Enstitüler / Institutes

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11727/1390

Browse

Filters

2019 - 201912020 - 20243

Settings

Subject: search.filters.subject.Convolutional Neural Networks

Search Results

Now showing 1 - 4 of 4
  • No Thumbnail Available
    Item
    The Turkish lip reading using deep learning method
    (Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Berkol, Ali
    Automated lip reading is a research problem that has developed considerably in recent years. Lip reading is evaluated both visually and audibly in some cases. Detecting an unwanted word from a security camera is an example of a visual lip-reading problem. Audio-visual datasets are not applicable where such image-only data is involved. Therefore, we may not have audio input in all cases. In certain cases, it is not feasible to obtain the audio input of the spoken word. In this study, we have gathered a novel Turkish dataset consisting solely of images. The dataset was generated using YouTube videos, which constitute an uncontrolled environment. Consequently, the images present challenging parameters with respect to environmental factors such as lighting conditions, angles, colors, and individual facial characteristics. Despite the variations in facial attributes like mustaches, beards, and makeup, the visual speech recognition problem was addressed using Convolutional Neural Networks (CNN) without making any modifications to the data. The problem was formulated with 10 classes, comprising single words and two-word phrases. While developing the study, comparisons were made with LSTM, BGRU, and Dilated CNN. The proposed study using only-visual data obtained a model which is automated visual speech recognition with a deep learning approach. In addition, since this study uses only-visual data, the computational cost and resource usage is less than in multi-modal studies. Also, we introduce introduced a novel approach called Concatenated Frame Images, which involved combining image frames into a single large frame. It is also the first known study to address the lip reading problem with a deep learning algorithm using a new dataset belonging to the Ural-Altaic languages. Otomatik dudak okuma, son yıllarda önemli ölçüde gelişen bir araştırma problemidir. Dudak okuma bazen görsel olarak, bazen de işitsel olarak değerlendirilmektedir. Güvenlik kamerasından istenmeyen bir kelimenin tespiti, görsel dudak okuma problemine bir örnektir. İlgili birimler sadece görüntü verilerinin olduğu durumlarda işitme-görsel veri setlerinden yararlanamazlar. Bu nedenle, tüm durumlarda ses girdisine sahip olmak mümkün değildir. Telaffuz edilen kelimenin ses girişini her zaman elde etmek mümkün değildir. Bu çalışmada yalnızca görüntü kullanılarak yeni bir Türkçe veri seti toplandı. Yeni veri seti, kontrolsüz bir ortam olan Youtube videoları kullanılarak oluşturulmuştur. Bu nedenle, görüntüler ışık, açı, renk ve yüzün kişisel özellikleri gibi çevresel faktörler açısından zor parametrelere sahiptir. Bıyık, sakal ve makyaj gibi farklı yüz özelliklerine rağmen, görsel konuşma tanıma problemi, veri üzerinde herhangi bir müdahale olmadan Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN) kullanılarak tek kelime ve iki kelime öbeklerini içeren 100 sınıfta geliştirilmiştir. Öte yandan çalışma geliştirilirken LSTM, BGRU ve Dilated CNN ile karşılaştırmalar yapılmıştır. Yalnızca görsel veri kullanılarak yapılan önerilen çalışma, derin öğrenme yaklaşımıyla otomatik görsel konuşma tanıma modeli elde etmiştir. Ayrıca, bu çalışma yalnızca görsel veri kullandığından çoklu modalite çalışmalarına göre hesaplama maliyeti ve kaynak kullanımı daha azdır. Ayrıca, Birleşik İmajlar Yönetimiyle, görüntü çerçevelerini tek bir büyük çerçeveye birleştirme işlemine dayandırarak klasik kesik yöntemle karşılaştırma yaptık. Ayrıca, bu çalışma, Ural-Altay dillerine ait yeni bir veri seti kullanarak derin öğrenme algoritmasıyla dudak okuma problemine yönelik yapılan ilk bilinen çalışmadır.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Hand structure detection and suitable nail type recommendation system
    (Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Yağmur, Yarımbıyık; Hamit, Erdem
