FBE- Meteoroloji Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Gözat
Yazar "Baydaroğlu, Özlem" ile FBE- Meteoroloji Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeTürkiye Rüzgar Verilerinin Bayesyen Maksimum Entropi Yaklaşımıyla Uzay-Zaman Modeli(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-09-30) Baydaroğlu, Özlem ; Koçak, Kasım ; 10125515 ; Meteoroloji Mühendisliği ; Meteorological EngineeringÖZET 19. yüzyılın başlarında bağlı olduğu prensibin temeli Sadi Carnot tarafından atılan, ilk olarak 1854 yılında Rudolf Julius Emanuel Clausius tarafından kullanılan entropi kavramı, Temodinamiğin II. Kanunu'nun da temelini oluşturur. Daha sonra, Boltzmann bağıntısıyla, entropi, termodinamik olasılık ile ifade edilmiştir. Entropi, kısaca, bir sistemdeki belirsizliğin ölçüsü olarak tanımlanabilir. Entropi artışı, sistemdeki düzensizliğin artışına neden olacaktır. Claude Elwood Shannon, “İletişimin Matematiksel Teorisi” adlı makalesiyle, bilgi ile entropi arasındaki ilişkiyi ortaya koymuş ve bir olasılık dağılımının belirsizliğinin ölçüsünü, entropi olarak adlandırmıştır.Hakkında kesin bilgi bulunan olayların gerçekleşme olasılığı yüksek olduğundan, sisteme dair taşıdığı bilgi azdır. Bu yönüyle de, entropi, belirsizliğin bir ölçüsüdür. Jaynes, Bilgi Teorisi’yle, olası bütün dağılımlar arasından, maksimum entropiye sahip olan dağılımın seçilmesi gerekliliğini öne sürmüştür. Bu ilkeye ise; Maksimum Entropi İlkesi denir. Bayesyen Maksimum Entropi (BME), Bayesyen koşullandırma ile entropi maksimizasyonunu aynı süreç içerisinde kullanan, uzay-zamansal haritalama ve analiz yapan bir metoddur. Ayrıca BME, uzay-zamansal haritalamada, sadece veriyi değil aynı zamanda sisteme ait bilgiyi de kullanan tek yaklaşımdır. BME ile verinin işlenmesi sırasında, fizik kanunları, hipotezler, deneyimler, bilimsel teoriler, yüksek dereceli uzay/zaman momentleri, çeşitli formdaki belirsiz bilgi, model çıktıları vb. sürece dahil edilir. Edinilen bilginin maksimizasyonu, en doğru analiz ve tahmin için taban oluşturur. Klasik metodlar, muhakemede tümevarımı kullanırken, BME tümdengelim yaklaşımını kullanır. Bu çalışmada, BME ile Türkiye rüzgar verilerinin tahmini yapılarak, uzay-zamansal bir Türkiye rüzgar haritasının çıkarılmıştır. Elde edilen tüm tahmin sonuçları, güven aralığı sınırları içerisinde kalmıştır ve tahminlerin hata varyansları oldukça düşüktür. Bu haritanın güncel Türkiye rüzgar atlası olabileceği düşünülmektedir. Ayrıca, Türkiye rüzgar verilerinin, entropi ile analizi yapılarak, verinin taşıdığı bilgiyi temsil edebilecek bir indeks olarak Normalize Marjinal Entropi (NME) önerilmiştir. Önerilen bu indeksin, veri kalitesinin bir ölçütü olarak da kullanılabileceği öngörülmektedir. Entropi analizinin sonucunda, en düşük ve en yüksek entropi değerlerine karşılık gelen temsili birkaç meteoroloji gözlem istasyonu verisinin, Destek Vektör Regresyonu (DVR) ile tahmin sonuçlarının entropi ile ilişkisi irdelenmiştir. Entropi kavramını destekleyecek şekilde, entropisi yüksek istasyonların tahmin edilebilirliğinin daha yüksek olduğu, düşük entropiye sahip istasyonların verilerinin tahmininin daha yüksek tahmin hatalarına neden olduğu görülmüştür. Bu çalışmayı özgün kılan temel unsurlar; Türkiye’de BME kullanılarak yapılan ilk ve tek çalışma olması ve dünyada da rüzgar verisine BME yaklaşımının uygulandığı tek çalışma olması, tahmin edilebilirlik ile entropi arasındaki ilişkiyi sayısal olarak ifade eden ve veri kalitesi için bir ölçüt olabileceği düşünülen yeni bir indeks (NME) önerilmesidir.