Pazar, Haziran 28, 2015

Yapay Sinir Ağları ile Deprem Tahmini

Depremler yaşadığımız dünyanın bir gerçeği. Yeryüzü sıvı bir mağma tabakasının üzerinde İnce bir tabaka. Dünyamız bu oynak yapısına ilaveten sabitte durmuyor. Dünya kendi etrafında açısal olarak saatte 15 derece,  çizgisel olarak - ekvatorda - saatte 1670 km hızla dönmektedir. Kendi etrafındaki hızının dışında Dünyamız güneşin etrafında da  ortalama saatte 107 000 km hızla hareket eder. Hızı güneşe yaklaştıkça artar uzaklaştıkça düşer. Böyle dinamik  bir yapı içinde bir yeryüzünde yaşıyoruz.  Yeryüzündeki tabaklarda kırılmalar çökmeler kaymalar yani depremler sürekli olmaktadır.  Bunların büyüklüğüne görede can ve mal kayıpları yaşanmaktadır.


Depremler dünyaının yapısı gereği dedik. İnsanoğlu bu konuda yıllardır araştırmalar yapıyor yeryüzü tabakalarını inceleyip. Deprem riski olan kısımları bilebiliyor.  Keza deperem riskini oluşturan oynak tabakalarıda  yani fay hatların belirliyor. Ülkemiz bu açıdan şanslı değil.


Keza yukarda belirttiğimiz koşullar içerisinde deterministik bir model kurup, depremlerin önceden tahminide pek mümkün görünmüyor. ( malum Kelebek etkisi )

Gelişmiş ülkelerde  " Deprem öldürmez bina öldürür"  tabirine paralel . Bulundukları risk bölgesine uygun sağlamlıkta binalar yapılarak. Deprem anında oluşacak bina hasarı dolayısıyla mal ve can kaybını en aza indirgemeyi başarmış bulunuyorlar.

Ülkemizdeki durum ise pek iç açıcı değil.
Gölcük depremi sonrası ilk heyecanla bir sonraki depreme olan hazırlık anlayışı kaybolup gitti. 
Ülkemizin en büyük en kalabalık şehri olan İstanbul ve civarında büyük bir deperem bekleniyor.
Haritalar çıkarılıyor. Neler olabileceği biliniyor.

Ama yapılaşma olabiliğince hoyratsızlığı ve akılsızlığı ile devam ediyor. Neyse konuyu vicdan sahibi idarecilerimize havale edip konumuza dönelim.

Deterministik bir tahmin pek mümkün görünmüyor demiştim. Aynı zamanda "kainatta tesadüfe tesadüf edilmez" kanaatindeyim. Yani bir şekilde deprem öncesi ortaya çıkan fiziksel olaylar etkiler üzerinden  deprem tahminin de mümkün olacağını düşünüyorum. 1


Nitekim Ülkemizde de gölcük depremi sonraı ilk heyecanla çalışmalar yapıldı. Mesela

Kayaç Gerginlik İzleme Yöntemi  ile Deprem Tahmini Projesi 


Proje ne durumda bilemiyorum ama, bu çalışmada ilk günkü heyacanıyla gitmiyor görünüyor.
ana sayfasındaki  kayaç gerginlik izleme istasyonlarından toplamda 16 tanesinden sadece

6 tanesi aktif olarak görünüyor.
Keza Deprem tahmin ligide açılmış. Hali hazırda aktif olarak görünmüyor.

Böyle bilimsel bir çalışma dışında, tahmin çalışmalarında bulunan  şahıs bazlı projeler de  var. Basit bir aratmayla onlara ulaşabilirsiniz.  Bu çalışmaları küçümsemek istemiyorum. Meşhur bir ata sözümüz vardır. "Bin bilsende Bir bilene danış " Evet bu şahısların bilimsel alt yapıları olmaya bilir. Bin şeyi bilmeye bilirler. Ama bildikleri bir şey gerçek de olabilir.  Böyle kişilerin mümkünse bilimsel altyapısı olan kişilerle birlikte işleri yürütüp. Çözümlerinin gerçekden çözüm olup olmadığını öylese  daha rasyonel ve kullanışlı hale nasıl getirileceğini çözmeleri lazım. Öteki türlü yaptıklarının bir anlamı kalmıyor.

