTH KOREA

Bağımsız Değişkenin Pareto Dağılımına Sahip Olması Durumunda Üyelik Fonksiyonunun Dayalı Parametre Tahmini

Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Anlık Birim Hidrografların Elde Edilmesi

Burdur İli Güneşlenme Değerlerinin Yapay Sinir Ağları Metodu İle Tahmini. Teknolojisi Bölümü, Burdur, Kaynakları Bölümü, Burdur,

Korelasyon, Korelasyon Türleri ve Regresyon

YERALTI SUYU AKIMI İLE DİĞER METEOROLOJİK DEĞİŞKENLER ARASINDAKİ İLİŞKİNİN BULANIK MANTIKLA MODELLENMESİ

ISTATISTIK VE OLASILIK SINAVI EKİM 2016 WEB SORULARI

Günlük Buharlaşmanın Yapay Sinir Ağları Kullanarak Tahmin Edilmesi *

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ (Y.L.) PROGRAMI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

H.Ü. Bilgi ve Belge Yönetimi Bölümü BBY 208 Sosyal Bilimlerde Araştırma Yöntemleri II (Bahar 2012) SPSS Ders Notları II (19 Nisan 2012)

Mühendislikte İstatistik Yöntemler

İSTATİSTİK DERS NOTLARI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Zeki Optimizasyon Teknikleri

Beton Mekanik Özelliklerinin Taze Beton Özelliklerinden Yararlanılarak Yapay Sinir Ağları İle Tahmini ÖZET

Dr. Ergün AKGÜN Kimdir?

Üniversitelerde Yapılan Öğrenci Memnuniyet Anketinin Grey Evaluation Metodu ile Ölçülmesi

Matris Cebiriyle Çoklu Regresyon Modeli

Fırat Havzası ndaki Eksik Akım Verilerinin Debi Süreklilik Çizgileri ve Regresyon Modelleri ile Tahmin Edilmesi

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Eren BAŞ

Ayhan Topçu Accepted: January ISSN : ayhan_topcu@hotmail.com Ankara-Turkey

Transkript:

ISSN:1306-3111 e-journal of New World Sciences Academy 2011, Volume: 6, Number: 1, Article Number: 1A0160 Veysel GümüĢ 1 ENGINEERING SCIENCES Mehmet Eyyu Kavsut 2 Received: October 2010 Kasım Yenigün 3 Acceted: January 2011 Cukurova University 1-2 Series : 1A Harran University 3 ISSN : 1308-7231 vgumus@harran.edu.tr 2010 www.newwsa.com Adana-Turkey YAĞIġ-AKIġ ĠLĠġKĠSĠNĠN MODELLENMESĠNDE YSA KULLANIMININ DEĞERLENDĠRĠLMESĠ: ORTA FIRAT HAVZASI UYGULAMASI ÖZET Son yıllarda Yağış-Akış ilişkisinin modellenmesinde, giderek daha farklı alanlarda kullanılmaya başlayan ve oldukça başarılı sonuçlar veren, ancak su mühendisliği alanında henüz yeni yeni ivmelenen Yaay Sinir Ağları, Genetik Algoritma ve Bulanık Mantık gibi Yaay Zeka Yöntemlerinin kullanımı gündeme gelmiştir. Bu çalışmada, Orta Fırat Havzasında bulunan 2122 numaralı akım gözlem istasyonuna ait aylık ortalama akım verileri ile 17099 numaralı yağış gözlem istasyonuna ait aylık tolam yağış verileri arasındaki ilişki yaay sinir ağları metotlarından İleri Beslemeli Geri Yayınım Sinir Ağı (İBGYSA) metodu ile araştırılmış ve ardından bu sonuçlar daha klasik bir yöntem olan Çoklu Doğrusal Regresyon (ÇDR) yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Akım ve yağış verilerinin girdi olarak kullanıldığı bu işlemde yeni akım değerleri tahmin edilmiştir. Çalışma sonunda İBGYSA yönteminin ÇDR yöntemine göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Yaay Sinir Ağları, Yağış-Akış, Orta Fırat Havzası, Çoklu Doğrusal Regresyon ASSESSMENT OF USING ANN FOR MODELLING THE RAINFALL-RUNOFF RELATION: AN APPLICATION FOR MIDDLE PART OF EUPHRATES BASIN ABSTRACT Artificial intelligence methods such as Artificial Neural Network (ANN), Genetic Algorithm (GA) and Fuzzy Logic (FL) rovide roserous results have recently been used in the modelling of rainfall-flow relations and they are becoming more oular in hydraulic engineering ractices. In this aer the relations between the average monthly flow data from the flow observation station numbered as 2122 and the monthly total rainfall data from the rainfall observation station numbered as 17099 located in the central Euhrates river basin are investigated by using the feed-forward back-roagation neural network (FFBPNN) method from ANN solutions and afterwards the results are comared using Multi linear Regression (MLR) method. New flow values are estimated by this rocedure that uses the flow and rainfall data as inut. This aer concludes that FFBPNN method rovides better results comared to the results from MLR method. Keywords: Artifical Neural Network, Rainfall-Runoff, Middle Part of Euhrates Basin, Multi Linear Regression

