ESP-ESR vE SAR DEĞERLERİNİN İLİŞKİLENDİRİLMESİ VE MAKİNE ÖĞRENME TEKNİKLERİ İLE MODELLENMESİ VE TAHMİNİ

Abstract

Bu çalışmanın amacı; Analizler sonrasında elde edilen Çözülebilir Katyonlar (ÇK) ve Değişebilir Katyon (DK) değerlerini kullanarak, ESP (Değişebilir Sodyum Yüzdesi), ESR (Değişebilir Sodyum Oranı), ve KDK (Katyon Değişim Kapasitesi) değerleri ilişkilendirilerek farklı modellerle en iyi tahmin sonucunu veren modeli ortaya koymak ve daha az analiz yaparak maliyeti ve harcanan süreyi en aza indirmektir. Bu kapsamda çalışmada; Harran Ovasında, Akçakale ilçesi Öncül Köyü tuzlu sodik toprakların bulunduğu alandan 0-30 cm derinlikten 50 adet toprak örneği alınmıştır. Laboratuvarda yapılan ÇK, DK ve KDK analizleri sonucunda elde edilen değerler MathWorks tarafından geliştirilen Matlab2020a bilgisayar programından yararlanılmış ve bu kapsamda 50 toprak örneğinden 40 tanesi eğitim için, 10 tanesi de Lineer Regresyon, Çok Katmanlı (Algılayıcı) Perceptron, Destek Vektör Makineleri ve Karar Ağaçları Modelleri kullanılıp en başarılı tahmin yöntemi sorgulanmıştır. Bu dört yöntem için de başarılı sonuçlar alınmış fakat, diğerlerine göre daha başarılı, uygulanabilir ve daha kullanışlı olan Lineer Regresyon Modeli öne çıkmıştır. Bu model kapsamında en iyi ESP, ESR ve KDK tahmin sonuçlarını veren denklemler sırasıyla; ESPtahmin = 7.1218 * K ( meq /l) -7.1747 * Ca ( meq /l) +25.1597, ESRtahmin =13.8737 * K ( meq /l ) - 13.3195 * Ca ( meq /l) + 34.0089 ve KDKtahmin= (Na+ (cmol+/kg) /ESPtahmin)* 100’dür. Bu model tarafından öngörülen toprak ESP, ESR ve KDK değerleri ile laboratuvar testleri ile ölçülen toprak değerleri arasında çok büyük farklar olmadığı gözlemlenmiştir. Çalışmada ortaya konulduğu gibi diğer çalışılan ve başarı oranı nispeten düşük olan modeller ileride yapılacak çalışmalarda daha da geliştirilip, kolay kullanıma dair programlar oluşturularak, bilgisayarlarda kullanıma sunulabilecektir. Bunun yanında basit şekilde akıllı cep telefonları için android ve ios gibi ortamlarda, yazılacak uygulamalar sayesinde, verilerin girilmesi ile çok daha pratik bir şekilde tahmin edilebilecektir. Çalışma sonuçları göstermiştir ki, kullanılan model başarı sıralaması en başarılıdan başlayarak sırasıyla Lineer Regresyon, Karar Ağaçları, Çok Katmanlı Algılayıcılar, Destek Vektör Makinaları şeklinde olmuştur. Elde edilen bu başarılı tahmin sayesinde, toprakta yapacağımız ÇK’lardan sadece Ca+2 ve K+ ve DK’lardan ise sadece Na+ analiz değerleri kullanılıp yukarıdaki denklemler ile doğruluğu yüksek ESP, ESR ve KDK değerleri daha az maliyetle ve daha kısa sürede belirlenmiş olacaktır.