Benim şahsen tanıştığım bir çalışmayla devam edeyim

İlk olarak - 2013 de - FannTool  vesilesiyle  tanıştığım birinden bahsetmek istiyorum.  Bu arkadaşımız Japonyada yaşayan bir İtalyan. Yapay Sinir Ağları ile Deprem tahmini üzerine çalıştığını söyledi.  Tahmin sistemi Gezegen sistemindeki yerçekimi etkileri ile  deprem tahmini. Fikir olarak çokda yeni değil. Yine bir itayan olan Raffaele Bendandi bu yönde çalışmaları olmuş. Keza bu yönde şöyle bir çalışma da yapılmış
The definitive analysis of the Bendandi's methodologyperformed with a specific software
 Yerçekimi etkisinin deprem tetikleme mümkünatı için de bir iki laf edeyim

1) Ayın çekim gücü ile oluşan Gel - Git etkisini hepimiz biliriz. Sular üzerinde gözle görünür olan  bu etki aslında her tarafta mevcuttur.

2) Bir yerdeki belli büyüklüğü geçen  deprem sayısı ile deprem büyüküğü arasında empirik bir formül vardır. Gutenberg–Richter_law diye adlandırlan bu formüle göre,  Büyük deprem beklentisi,  bir önceki büyük deprem üzerinden geçen süre ile ilişkili. Keza buna göre İstabulda büyük deprem beklentisi var. İşin içinde  kendine benzerlik ve fraktallarda var bakınız 



3) Yerçekimi etkisinin ayın ve diğer gezengenlerin  konumlarına göre değişmesi ve Deprem beklentisinin yüksek olduğu fay hatlarında  tetikleme ihtimali olabilir....

 Konuyu dağıtmayayım
Marconun çalışmaları hesaplama bazlı değilde Yapay Sinir Ağı temelli olarak yürüyor. Başlangıçda FannTool ile başladığı çalışmalara şidide kendi yazdığı kendi problemini baz alan kod üzerinde yürütüyor.

Çeşitli vesilelerle yazışmalarımız sürdü, ve sürüyor. Yukarda bahsettiğim gibi, Şahıs bazlı bir çalışma yürüttüğü için aynı şeyleri ona da anlattım. Çalışmanın bilimsel olabilmesi için ilk etapta test edilmesi gereğinden bahsettim. Sonuçda YSA ve benzeri Yapay Zeka metodları ile hemen her şey arasında ilişki kurulabilir. test etmeksizin kurulan ilişkinin bir anlamı olmayacağından bahsettim. Sağolsun tavsiyemize uydu ve sistemini ve çalışmalarını yayınlamaya başladı.

Bu çalışmalara
 Marco Franzini works
burdan ulaşabilirsiniz.

Bu yaynınlar sonuncunda  kendisi ile iletişime geçenler olmuş.  Bir NPO -Non Profit Organization -  Kar amacı gütmeyen kuruluş oluşturmayı planlıyor.
Türkiye gibi deprem bölgesi ülkemizden de , konudan anlayan, ilgili ve dahi bilgililerden, bu yazdıklarımızı okuyacak birileri olur mu ?
Nihayetinde ilgilenilecek bir konu olduğuna karar verip, iletişime geçmek isteyen çıkar mı ?  bilemiyorum.
Ben burdan bu vesileyle duyurup üzerimden sorumluğuluğu atmak isterim...
"Bilmeyenler bilenlere anlatsın" ....

Not :
  1. Mesela ; Deprem öncesi çeşitli hayvanlarda görünün huzursuluk ve davranış değişiklikleri. Bilgisayarlı görü uygulamaları ile gözlemlenip, Uyarı sistemi kurulabilir.  Niçin olmasın...
  2. Her şey ezberlenebilir ama öğrenilebilir değildir. Bakınız YSA Büyü Değildir  yazısı

Dip Not : Kitap çalışması başka çalışmalar dereken epeydir yazmıyordum,  başka özleyen varmı bilmem ama ben özlemişim.

Perşembe, Mayıs 14, 2015

MNIST El Yazısı Rakam Veri seti 2

Bu konuda yazdığım bir önceki yazım da oluşturduğum kodlar için bir GUI hazırladım.
Program da GUI kütüphanesi olarak Qt kullanıldı.
OpenCv nin ML kısmında KNN metoduyla sistemi eğittim. K = 5 kullanıldı.
Programla ufak bir video hazırladım.


Digit Recogtion for the MNIST database of handwritten digits from bluekid on Vimeo.

Pazar, Mayıs 03, 2015

Yapay Zeka ve Görüntü işleme günleri 1

Yapay Zeka ve Görüntü işleme günlerinden izlenimlerimi aktaracağım.