1. GĠRĠġ (INTRODUCTION) Bir akarsu havzası üzerine düşen yağışın akış haline dönüşmesi olayını benzeştiren yağış-akış modelleri özellikle taşkın hidrolojisinde önem taşır. Çeşitli kayılar çıktıktan sonra yağışın geriye kalan kısmı farklı yolları izleyerek havzada ötelenmekte, biriktirmeler yoluyla sönümlendirilmekte ve sonuçta çıkış noktasındaki akış haline dönüştürülmektedir. Çok karmaşık bir sistem olan akarsu havzası için dönüşüm fonksiyonu bir matematik modelle ifade edilebilir. Matematik modeller arametrik (çok bileşenli, kavramsal) modeller ve kaalı kutu (kara kutu) modelleri olmak üzere genellikle iki türlü değerlendirilmektedir. Parametrik (çok bileşenli, kavramsal) modeller dönüşüm işlemini sızma, yeraltı akışı, yüzeysel akış gibi bileşenlerine ayırarak analiz ederken bu bileşenlerin aralarındaki ilişkileri fiziksel açıdan oldukça ayrıntılı bir şekilde ifade ederler. Hidrodinamik yasalarının uygulanması güç olduğundan bu modellerde de genellikle basitleştirmeler yaılır. Modeller bir takım biriktirme elemanlarından kurulur, suyun izlediği yola bağlı olarak bu elemanların arasındaki ilişkiler (giren ve çıkan su miktarları) fiziksel özellikleriyle belirlenir. Bu gibi modellerin çok sayıda arametreleri vardır. Belli bir havza için model arametrelerinin değerleri, havzada gözlenmiş olan hidrograflar yeterli bir yaklaşımla modelden elde edilinceye kadar deneme yaarak belirlenir. Kaalı kutu (kara kutu) modellerinde havzada yer alan olaylar ayrıntılı olarak incelenmeyi havzaya yağışı akışa çeviren kaalı bir kutu gözüyle bakılır. Sistemin dönüşüm fonksiyonunun o havzada gözlenmiş olan yağış ve akış kayıtlarına dayanarak belirlenmesine çalışılır. Bu ti modeller gerçek durumu tam olarak yansıtmasalar da uygulaması oldukça basittir, ancak daha önceden denenmemiş koşullar için kullanılmaları hatalara yol açabilir. Kaalı kutu modelleri dönüşüm fonksiyonunun doğrusal olduğunun kabul edili edilmemesine göre de sınıflara ayrılırlar. Geleneksel yağış-akış modelleme teorisi doğal olarak sistemi indirgemek, zaman zaman doğrusallaştırmak zorunda kalmaktadır. Buda modellerin güvenilirliğini ve modellerin sonuçlarını kuşkulu yamaktadır. Halbu ki sistemin içinde ne olu bittiğine bakmadan sadece sistemin girdiçıktı mekanizmasının öğrenilmesi ile sistem sağlıklı bir şekilde modellenebilmektedir. Bu konuda insan beyninin çalışma sisteminin taklidi ile geliştirilmiş olan Yaay Sinir Ağları(YSA) uygun bir alternatif sağlamaktadır. Yaay sinir ağlarının su kaynaklarında ve değişik meteorolojik olayların tanımlanması, sınıflanması ve tahmininde sıkça karşılaşılan değişik roblemlere uygulanması ile ilgili çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Aci (2006), YSA kullanarak Akarçay Havzasının yağış-akış ilişkisini incelemiştir, Partal (2008) YSA ve dalgacık dönüşümü yöntemlerini kullanarak yağış tahmininde bulunmuştur. Ayıca hidroloji alanında YSA sıklıkla kullanılmaktadır.(kişi, 2003), (Kişi, 2005), (Küçük ve Ağıralioğlu, 2006). 2. ÇALIġMANIN ÖNEMĠ (RESEARCH SIGNIFICANCE) Bu çalışmada, Orta Fırat Havzasında bulunan 2122 numaralı akım gözlem istasyonuna ait aylık ortalama akım verileri ile 17099 numaralı yağış gözlem istasyonuna ait aylık tolam yağış verileri arasındaki ilişki yaay sinir ağları metotlarından İleri Beslemeli Geri Yayınım Sinir Ağı (İBGYSA) metodu ile araştırılmış ve ardından bu sonuçlar daha klasik bir yöntem olan Çoklu Doğrusal Regresyon (ÇDR) yöntemi ile karşılaştırılmıştır. 390

