Derin Aykiri Gozlem Analizi icin Sira Istatistik Esasli Optimizasyon ve Puanlama Algoritmalari


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, İstatistik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ahmet Zahid BALCIOĞLU

Danışman: Erhan Çene

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Otomatik kodlayıcı ağlar, aykırı değer tespiti için en meşhur derin öğrenme yöntemleri arasındadır. Daha düşük boyutlu bir özellik uzayını öğrenerek orijinal örnekleri yeniden yapılandırmayı amaçlayan denetimsiz bir algoritma olarak çalışırlar. Otomatik kodlayıcıların aykırı değer tespitinde önemli bir eksiği, karmaşıklıkları nedeniyle eğitim esnasında aykırı değerleri normal örnekler gibi öğrenebilmesidir. Bu durum aykırı değerlerin eğitim sırasında kaldıraç noktaları gibi davranabilmesi gerçeğiyle daha da kötüleşir. Bu çalışmada, aykırı değerlerin sıra istatistiğine dayalı bir tanımını sunarak bu sorunu çözmeyi öneriyoruz. Aykırı değerler ve normal veriler arasındaki ayrım noktasını tanımladığımız yeni istatistikle sayısal olarak belirliyoruz. Önerilen istatistiği tartışıp, benzetim çalışmaları ile etkinliğini gösteriyoruz. Ayrıca, aykırı değerler için otomatik olarak bir ayrım noktası bulmak adına istatistiğimizi diz kapağı (kneecap) tespit yöntemiyle birleştiriyoruz. İstatistiğimizi otomatik kodlayıcı eğitimine dahil edip bu şekilde ayrım noktasını tahmin etmek için aykırı değer yüzdesinin önsel olarak bilinme ihtiyacını ortadan kaldırıyoruz. Ayrıca kayıp fonksiyonundaki kaldıraç etkisi yüksek aykırı değerleri cezalandırarak daha dayanıklı bir model oluşturan, sıra istatistik tabanlı arttırılmış kayıp fonksiyonunu alan yazına kazandırıyoruz. Son olarak, özellikle aykırı değer tespiti için geliştirilmiş bir erken durdurma algoritması öneriyoruz. Algoritmamızı görüntü ve kimyasal veri kümeleri üzerinde eğiterek, geleneksel otomatik kodlayıcılara göre kayda değer bir gelişim gösterdiğini ortaya koyuyoruz.