Öncelikle Organizasyonu gerçekleşterene teşekkürler. Benimde ilgi alanım olan konularda böyle kıymetli konuşmacıları başka bir şekilde dinleme şansı bulmazdım.

Organizasyonun olduğu salonda gayet güzel. Sabah geldiğimde umduğumun çok ötesinde bir katılımcı görmekde beni fazlasıyla memnun etti.  Keza tanıdık bir sima - kemalcan -  görmekde iyi oluyor. Aslında gelmek isteyen pek çok kişi vardı, ben daha çok tandık sima bulurum diye umuyordum ama malesef olmadı :( kısmet...

Gelelim konuşmacılarımııza

Metin Sezgin hoca, yeni kullanıcı arayüzüz geliştirme çalışması içinde. İnsan davranış kalıplarının keşfi ile daha zeki  Bilgisayar Kullanıcı Arabirimi geliştirmeyle uğraşıyorlar. Hatta patent başvurularıda varmış. Anlatımlarıda interaktif di. Pek çok açıdan zihin açıcı ve yenilik dolu bir konuşma olsada benim şahsi fikrim  Beyin bilgisayar arayüzleri  daha ümit vadediyor....

Nazlı İKİZLER CİNBİŞ  hoca konuşmasında değişik şekilde kaydedilimiş görüntü ve videolardan "İnsan Hareketlerinin Tanınması" konusundaki çalışmalardan bahsetti. Konu çok genişdi ve teknik ip uçları dışında pek bir şey anlayamadık. Başlıca anlaşılan şey pek çok veri seti üzerini uzun uzun çalışmalar yapılmış olması...

Fatoş Yarman Vural  hoca "Bilgisayar Ne Kadar Görür?" konulu konuşmasıyla bizi hayran etti. Bir konu bu kadar mı sade ve anlaşılır anlatılır ?  Kendi yaptığı çalışmalardan da bahsetti. Bunlardan biride "Osmanlı arşivlerinin transkripti" imiş . Yarım kaldığını söyleyi talebe arkadaşlara devam etmelerini tavsiye etti.  Sözlerinide  "Yapılacak daha çok şey var çok çalışmak gerek çook" diye bitirdi Sonunda soru olarak Yapay zekanın tehlikeli olup olmadığı soruldu. Ve klasik cevabı aldık ; "Teknoloji iyiyede kötüyede kullanılabilir." Haddim olmayarak benim ufak bir itirazım var. bu klasik açıklama Bir bıçakla ekmekde kesebilirsin bir insanıda yaralayabilirsin. birini yarayabilirsin diye bıçak yapılmasınmı.  şeklinde vuzuha kavuşturuluyor. Benim itirazım şu biz neyi keseceğene kendisi karar verecek bıçak icat etmeye çalışıyorsak evet bu iş tehlikelidir. değilse klasik açıklama geçerlidir.

Umut Çinar beyin sunumu başında konu dışındaydı. Sadede geldiği zaman güzel oldu. Keşke baştaki kısımlara hiç girmeyip asıl konusunu daha geniş  anlatsaydı. Çünkü gerçek anlamda pratik tecrübe sahibi  hem teknik hemde girişimcilik ve onun hayata geçirilmesi anlamında....

Selim Temizer hoca da  çok sade anlaşılır ve de eğlenceli şekilde bir Yapay Zeka girişdersi verdi. Yapay Öğrenme kısmını biraz daha açsaydı daha iyi olurdu sanki.

Uğur Yayan beyde daha çok robotik üzerine bir şeyler anlattı.Aslında sektörden gelen konuşmacalardan ben kendi adıma daha pratik şeyler ve tecrübe aktarımı bekliyorum....

Son konuşmacı gelemedi yarına erteleneceği duyruldu.  Bakalım Yarın neler olacak heycanla bekliyoruz.

Cumartesi, Nisan 25, 2015

YAZGİG'15 Yapay Zeka ve Görüntü İşleme Günleri

 YAZGİG'15 :  Yapay Zeka ve Görüntü İşleme Günleri

 yapayzekavegoruntuislemegunleri.com
Ankara Üniversitesindeki aynı isimli bir öğrenci topluluğunun ön ayak olduğu bir etkinlik.
Önümüzdeki hafta sonu gerçekleştirilecek yani ; 2-3 Mayıs 2015
Nedense programı halen belli olmamakla birlikte katılacak Konuşmacılar şöyle bildirilmiş.
 Prof. Dr. Fatoş Vural
Dr. Zafer Arıcan
Yrd. Doç. Dr. Selim Temizer
Ümit Alkuş
Yrd. Doç. Dr. Sanem Sarıel
Yrd. Doç. Dr. Ahmet Yazıcı
Doç. Dr. Uluç Saranlı
Yrd. Doç. Dr. Sevgi Zübeyde
Prof. Dr. Abdülkadir Erden
Yrd. Doç. Dr. Nazlı İkizler Cinbiş
Doç. Dr. Metin Sezgin
Memleketimizde malesef böyle konularda bir şeyler dinleyebileceğiniz fazla imkan bulunmamaktadır. Bu yüzden çok önemli bir işiniz yoksa bu etkinliği kaçırmamanızı tavsiye ediyorum. Bizde İnşallah dinlemeye gideceğiz.
Etkinlikte görüşmek üzre....