    Hands play a crucial role in human interaction and functionality, essential in activities ranging from basic tasks to complex operations. They are essential to fields like biometrics, ergonomics, healthcare, robotics, and the cosmetics industry, particularly in nail care and aesthetics. Understanding hand types can significantly enhance product development and personalization. This article proposes a novel approach for classifying hands based on their dimensions using deep learning methods to recommend nail types. Traditional methods rely on manual measurements or complex feature engineering, which are labor-intensive and prone to errors. In this study, deep learning techniques have been leveraged to automatically classify hands into distinct categories based on palm length, palm width, and middle finger length, and suggest nail types for each hand shape accordingly. A dataset of 2050 images was collected and annotated for classification. Various Convolutional Neural Network (CNN) architectures, including VGG16, LeNet-5, AlexNet, GoogLeNet, Residual Network (ResNet), Dense Convolutional Network (DenseNet), and MobileNet, were tested and compared for accuracy. VGG16 emerged as the most successful model, achieving high accuracy in classifying hands into predefined categories. Based on these classifications, the suggested model recommends two nail types for each hand type, from a total of seven different nail types. The outcome of the applied model was assessed using standard metrics, advancing hand classification techniques to offer a robust, automated solution for personalized nail recommendations. Eller, insan etkileşimi ve işlevselliğinde kritik bir rol oynar; temel görevlerden karmaşık operasyonlara kadar geniş bir yelpazede kullanılır. Biyometrik, ergonomi, sağlık, robotik ve kozmetik endüstrisi gibi alanlarda önemlidir, özellikle tırnak bakımı ve estetiği alanında. El tiplerinin anlaşılması ürün geliştirme ve kişiselleştirme açısından önemlidir. Bu makale, el boyutlarına dayalı olarak ellerin sınıflandırılmasını ve her el şekli için tırnak tipleri önerilmesini sağlayan derin öğrenme yöntemlerini önermektedir. Geleneksel yöntemler manuel ölçümlere veya karmaşık özellik mühendisliğine dayanır, bu da işgücü yoğunluğuna ve hata riskine neden olabilir. Bu çalışmada, avuç içi uzunluğu, avuç içi genişliği ve orta parmak uzunluğuna dayalı olarak ellerin otomatik olarak farklı kategorilere sınıflandırılması ve her el şekli için tırnak tipleri önerilmesi için derin öğrenme teknikleri kullanılmıştır. Sınıflandırma için 2050 görüntüden oluşan bir veri seti toplanmış ve etiketlenmiştir. VGG16, LeNet-5, AlexNet, GoogLeNet, Residual Network (ResNet), Dense Convolutional Network (DenseNet) ve MobileNet gibi çeşitli Evrişimli Sinir Ağı (CNN) mimarileri doğruluk açısından test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. VGG16, önceden tanımlanmış kategorilere eli başarıyla sınıflandırma konusunda yüksek doğruluk elde ederek en başarılı model olarak ortaya çıkmıştır. Bu sınıflandırmalar temelinde önerilen model, her el tipi için yedi farklı tırnak tipinden ikisini önermektedir. Uygulanan modelin sonucu standart metrikler kullanılarak değerlendirilmiş ve kişiselleştirilmiş tırnak önerileri için sağlam, otomatik bir çözüm sunulmuştur.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Estimation of prmeability values in geothermal fields with machine learning methods
    (Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Başer, Ali; Sert, Mustafa
    Numerical modeling of geothermal fields is a very time-intensive task. Modeling the natural state of a geothermal field, where there is no production or reinjection in the field, is vital in this process. Natural state modeling is generally conducted by employing a trial and error procedure that depends on intuition in determining the rock properties to match the temperature and pressure readings. This study proposes a method for the distribution of permeability estimation in natural state modeling of geothermal fields using machine learning algorithms. In the study, firstly, a synthetic dataset is created by giving several permeability distributions to a numerical simulator called TOUGH2. Temperature and pressure outputs of the numerical simulator are then collected, and a dataset is created. Random Forest, Support Vector Regression, Multilayer Perceptron, Convolutional Neural Networks, and Transfer Learning methods are trained in this study to learn the relation between the pressure and temperature data and the distribution of permeability values in the field. The study results show that the proposed method can estimate the permeability distributions and help the geothermal field modeling process by decreasing the required time