3. YÖNTEM (THE METHOD) 3.1. Yaay Sinir Ağları (Artifical Neural Networks) Yaay sinir ağları, farklı ağlarla birbirine bağlı birçok işlem elemanlarından oluşmuş yoğun aralel sistemlerdir. YSA metotları içerisinde en çok kullanılanı hataların geriye yayılma (back-roagation) ilkesine göre çalışanıdır (Liman, 1987). Şekil 1, üç tabakalı bir yaay sinir ağını göstermektedir. Burada i girdi tabakası, j gizli tabaka ve k çıktı tabakası, A ij ve A jk ise hücre tabakaları arasındaki bağlantı ağırlıklarıdır. Başlangıçta rastgele atanan ağırlık değerleri, eğitme sürecinde tahmin edilen çıktılarla gerçek çıktı değerleri karşılaştırılarak devamlı değiştirilir ve hataları minimum yaan bağlantı ağırlık değerleri ayarlanıncaya kadar hatalar geriye doğru (Şekil 1 de sağdan sola) yayılır. Burada ağırlıkları ayarlamak için Levenberg- Marquardt metodu kullanılmıştır (Marquardt, 1963). Şekil 1. Üç tabakalı bir yaay sinir ağı. (Figure 1. An artifical neural network with three layers) j ve k tabakalırndaki her bir hücre, önceki tabakadan NET ağırlıklı tolam çıktılarını girdi olarak alır. NET değeri (1) eşitliği ile hesalanır. L NET A Ç (1) j ij i j i 1 Burada L girdi vektörünün boyutu, j taraflılık sabiti (bias), A ij i ve j tabakaları arasındaki ağırlık kümesi, Ç i örneği için i tabakasının çıktı kümesidir. j ve k tabakalarındaki herbir hücre, NET değerini doğrusal olmayan bir tasvir fonksiyonundan geçirerek f(net) çıktısını üretir. Yaygın şekilde kullanılan bu tasvir fonksiyonu, 1 f ( NET ) (2) NET 1 e şeklinde ifade edilir. Eğitme aşamasında, örneği içi tolam hata H, tahmin edilen ve gerçek çıktılar arasında kareler farkına bağlı olarak (3) eşitliğiyle hesalanır. N 2 ( k k ) (3) k 1 H G Ç Burada N iterasyon sayısı olmak üzere G k ve Ç k sırası ile örneği için gerçek ve tahmin edilen çıktı değerleridir. Eğitme işleminin asıl amacı tolam hatayı, H, minimum yaan bir ağırlıklar kümesi üretmektir. H H (4) 1 Herbir bağlantı ağırlığı, A ij, (5) eşitliği ile yenilenir. 391