Not : Ben yazı yazdıktan sonra etkinlik programı belli  oldu
 http://yapayzekavegoruntuislemegunleri.com/etkinlik-programi/

Pazar, Nisan 19, 2015

Çoğu zaman göremesekde

Nedendir bilinmez çıkmaza düşmeyi pek severiz. Hali hazırda yoksa kafamızda kurarız. Sonrasında çıkmazın içinde debelenmekle geçer hayatımız. Bunalımdan bunalıma düşeriz. Bir gölge düşmüştür önümüze ne denli koşsak geçemeyiz gölgeyi. Gönlümüzde bir sıkıntı vardır geçmez bir türlü...
Çoğu zaman bilemesekde  önümüze düşen gölge bizim gölgemizdir.  Güneşe sırtımızı dönmüşüzdür.
Çoğu zaman göremesekde her zaman bir  çıkış vardır. Başka bir açıdan bakamadığımızdan göremiyoruzdur.
Çoğu zaman anlayamasakda gönlümüzdeki sıkıntıyı  "Müsebbibü’l-Esbab"* dan başka giderip "itminanı kalbi"** ,  "inşirahı sadrı"***  verebilecek yoktur...

Rabbimiz dünyadada ahirettede bizlere iyilik ve güzellikler ver. Gönlümüze ferahlık ver.  Çıkışları görecek feraset ver.
amin

Not :
Çizgi  Hasan Aycın
*      : 1. Lema
**    :  Ra'd 28
***  :  İnşirah

Pazar, Nisan 12, 2015

MNIST El Yazısı Rakam Veri seti

Kitap taslağını bitirdikten ve düzenlemesi için arkdaşa teslim ettikten sonra geçtiğimiz ve bu hafta sonu kendime meşgale aradım.

Kitap için yazdığım son konu ML yapay öğrenme kısmıydı. Bu örneği biraz geliştirip bu camiada epey bir bilinen MNIST verisetine uygulamaya karar verdim.

MNIST El yazısı rakamlar toplanmış ve etiketlenmiş bir veri setidir. Her rakam görüntüsü 28x28 lik ebata getirilmiştir.



 Yani verimiz 28x28= 784 piksel değeri ve birde etiket değeri
Veri setinin orjinal sitesi
http://yann.lecun.com/exdb/mnist/
Fakat Biz Kaggle da açılmış yarışma kısmına katıldık
www.kaggle.com/c/digit-recognizer
Bu sayfada veriler 2 tane csv dosyası olarak veriliyor.
Eğtim verisi için İlk satırda sütun başlıkları var ilk sutun etiket değeri sonraki 784 sutunda sırasıyla piksel değerlerini tutuyor.
Test verisinin tek farkı ilk sutun olan etiketlerin olmaması...

İlk etapta piksel değerlerinde bir ön işleme veya ekstra öznitelik çıkarım işlemleri  yapmadan doğrudan kullanarak Yapay Öğrenme metodlarımızın performansını görelim dedik.

Eğitim verisinin yarısını eğitim ve geri kalanını test için kullandık. Sonuçlar %83 - %95 arasında değişti. En iyi sonucu KNN K = 5 ile ve bütün eğitim setini kullanarak elde ettim.
Birde boyumuzun ölçüsünü alalım dedik. Eğittimiz modellerle  Yarışmanın test verileri - test.csv- için tahmin listesi oluşturup gönderdik.  Burda sonuçlar daha aşağı değerlere düşüyor. Bizim şu andaki en iyi derecemiz.
0.92343
Başarı Sıra Listesi için bakınız
www.kaggle.com/c/digit-recognizer/leaderboard
Sıralamadaki yerimiz değişiyor. Daha iyi dereceye sahip tahminler geldikçe sırlamada aşağılara düşüyorsunuz.
Aldığımız boy ölçüsü oldukça kısa oldu. Sebeplerine gelirsek

1) Veriler üzerinde ekstra bir ön işleme ve öznitelik yapmamış olmamız. Verilerimizde piksel değerleri var ama Rakamın yazıldığı pikseller devamlı değişmektedir. Çünkü rakamın yazılış konumu büyüklüğü dönüklüğü keza tarzı değişiyor. Haliyle bunuları dikkate almadan bu verileri ham haliyle vermek sistemin performansınıaşağı çekiyor.

