Dayanma Duvarlarında Makine Öğrenmesi İle Güvenlik Sayısı Tahmini

Abstract

Bu tez çalışmasında dayanma yapıları özelinde kayma, devrilme ve toptan göçme güvenlik katsayısı değerlerinin tahmini için makine öğrenmesi yöntemleri incelenmektedir. Ayrıca tahmin değerlerini oluşturan denklem elde edilerek yeni bir matematik model oluşturulmuştur. Matematik model oluşturma işlemi Polinom Regresyon yöntemiyle elde edilen modelin içerisindeki matematik formüllerinin çıkarımı ile gerçekleşmektedir. Model doğrulama ve karşılaştırma işlemleri için, gradyan artırtılmış regresyon ağacı, karar ağacı, k-en yakın komşu ve rastgele orman algoritmaları ile elde edilen tahminler gerçek değerler ile karşılaştırılmıştır. Tahminlerin hata oranları, ortalama kare hata, kök ortalama kare hata ve ortalama mutlak hata metrikleriyle ölçülmüştür. Ayrıca tahmin edilen değer ve gerçek değer arasında saçılım grafikleri oluşturulduğunda, korelasyon katsayısı değerinin bire oldukça yakın olduğu gözlemlenmiştir. Böylece, elde edilen matematik modelin, dayanma yapılarındaki güvenlik sayılarının değerinin bulunmasında önemli ve pratik bir çözüm olabileceği düşünülmektedir. Dayanma yapıları, bu tez çalışması için örnek bir uygulama alanı olduğundan, matematik modelin çıkarılması işlemi genelleştirilmiş olup diğer fiziksel problemler için de kullanılabilecek hale getirilmiştir. Matematik model oluşturma işlemi Python programlama dili kullanılarak geliştirilen bir Python paketi olarak kullanıma sunulmuştur. Bu sayede kullanıcıların, sahip oldukları fiziksel problemlere ait veri kümelerini kullanarak bir matematik model formülü geliştirebilmesi sağlanmaktadır. Geliştirilen model bir hesap tablosu şeklinde (csv biçimi) kullanıcıya çıktı olarak sağlanmaktadır.