A H yeni eski ij Aij (5) Aij Burada öğrenme oranı olarak adlandırılan orantılılık katsayısını, H / A ise hata yüzeyinin eğimini göstermektedir (Kişi, 2004). ij 3.2. Çoklu Doğrusal Regresyon (Multi Linear Regression) Çoklu doğrusal regresyonda amaç, bağımlı değişkeni etkilediği belirlenen bağımsız değişkenler yardımıyla bağımlı değişkenin değerinin kestirilmesi ve bağımlı değişkeni etkilediği düşünülen bağımsız değişkenlerden hangisi ya da hangilerinin bağımlı değişkeni daha çok etkilediğini bulmaktır. Çoklu regresyon çözümlemesinde, bağımlı değişken y, bağımsız değişkenler x 1,x 2,,x ile gösterildiğinde aralarındaki ilişki; y 0 1x1 2x2... jx j... x (6) olarak yazılabilir. Burada, 0, 1,, 2,, j bilinmeyenlerine regresyon katsayıları denir. Herhangi bir j regresyon katsayısı, diğer değişkenler sabit tutulduğunda (diğer değişkenlerin etkisi ortadan kaldırıldığında) değişkeninde ortaya çıkan bir birimlik değişmeğe karşılık y değişkenindeki beklenen değişiklik miktarını vermektedir. Diğer bir ifadeyle; 1, 2,,,, j ; bağımsız değişkenlerin y nin satanmasına yatıkları göreceli katkıya ilişkin ağırlıklardır. Bu nedenle, j (j=1, 2,, ) arametreleri genellikle kısmi regresyon katsayıları olarak adlandırılmaktadır. 0 a ise kesim noktası veya sabit denir ve tüm x j değişken değerleri sıfır olduğunda bağımlı değişkenin aldığı değeri gösterir. ise hata terimidir (Alar, 2003). 4. UYGULAMA (THE APPLICATION) Çalışma kasamında Orta Fırat Havzasında bulunan 17099 numaralı Yağış Gözlem İstasyonu (YAGİ) ile 2122 numaralı Akım Gözlem İstasyonu na (AGİ) ait veriler kullanılmıştır (Şekil 2, Tablo 1, Tablo 2). Bu verilere ait istatistik özellikler Tablo 3 te verilmiştir. Tablo 1. 17099 nolu yağış gözlem istasyonuna ait bilgiler (Table 1. Informations about rainfall observation station number 17099) (Meteoroloji, 2010) İstasyon No Adı Bölge Yük (m) Enlem Boylam Rasat 17099 AGRI KARS 1632 36,43 K 43,03 D 1939-2010 Tablo 2. 2122 nolu akım gözlem istasyonuna ait bilgiler (EİEİ,2000) (Table 2. Informations about flow observation station number 2122) Yağış alanı İstasyon No Adı (km 2 Enlem Boylam Rasat ) 2122 Murat Nehri-Tutak 5852 39,54 K 42,78 D 1969-2000 x j 392

Tablo 3. Kullanılan verilerin istatistiksel özellikleri (Table 3. Statistical arameters of studied data) Parametre Yağış Akış x ort 43.25 (mm) 45.56 (m 3 /s) s x 33.65 (mm) 61.53 (m 3 /s) c sx 1.25 2.08 x min 0 (mm) 2.54 (m 3 /s) x max 254.50 (mm) 329 (m 3 /s) Şekil 2. Çalışma alanı (Figure 2. Study area) 4.1. YağıĢ-AkıĢ ĠliĢkisi (Rainfall-Runoff Relation) Yağış-Akış ilişkisi için 17099 numaralı YAGİ ile 2122 numaralı AGİ arasındaki ilişki için 5 farklı durum için girdi verileri verilmiş (Tablo 4) ve buna bağlı olarak akım tahmini yaılmaya çalışılmıştır. Çalışma kasamında bu istasyonlara ait tolam 464 verinin 325 i eğitim sürecinde geri kalan 139 veri ise sadece test aşamasında kullanılmıştır. Test aşamasında kullanılan veriler eğitim sürecine dahil edilmemiştir. 393

Tablo 4. Yağış-Akış ilişkisindeki kullanılan model girdi ve çıktıları (Table 4. Inut and outut data for rainfall-runoff modelling) DURUM Girdi Çıktı 1, q-1 q 2, -1, q-1 q 3, -1, -2, q-1 q 4, -1, -2, -3, q-1 q 5, -1, -2, -3, -4, q-1 q Beş farklı durum için eğitim ve test sonuçlarına ait R 2 değerleri Tablo 5 te verilmiştir. bu durumlar için tahmin ve saçılma grafikleri verilmiştir (Şekil 3, Şekil 4, Şekil 5, Şekil, 6, Şekil 7) Tablo 5. Modellere göre eğitim ve test sonuçlarının R 2 değerleri (Table 5. R 2 values of training and test results by models) DURUM Eğitim Test 1 ÇDR 0.432 0.388 YSA 0.563 0.531 2 ÇDR 0.434 0.402 YSA 0.579 0.575 3 ÇDR 0.437 0.394 YSA 0.670 0.622 4 ÇDR 0.438 0.394 YSA 0.751 0.604 5 ÇDR 0.441 0.397 YSA 0.768 0.555 Şekil 3. Ölçülmüş ve tahmin edilen akım değerleri (Durum 1) (Figure 3. Observed and redicted flows (Case 1) 394