and costs. Jeotermal rezervuarların sayısal olarak modellenmesi yoğun uzmanlık gerektiren ve oldukça zaman alan bir süreçtir. Sayısal modellemenin en önemli adımlarından biri olan doğal durum modellemesinde, ilgili sahanın üretim ve reenjeksiyon gibi insan kaynaklı faaliyetlerle değiştirilmeden önceki yapısının tespiti için çalışmalar yapılır. Sahaya yönelik bilginin ve uzman deneyiminin önemli olduğu bu aşamada genellikle kayaçların ve sistemin özellikleri tahmin edilmeye çalışılarak ölçülen sıcaklık ve basınç değerleriyle eşleşme sağlanması hedeflenir. Bu çalışmada makine öğrenmesi yardımı ile jeotermal kaynakların doğal durum modellemesinin kilit değişkenlerinden biri olan geçirgenlik değerlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Öncelikle, TOUGH2 sayısal modelleme yazılımına çeşitli geçirgenlik dağılımları girdi olarak verilmiştir. Sıcaklık ve basınç değerlerinden oluşan çıktılar işlenerek sentetik bir veri kümesi hazırlanmıştır. Bu veri kümesi ile doğal durumdaki belirli bir basınç ve sıcaklık dağılımını sağlayan geçirgenlik değerlerinin tespiti için Rassal Orman, Destek Vektör Regresyonu, Çok Katmanlı Algılayıcı, Evrişimsel Sinir Ağları ve Öğrenme Aktarımı yöntemleri kullanılmıştır. Sonuçlar, önerilen yöntemin geçirgenlik değerlerini tahmin edebildiğini göstermektedir. Söz konusu tahminin makine öğrenmesi yoluyla daha hızlı bir şekilde yapılabilmesi jeotermal sahaların modellenmesine zamansal ve ekonomik katkılar sağlayacaktır.
  • Thumbnail Image
    Item
    Gender recognition and age estimation based on human gait
    (Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Berksan, Murat; Sümer, Emre
    In this study, the feasibility of Convolutional Neural Networks (CNN) for gait based gender recognition and age estimation problems were investigated. For this purpose, different networks were evaluated and a basis was selected. Further adjustments were made on the basis network by experimenting on architectural options and hyperparameters. Two distinct yet similar architectures were proposed for each problem. The experiments were conducted by using gait silhouette average which is a feature descriptor as input. The overall accuracy was computed to be 97.45% using the proposed CNN architecture for gender recognition and 5.74 years mean absolute error for age estimation. Using CNN with gait silhouette average as an input is an understudied subject in the literature for these problem domains. While there is one study that uses this approach for gait based gender recognition, there are no studies evaluating CNN for gait based age estimation. The results show successful performance comparable to existing studies. Besides, the experimental results provide insight on how network structure and hyperparameters affect performance. Considering this, obtained outcome allows to gain insight about the problem domain of using gait feature descriptor for gender recognition and age estimation, and provides guidance about deciding on a CNN network in these problem domains. Bu çalışmada, Evrişimsel Sinir Ağları’nın (ESA) yürüyüş biçimi tabanlı cinsiyet ve yaş tespiti alanlarında uygulanabilirliği incelenmiştir. Bu amaçla farklı ağlar değerlendirilmiş olup, kaynak bir ağ seçilmiştir. Baz alınan bu ağ üzerinde farklı mimari seçenekler ve üst değişkenler ile ilgili deneyler yapılarak değişiklikler yapılmıştır. Her bir problem için benzer yapılı ancak farklı iki mimari önerilmiştir. Deneyler yürüyüş biçimi silueti ortalamasını girdi olarak alıp gerçekleştirilmiştir. Cinsiyet tespitinde sonuç olarak %97.45 doğruluk elde edilmiş olup, yaş tespitinde 5.74 yıl ortalama mutlak hata sonucu alınmıştır. Bir özellik tanımlayıcı olan yürüyüş biçimi silueti ortalamasını girdi alarak ESA kullanımı literatürde az çalışılmış bir konudur. Bu yaklaşımı yürüyüş biçimi tabanlı cinsiyet tespiti alanında kullanan tek bir çalışma bulunmakla birlikte, yürüyüş biçimi tabanlı yaş tespiti problemini çözen bir yaklaşıma literatürde rastlanmamıştır. Sonuçlar literatürde var olan çalışmalarla karşılaştırıldığında önerilen mimarilerin başarılı bir performans sergilediği görülmektedir. Ayrıca, deneyler sırasında alınan sonuçlar mimari yapı ile üst parametrelerin performansı nasıl etkilediğine dair anlayış sağlamaktadır. Bütün bunlar göz önünde bulundurulduğunda, alınan sonuçlar yürüyüş özellik tanımlayıcısının bu problem alanlarında kullanımı hakkında anlayış sağlamakla birlikte, ESA’nın bu problem alanlarında kullanımı için yol göstermektedir.