COE305 Machine Learningİstinye ÜniversitesiAkademik Programlar Endüstri ve Sistem Mühendisliği (İngilizce)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Endüstri ve Sistem Mühendisliği (İngilizce)

Önizleme

Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: COE305
Ders İsmi: Makine Öğrenimi
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
AKTS
6
Öğretim Dili: İngilizce
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Zorunlu
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üy. ALPER ÖNER
Dersi Veren(ler): Dr. Öğr. Üyesi Femilda Josephin Joseph Shobana Bai
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bu ders, denetimli ve denetimsiz öğrenme, sınıflandırma, regresyon, kümeleme, karar ağaçları ve derin öğrenmenin temellerini kapsayacaktır. Öğrenciler, görüntü sınıflandırma, doğal dil işleme ve öneri sistemleri gibi gerçek dünya problemlerini çözmek için bu teknikleri nasıl uygulayacaklarını öğreneceklerdir. Ayrıca, ders, etkili Makine Öğrenmesi modelleri geliştirmek için önemli olan model değerlendirme, özellik seçimi ve veri ön işleme kavramlarını da ele alacaktır.
Dersin İçeriği: Dersin içeriği, doğrusal regresyon, lojistik regresyon, K-En Yakın Komşu, Destek Vektör Makineleri, Naive Bayes, K-ortalama kümeleme, Temel Bileşen Analizi, rastgele orman gibi toplu öğrenme algoritmaları ve gradyan artırma makineleri, tek katmanlı ve çok katmanlı algılayıcılara sahip yapay sinir ağları gibi konuları kapsamaktadır.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Denetimli ve denetimsiz öğrenme, sınıflandırma, regresyon, kümeleme, karar ağaçları ve derin öğrenmenin prensiplerini ve tekniklerini anlamak.
2) Makine Öğrenmesi tekniklerini görüntü sınıflandırma, doğal dil işleme ve öneri sistemleri gibi gerçek dünya problemlerini çözmek için uygulamak.
3) Model değerlendirme ve özellik seçimi kavramlarını kullanarak verilen problem durumları için uygun modelleri değerlendirmek ve seçmek.
4) Makine Öğrenmesi modelleme için veriyi ön işlemek.
5) Makine Öğrenmesi model çıktılarını analiz etmek ve yorumlayarak içgörüler elde etmek ve bilinçli kararlar almak.

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Makine Öğrenmesine Giriş
2) Denetimli Öğrenme-Regresyon Problemi
3) Denetimli Öğrenme -Sınıflandırma Problemi -Lojistik Regresyon -K-En Yakın Komşu
4) Keşfedici Veri Analizi - Veri Ön İşleme
5) Denetimli Öğrenme - Karar Ağacı - Dengesiz Veri Kümeleriyle Başa Çıkma
6) Denetimli Öğrenme -Rastgele Orman -Çapraz Doğrulama ve Türleri
7) Denetimli Öğrenme Naif Bayes ve Destek Vektör Makineleri
8) Ara Sınav
9) Denetimli Öğrenme -Hiperparametre ayarlama - Performans metrikleri
10) Denetimsiz Öğrenme
11) Ensemble Öğrenme Yöntemleri
11) Ensemble Öğrenme Yöntemleri
12) Boyut Azaltma
13) Yapay Sinir Ağları Algılayıcılar
14) Yapay Sinir Ağları Çok Katmanlı Ağlar

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: 1) Introduction to Machine Learning, Ethem Alpaydın (3rd Edition), 2014, MIT Press
2) Understanding Machine Learning: From Theory to Algorithms, Shai Shalev-Shwartz, Shai Ben-David (1st Edition), 2014, Cambridge University Press
3) Pattern Recognition and Machine Learning, Christopher Bishop (1st Edition), 2006, Springer
4) Learning from Data, Yaser S. Abu-Mostafa, Malik Magdon-Ismail, Hsuan-Tien Lin (1st Edition), 2012, AMLBook
Diğer Kaynaklar: "1) Linear Algebra and Optimization for Machine Learning: A Textbook, Charu C. Aggarwal (1st Edition), 2020, Springer Press
2) Optimization for Machine Learning, Suvrit Sra, Sebastian Nowozin, Stephen J. Wright (Edited - 1st Edition), 2011, MIT Press"

