BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ (YL) (TEZLİ)
Kazanılan Yeterlilik Program Süresi Toplam Kredi (AKTS) Öğretim Şekli Yeterliliğin Düzeyi ve Öğrenme Alanı
YÜKSEK LİSANS DERECESİ 2 120 ÖRGÜN TYÇ, TYYÇ, EQF-LLL, ISCED (2011):7. Düzey
QF-EHEA:2. Düzey
TYYÇ, ISCED (1997-2013): 48,52

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: 3016002040
Ders İsmi: Makine Öğrenmesi
Ders Yarıyılı: Bahar
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Laboratuvar Kredi AKTS
3 0 0 3 6
Öğretim Dili: TR
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar:
Dersin Türü: Anabilim Dalı/Lisansüstü Seçmeli
Dersin Seviyesi:
Yüksek Lisans TYYÇ:7. Düzey QF-EHEA:2. Düzey EQF-LLL:7. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr.Öğr.Üyesi Recep DURANAY
Dersi Veren(ler):
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Makine Öğrenimi (ML) alanında kapsamlı ve erişilebilir bir bilgi sağlar. Makine Öğrenimi, sistemlerin verilerden öğrenmesini ve kalıplara ve eğilimlere dayalı tahminler veya kararlar almasını sağlayan bir yapay zeka dalıdır. Bu kurs, öğrencileri makine öğrenimi kavramları, teknikleri ve uygulamaları hakkında sağlam bir anlayışla donatmak için tasarlanmıştır ve bu da onu veri odaklı problem çözme ve yapay zeka uygulamalarıyla ilgilenen herkes için ideal bir kurs haline getirir. Kurs, Lineer regresyon, lojistik regresyon, karar ağaçları ve k-en yakın komşular (KNN) gibi denetimli öğrenme algoritmaları dahil olmak üzere Makine Öğrenimi, Denetimli Öğrenmenin temellerini kapsar. Etiketli veriler üzerinde modeller geliştirmeyi ve yeni veriler üzerinde tahminler yapmayı öğreneceklerdir. Denetimsiz Öğrenme. K-Ortalamalar ve hiyerarşik kümeleme gibi kümeleme algoritmalarının yanı sıra Temel Bileşen Analizi (PCA) gibi boyutsallık azaltma yöntemlerini içeren denetimsiz öğrenme teknikleri. Model Değerlendirme ve Doğrulama bu bölümde öğrenciler, doğruluk, kesinlik, hatırlama ve F1 puanı gibi metrikler dahil olmak üzere makine öğrenimi modellerini değerlendirmeye ilişkin içgörüler kazanacaklar. Ayrıca model performansını değerlendirmek için çapraz doğrulama gibi teknikleri keşfedecekler. Öğrencileri derin öğrenme ve sinir ağları ile tanıştırır. Yapay sinir ağlarının yapısını keşfedecekler ve aktivasyon fonksiyonları, optimizasyon ve geri yayılım hakkında bilgi edinecekler. Kurs, Gerçek Dünya Uygulamalarını içerecektir. Doğal dil işleme, bilgisayarla görme ve tavsiye sistemleri gibi alanlarda pratik makine öğrenimi uygulamaları ele alınacaktır. Öğrenciler, makine öğreniminin çeşitli sektörleri nasıl şekillendirdiğini ve yenilikleri nasıl yönlendirdiğini anlayacaktır.
Dersin İçeriği: Regresyon, Makine Öğreniminin Temel Kavramları ve Lojistik Regresyon, Sınıflandırma ve Model Değerlendirme, Sinir Ağları, Makine Öğreniminin Uygulanması, Destek Vektör Makineleri, Karar Ağaçları, Topluluk Öğrenmesi ve Rastgele Ormanlar, Öğreticisiz Öğrenme: Kümeleme, Anomali Algılama ve Boyutsallık Azaltma, Öneri Sistemleri , Büyük Ölçekli Makine Öğrenimi, Takviyeli Öğrenme

