YSA SINIFLANDIRMA MODELLERİNDE KORELASYON-HİPOTEZ TESTİ TABANLI FİLTRELEME YOLUYLA GİRDİ SEÇİMİ

Abstract

Bu çalışmada başlıca amaç, yüksek miktardaki olası girdi değişken sayısını, bu değişkenler arasındaki korelasyonları göz önünde bulundurarak azaltarak sınıflandırma performansı yüksek Yapay Sinir Ağı (YSA) modelleri elde etmektir. Bunu gerçekleştirmek için 30 adet olası girdi değişkeni olan bir meme kanseri teşhis problemi ele alınmış ve önerilen korelasyon-hipotez testi tabanlı bir filtreleme yöntemi ile girdi değişken sayısı azaltılarak YSA modeli oluşturulmuştur. Önerilen modelin etkinliği farklı girdi değişken setlerini içeren altı YSA modeli ile karşılaştırılmıştır. Bu altı model, tüm girdi değişkenlerini içeren modelle, model tabanlı seçim yöntemlerinden aşamalı regresyon, ileri doğru seçim ve geriye doğru eleme yöntemleri ile seçilmiş girdi değişkenleriyle elde edilmiş olan modelleri kapsamaktadır. Modeller oluşturulurken veri seti farklı eğitim-test yüzdelerine bölünmüş ve gizli katmanda farklı nöron sayıları denenmiştir. Modellerin sınıflandırma performanslarını karşılaştırmak için doğruluk, duyarlılık, kesinlik ve F1-skoru ölçütleri kullanılmıştır. Sonuç olarak, önerilen korelasyon tabanlı filtreleme yöntemi ile seçilen dokuz girdi değişkenli modeller için doğruluk değeri 0,93-0,95 arasında bulunmuş olup bu değer belirgin şekilde iyidir. Duyarlılık değeri modelimiz için 0,85-0,88 aralığında ve yeterli düzeyde elde edilmiştir. Kesinlik değerinin önerilen modelimiz için 0,98-0,988 aralığında ve çok yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada önerilen modelin F1-skoru 0,907-0,931 arasında olup yeterince yüksek bir değere sahiptir. Karşılaştırılan modeller içinde önerilen dokuz girdi değişkenli modelin değişken sayısının en düşük olduğu, yani en sade model olduğu, ve gizli katmanda sadece 10 nöronla bile iyi bir sınıflandırma performansına sahip olduğu göz önüne alındığında bu yöntemin özellikle model tabanlı yöntemlere kıyasla kısa sürede ve düşük maliyetlerle anlaşılır sınıflandırma modelleri oluşturmada verimli olacağı belirlenmiştir.