2) Her modelin eğitiminde performansı etkileyecek parametre ayarları vardır. Aynı metodu bile kullansanız bazı parametrelerdeki ince ayarlar sistemin performansını artırabilir. Biz ise bu tür ayarlarada kalkışmadık henüz.

3) DeepLearning etkisi: Yakın zamanların gözde kavramı dünyanın saygın üniversiteleri. En büyük şirketleri bu konuda araştırma gurupları kurdular. Hali hazırda pek çok kütüphanede oluşturuldu.  Bu kütüphaneleri kullananlar. Listelerde üst sıralara oturuyorlar. Bu da sıralamda bizi daha aşağıda tutuyor.

Sıralama listesinde ilk 48 kişi %99 başarıya ulaşıyor. şimdi burda ufak bir itirazım var. Yukardaki resimler veritabanından seçilmiştir. Şahsi fikrim böyle bir başarı saçmadır....
Detaylı bilgiyi bu konu hakkında inşallah - vakit ayırabilirsem - yazacağım yazıya bırakalım.

Pazar, Nisan 05, 2015

Kitap Ana Taslak hazır !

Kitabımızın ana taslağını Allaha şükür bitirebildim.

Kabaca düzeni şu şekilde oldu

Genel kurulum aşamaları; Derleyici ve IDE ayarları dizin ayarları vb açıklamaların olduğu giriş kısmı

  • DERS 1 Görüntü Okuma Yazma İşlemleri ( imread, imwrite, VideoCapture... )



  • DERS 2 Matris İşlemleri cv::Mat üzerine işlemler ( create , clone , rowrange, colrange, ROI , drawing line circle,...


DERS 3 Renk Uzayları ve Filitreleme  - XML okuma yazma - ( RGB, HSV,... )


  • Ders 4 Morfolojik İşlemler ( Erode, Dilate,... )



  • Ders 5 Filitreleme  İşlemleri ( Filter2D, blur,..,sobel,..canny, threshold...)



  • Ders 6 Bilgi Çıkarma ( findContours , Histograms , Houghline and Houghcircle )


  • Ders 7 Geometrik Dönüşümler ( resize , rotate , affine, perspective )


  • Ders 8 Arka plan silme ( BacgroundSubtraction )



  • Ders 9 İki boyutlu Öznitelikler ve Eşleştirilmeleri ( Feature2D )



  • Ders 10 Nesne Bulma



  • Ders 11 Takip ve Optik akış metodları ( opticalflow, camshift,...)



  • Ders 12 Yapay Öğrenme - Machine Learning ( EM, Bayes, KNearest, DTree, SVM, ANN_MLP,... )




Ama daha yapılması gereken çok ince iş var
  • Taslağın genel anlamda düzenlenmesi
  • Yazım hatalarının düzeltilmesi
  • İfade bozukluklarının düzeltilmesi
  • Resimlerin düzenlenmesi
  • İçindekiler ve İndeks kısmının oluşturulması

Evet biliyorum bunlar daha çok editörlük işler. Ama mecburen yapmamız gerekiyor.  Çünkü Yayınevleri verdikleri kalıba uygun düzenlenmiş metinler istiyorlar. Estetik duygum, gramer bilgim ve edebiyatım pek iyi değil, Sağolsunlar yardımcı olacağını söyleyen arkadaşlar oldu. Onların yardımıyla İnşallah bu aşamayı da geçeriz...

Girişmlerimiz devam etsede, Malesef kitabın basımı için pek iyi gelişmler yok. Yayınevleri görebildiğim kadarıyla basıma hazır metin, Öğrencileri alma zorunda bırakacak akademik ünvan vb... şeyler istiyorlarki, kitabınızı basma lutfunu göstersinler....
 Bu konuda da yardımcı olacağını söyleyen arkadaşlar oldu. Onlardanda sevindirici haberler beklemekteyiz...

Neyse lafı daha fazla uzatmadan değişik vesilelerle bana ulaşıp kitabın durumunu soran arkdaşlara teşekkürler deyip son durumu böylelikle açıklamış olalım.

Dualarınızı esirgemeyiniz....