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) Makine Öğrenimi İlkelerini Anlama: Öğrenciler, denetimli ve denetimsiz öğrenme, derin öğrenme ve pekiştirmeli öğrenme dahil olmak üzere makine öğreniminde kullanılan temel kavramları, teknikleri ve metodolojileri kapsamlı bir şekilde anlayacaklardır.
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
1) Makine Öğrenimi Algoritmalarını Uygulama Yeteneği: Öğrenciler, gerçek dünya sorunlarını çözmek için makine öğrenimi algoritmaları tasarlayabilecek, uygulayabilecek ve değerlendirebilecektir. Farklı veri kümelerine doğrusal regresyon, karar ağaçları, sinir ağları ve kümeleme gibi çeşitli algoritmalar uygulayacaklar.
2) Veri Analizi ve Ön İşleme Becerileri: Öğrenciler, makine öğrenimi görevleri için veri kümeleri hazırlamak için gerekli olan veri ön işleme, temizleme ve özellik mühendisliği tekniklerinde yeterlilik kazanacaklardır. Çeşitli veri türlerini işleme ve eksik veya gürültülü verileri ele alma becerisini göstereceklerdir.
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
1) Makine Öğreniminin Pratik Uygulaması: Öğrenciler, bilgilerini gerçek dünya senaryolarında uygulamak için kurs boyunca uygulamalı projeler ve alıştırmalar üzerinde çalışacaklar. Belirli görevler için uygun makine öğrenimi yaklaşımlarını belirleme ve bulgularını etkili bir şekilde iletme becerilerini geliştirecekler.
Alana Özgü Yetkinlik
1) Model Değerlendirme ve Performans Değerlendirmesi: Öğrenciler, uygun değerlendirme metriklerini ve çapraz doğrulama gibi doğrulama tekniklerini kullanarak makine öğrenimi modellerinin performansını nasıl değerlendireceklerini ve karşılaştıracaklarını öğrenecekler. Fazla uydurma ve yetersiz uydurma sorunlarını tanımlayabilecekler ve model seçimi ve hiperparametre ayarı için teknikleri uygulayabilecekler.
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Makine Öğrenimine Giriş - Makine öğrenimi kavramlarına ve uygulamalarına genel bakış - Makine öğrenimi algoritması türleri: Denetimli, Denetimsiz ve Takviyeli Öğrenim
2) Makine Öğrenimi için Matematiksel Temeller - Doğrusal cebir ve matris işlemleri - Makine öğrenimi için olasılık ve istatistikler
3) Denetimli Öğrenme - Doğrusal Regresyon - Lineer Regresyon ve Düzenleme
4) Denetimli Öğrenme - Lojistik Regresyon ve SVM - Lojistik regresyon - Destek Vektör Makineleri (SVM)
5) Denetimli Öğrenme - Karar Ağaçları ve Topluluk Yöntemleri - Karar ağaçları - Topluluk yöntemleri: Rastgele Ormanlar, Gradyan Arttırma
6) Denetimsiz Öğrenme - Kümeleme - K-Means Kümeleme - Hiyerarşik kümeleme
7) Denetimsiz Öğrenme - Boyut Azaltma - Temel Bileşen Analizi (PCA) - t-Dağıtılmış Stokastik Komşu Gömme (t-SNE)
8) Ara Sınav
9) Derin Öğrenme - Sinir Ağları Temelleri - Sinir ağı temelleri - İleri Besleme ve Geri Yayılım
10) Derin Öğrenme - Evrişimli Sinir Ağları (CNN'ler) - Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN'ler) ve Görüntü Tanıma
11) Derin Öğrenme - Tekrarlayan Sinir Ağları (RNN'ler) ve NLP - Tekrarlayan Sinir Ağları (RNN'ler) - Doğal Dil İşleme (NLP) uygulamaları
12) Tavsiye Sistemleri Model Değerlendirme ve Hiperparametre Ayarı - Çapraz doğrulama ve model seçimi - Hiperparametre optimizasyonu
13) Gerçek Dünya Uygulamaları ve Etik Hususlar - Sağlık ve tıbbi uygulamalar - Finansal analiz ve dolandırıcılık tespiti - AI ve veri gizliliğinin etik sonuçları
14) Final