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Course Learning Outcomes

1

2

3

4

5

Program Kazanımları
1) Fen bilimleri, matematik, mühendislik ve teknoloji alanlarında yeterli bilgi birikimine ve bu bilgiyi kullanarak karmaşık imalat ve servis sistemleri tasarlama, problemleri tespit etme, formüle etme ve çözümleme yeteneğine sahiptir. 3 3 3 3 3
2) İnsan, bilgi, hammadde ve enerji bileşenlerinden oluşan bütünleşik sistemlerin analizi için uygun metot belirleme ve bunları uygulama; veri toplama, işleme ve çıkarımlarda bulunma; ve mühendislik becerilerini kullanarak sonuca ulaşma yeteneğne sahiptir. 2 2 2 2 2
3) Farklı sistemlere ait çıktıları gerçekçi kısıtlar altında eniyilemek üzere mühendislik tasarım prensipleri ile birlikte uygun analitik, hesaplamalı ve deneysel mühendislik tekniklerini seçme ve etkin bir şekilde kullanma yeteneğine sahiptir.
4) Alanındaki mühendislik uygulamalarında modern teknoloji, cihaz, yazılım ve yazılım dillerinden uygun olanını seçme ve etkin olarak kullanma becerisine sahiptir. 3 3 3 3 3
5) Küresel, kültürel, toplumsal, ekonomik ve çevresel meseleler konusunda bir farkındalık içerisinde toplum sağlığı, güvenliği ve refahına katkıda bulunacak endüstri odaklı çözümler üretme yeteneğine sahiptir. 2 2 2 2 2
6) Mesleği ile ilgili karşılaştığı durumlarda etik, profesyonel ve yasal sorumluluklarını göz ardı etmeden karar verme bilincine sahiptir.
7) Sürdürülebilirlik, girişimcilik, yenilikçilik gibi güncel kavramlar konusunda farkındalık; ve bu kavramların kendi mesleği üzerindeki etkilerini anlayabilme yeteneğine sahiptir.
8) Alanıyla ilgili farklı kitlelerle etkin bir şekilde yazılı ve sözlü bilgi ve tecrübe paylaşımında bulunacak düzeyde iletişim kurma ve sunum yapabilme; karşılaştığı teknik rapor ve çizimleri anlama ve gerektiğinde bunları hazırlayabilme yeteneğine sahiptir.
9) Bir yabancı dili Avrupa Dil Portföyü kriteri açısından en az B1 düzeyinde kullanabilme yeteneğine sahiptir.
10) Yaşam boyu öğrenme bilinci içerisinde, alanı ile ilgili ortaya çıkan her türlü yeniliği takip ederek bu yeniliklere ayak uydurabilme ve bunları mesleğine yansıtabilme yeteneğine sahiptir.
11) Disiplinler arası projelerde verimli çalışabilme, işbirliğine açık olma ve gerektiğinde inisiyatif alarak liderlik yapma, riskleri yönetme, faaliyetleri planlama ve strateji geliştirme yeteneğine sahiptir.
12) İnsan-makine etkileşimi ve yapay zeka alanında ortaya çıkan yeni yaklaşımları takip edebilme ve kendi alanındaki problemler üzerinde uygulama yeteneğine sahiptir.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Orta 3 En Yüksek
       
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Fen bilimleri, matematik, mühendislik ve teknoloji alanlarında yeterli bilgi birikimine ve bu bilgiyi kullanarak karmaşık imalat ve servis sistemleri tasarlama, problemleri tespit etme, formüle etme ve çözümleme yeteneğine sahiptir. 3
2) İnsan, bilgi, hammadde ve enerji bileşenlerinden oluşan bütünleşik sistemlerin analizi için uygun metot belirleme ve bunları uygulama; veri toplama, işleme ve çıkarımlarda bulunma; ve mühendislik becerilerini kullanarak sonuca ulaşma yeteneğne sahiptir. 2
3) Farklı sistemlere ait çıktıları gerçekçi kısıtlar altında eniyilemek üzere mühendislik tasarım prensipleri ile birlikte uygun analitik, hesaplamalı ve deneysel mühendislik tekniklerini seçme ve etkin bir şekilde kullanma yeteneğine sahiptir.
4) Alanındaki mühendislik uygulamalarında modern teknoloji, cihaz, yazılım ve yazılım dillerinden uygun olanını seçme ve etkin olarak kullanma becerisine sahiptir. 3
5) Küresel, kültürel, toplumsal, ekonomik ve çevresel meseleler konusunda bir farkındalık içerisinde toplum sağlığı, güvenliği ve refahına katkıda bulunacak endüstri odaklı çözümler üretme yeteneğine sahiptir. 2
6) Mesleği ile ilgili karşılaştığı durumlarda etik, profesyonel ve yasal sorumluluklarını göz ardı etmeden karar verme bilincine sahiptir.
7) Sürdürülebilirlik, girişimcilik, yenilikçilik gibi güncel kavramlar konusunda farkındalık; ve bu kavramların kendi mesleği üzerindeki etkilerini anlayabilme yeteneğine sahiptir.
8) Alanıyla ilgili farklı kitlelerle etkin bir şekilde yazılı ve sözlü bilgi ve tecrübe paylaşımında bulunacak düzeyde iletişim kurma ve sunum yapabilme; karşılaştığı teknik rapor ve çizimleri anlama ve gerektiğinde bunları hazırlayabilme yeteneğine sahiptir.
9) Bir yabancı dili Avrupa Dil Portföyü kriteri açısından en az B1 düzeyinde kullanabilme yeteneğine sahiptir.
10) Yaşam boyu öğrenme bilinci içerisinde, alanı ile ilgili ortaya çıkan her türlü yeniliği takip ederek bu yeniliklere ayak uydurabilme ve bunları mesleğine yansıtabilme yeteneğine sahiptir.
11) Disiplinler arası projelerde verimli çalışabilme, işbirliğine açık olma ve gerektiğinde inisiyatif alarak liderlik yapma, riskleri yönetme, faaliyetleri planlama ve strateji geliştirme yeteneğine sahiptir.
12) İnsan-makine etkileşimi ve yapay zeka alanında ortaya çıkan yeni yaklaşımları takip edebilme ve kendi alanındaki problemler üzerinde uygulama yeteneğine sahiptir.

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Küçük Sınavlar 2 % 10
Ödev 2 % 10
Projeler 1 % 10
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 40
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı İş Yükü
Ders Saati 16 48
Laboratuvar 16 32
Sınıf Dışı Ders Çalışması 16 16
Sunum / Seminer 16 16
Proje 16 16
Ödevler 16 16
Final 16 16
Toplam İş Yükü 160