Şekil 4. Ölçülmüş ve tahmin edilen akım değerleri (Durum 2) (Figure 4. Observed and redicted flows (Case 2) Şekil 5. Ölçülmüş ve tahmin edilen akım değerleri (Durum 3) (Figure 5. Observed and redicted flows (Case 3) 395

Şekil 6. Ölçülmüş ve tahmin edilen akım değerleri (Durum 4) (Figure 6. Observed and redicted flows (Case 4) Şekil 7. Ölçülmüş ve tahmin edilen akım değerleri (Durum 5) (Figure 7. Observed and redicted flows (Case 5) 396

5. SONUÇLAR (CONCLUSIONS) Bu çalışmada, Orta Fırat Havzasında bulunan 2122 numaralı akım gözlem istasyonuna ait aylık ortalama akım verileri ile 17099 numaralı yağış gözlem istasyonuna ait aylık tolam yağış verileri arasındaki ilişki yaay sinir ağları metotlarından İleri Beslemeli Geri Yayınım Sinir Ağı (İBGYSA) metodu ile araştırılmış ve elde edilen bu sonuçlar daha klasik bir yöntem olan Çoklu Doğrusal Regresyon (ÇDR) yöntemi ile karşılaştırılmıştır. 5 farklı durumuna göre yağış ve akım değerleri girdi verisi olarak ele alınmış bu durumlara göre akım değerleri tahmin edilmiştir. Çalışma sonunda, ÇDR yönteminde en iyi sonuç Durum 2 de, İBGYSA yönteminde ise en iyi sonuç Durum 4 te gözlenmiştir, tüm durumlarda ise İBGYSA yönteminin ÇDR yöntemine göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür. Buna göre bir kara kutu modeli olan Yaay Sinir Ağları yöntemi yağış-akış modellemesinde rahatlıkla ve kolaylıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. NOT (NOTICE) Bu çalışma, 14-16 Ekim 2010 tarihinde Dicle Üniversitesinde tamamlanan Bilimde Modern Yöntemler Semozyumunda (BUMAT2010) sözlü sunumu yaılmış ve NWSA yazım esaslarına göre yeniden düzenlenmiştir. KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Aci, M., (2006) Yaay Sinir Ağları ile Hidrolojik Modelleme, Yüksek Lisans Tezi, CBÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü. 2. Partal, Ö., Kahya, E. ve Cığızoğlu, K., (2008). Yağış verilerinin yaay sinir ağları ve dalgacık dönüşümü yöntemleri ile tahmini, İTÜ Dergisi,7(3) 73-85. 3. Kisi, Ö., (2003). River flow modeling using artificial neural networks. J. Hydrol. Eng. 9(1), 60 63. 4. Kisi, Ö., (2005). Daily river flow forecasting using artificial neural networks and auto-regressive models. Turkish J. Eng. Environ. Sci. 29, 9 20. 5. Kücük, M., AgiralIoglu, N., (2006). Regression technique for stream flow rediction. J.Al. Stat. 33 (9), 943 960. 6. Liman, R., (1987). An Introduction to Comuting With Neural Nets, IEEE ASSP Mag., 4, 4-22. 7. Marquardt, D., (1963). An algorithm for least squares estimation of non-linear arameters, J.Soc.Ind.Al.Math.,.431-441. 8. Kişi, Ö., (2004). Yaay Sinir Ağları ve Regresyon Teknikleri ile Filyos Çayı Akımlarının Tahmini, IV.Hidroloji Kongresi, 23-25 Haziran, 347-353, İstanbul, Türkiye. 9. Alar, R., (2003). Uygulamalı Çok Değişkenli İstatistiksel Yöntemlere Giriş 1, Ankara, Türkiye. 10. EİEİ, (2000). Su Akımları Yıllığı, Elektrik İşleri Etüd İdaresi, Ankara. 11. Meteoroloji, 2010, Aylık Yağış Verileri, htt://www.tumas.dmi.gov.tr/ws/ortal/ 397