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Unraveling the Mathematics of Machine Learning and Deep Learning Algorithms: Demystifying Basic to Advanced Concepts & Mathematics of Machine Learning and Deep Learning Kağıt Kapak – 22 Şubat 2022
İngilizce Baskı Pradeep Tripathi (Eser Sahibi)
Diğer Kaynaklar: Unraveling the Mathematics of Machine Learning and Deep Learning Algorithms: Demystifying Basic to Advanced Concepts & Mathematics of Machine Learning and Deep Learning Paper Cover– 22 February 2022
English Publishing, Pradeep Tripathi (Author)

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları

1

3

2

4

5

Program Kazanımları
1) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği alanında bilimsel araştırma yaparak geniş ve derin bilgilere ulaşma, değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi.
2) Sınırlı ya da eksik bilgiyi kapatmak ve uygulamak için bilimsel yöntemleri kullanma ve farklı disiplinlerin bilgilerini bütünleştirme kabiliyeti.
3) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği problemlerini kurgulayabilme, problemleri çözmek için yöntemler geliştirebilme ve çözümde yenilikçi yöntemler kullanabilme.
4) Yeni ve/veya orijinal fikirler ve algoritmalar geliştirme becerisi; sistem, bileşen veya süreç tasarımında yenilikçi çözümler geliştirmek.
5) Bilgisayar Mühendisliğinde uygulanan güncel teknikler ve yöntemler ve bunların kısıtları hakkında geniş bilgi sahibi olma kabiliyeti.
6) Analitik modelleme ve deneysel araştırma tasarlama ve uygulama, süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözme ve yorumlama becerisi.
7) Bir yabancı dili (İngilizce) en az Avrupa Dil Portföyü seviyesinde sözlü ve yazılı iletişimde kullanabilme kabiliyeti.
8) Çok disiplinli ekiplerde liderlik etme, karmaşık durumlara çözüm geliştirme ve sorumluluk alma kabiliyeti.
9) Toplumsal, yasal, etik ve ahlaki değerlerin bilincinde olmak ve bu değerler çerçevesinde araştırma ve uygulama çalışmaları yapabilmek.
10) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği alanında yeni ve gelişmekte olan uygulamalar hakkında farkındalık ve bunları inceleme ve gerekirse öğrenme kabiliyeti.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği alanında bilimsel araştırma yaparak geniş ve derin bilgilere ulaşma, değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi. 4
2) Sınırlı ya da eksik bilgiyi kapatmak ve uygulamak için bilimsel yöntemleri kullanma ve farklı disiplinlerin bilgilerini bütünleştirme kabiliyeti. 4
3) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği problemlerini kurgulayabilme, problemleri çözmek için yöntemler geliştirebilme ve çözümde yenilikçi yöntemler kullanabilme. 4
4) Yeni ve/veya orijinal fikirler ve algoritmalar geliştirme becerisi; sistem, bileşen veya süreç tasarımında yenilikçi çözümler geliştirmek. 4
5) Bilgisayar Mühendisliğinde uygulanan güncel teknikler ve yöntemler ve bunların kısıtları hakkında geniş bilgi sahibi olma kabiliyeti. 3
6) Analitik modelleme ve deneysel araştırma tasarlama ve uygulama, süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözme ve yorumlama becerisi. 2
7) Bir yabancı dili (İngilizce) en az Avrupa Dil Portföyü seviyesinde sözlü ve yazılı iletişimde kullanabilme kabiliyeti. 3
8) Çok disiplinli ekiplerde liderlik etme, karmaşık durumlara çözüm geliştirme ve sorumluluk alma kabiliyeti. 4
9) Toplumsal, yasal, etik ve ahlaki değerlerin bilincinde olmak ve bu değerler çerçevesinde araştırma ve uygulama çalışmaları yapabilmek. 3
10) Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği alanında yeni ve gelişmekte olan uygulamalar hakkında farkındalık ve bunları inceleme ve gerekirse öğrenme kabiliyeti. 5

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Beyin fırtınası /Altı şapka
Ders
Ödev
Problem Çözme
Proje Hazırlama
Soru cevap/ Tartışma

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev
Uygulama
Bireysel Proje
Grup Projesi
Sunum

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 1 % 20
Projeler 1 % 30
Ara Sınavlar 1 % 20
Yarıyıl/Yıl Sonu Sınavı 1 % 30
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 70
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 30
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Proje 1 50 50
Ödevler 1 70 70
Ara Sınavlar 1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü 168