Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Türkiye’de Covid-19’a İlişkin Günlük Vaka, Ağır Hasta, Vefat ve İyileşen Sayısı Tahmini

Covid-19 içinde bulunduğumuz yüzyılın ilk pandemisidir ve bundan önceki pandemilere kıyasla süresi, neden olduğu can kaybı, yarattığı psikolojik, sosyolojik ve ekonomik etkileri dolayısıyla farklılık göstermektedir. Bu süreçte virüs pek çok varyant üretmiştir ve üretmeye de devam etmektedir. Dünya üzerindeki hareketliliğin sıklığı ve miktarı düşünüldüğünde, bu durumun yakın gelecekte değişmesi mümkün gözükmemektedir. Pandeminin gidişatını anlamak, bundan sonraki olası pandemiler için hazırlıklı olmak konusunda faydalı olacaktır. Bu amaçla, T.C. Sağlık Bakanlığı tarafından yayınlanan günlük veri incelenmiş, farklı veri grupları üzerinde gerek özelliklerini anlama gerekse geleceğe yönelik tahmin gerçekleştirme amacıyla, güncel bir yaklaşım olan makine öğrenmesi yöntemleri kullanılmıştır. Kul-lanılan veri grupları oldukça karmaşık birer zaman serisi yapısındadır ve günlük vaka sayısı, ağır hasta sayısı, günlük vefat sayısı ve günlük iyileşen sayısı olarak seçilmiştir. Polinom regresyon, en küçük kareler polinom uyumu ve kübik eğri uyumu sonuçları ile tahminler bu makalede incelenmiştir. Sonuçlar gerek grafikler yoluyla gerekse zaman serisi tahmininde kabul görmüş bir performans kriteri olan Canberra uzaklığının ortalama, medyan, standart sapma ve top-lam değerleriyle, sayısal olarak belirtilmiştir. Yukarıda belirtilen dört zaman serisi için en iyi sonuçların, kübik eğri uyumu yöntemiyle alındığı görülmektedir. Tahminlerde kullanılan eğrilerin dereceleri, zaman serisine göre değişiklik göstermektedir. Elde edilen tahmin sonuçları, zaman serisine bağlı olarak değişen yüksek doğruluk oranı sağlamıştır.

Estimation of Daily Cases, Deaths, Serious Patients and Recovering Patients of Covid-19 in Turkey with Machine Learning Methods

Covid-19 is the first pandemic of the century and differs from previous pandemics due to its duration, loss of life, and psychological, sociological and economic effects. In this process, the virus has produced and continues to produce many variants. Considering the frequency and amount of mobility on Earth, this situation does not seem likely to change soon. Understanding the course of the pandemic will be helpful in being prepared for the next possible pandemics. To this end, the daily data published by the Turkish Ministry of Health was examined, and machine learn-ing methods, which is an up-to-date approach, were used to understand the features and make predictions for the future on different data groups. The data groups used are in a very complex time series structure and were chosen as the number of daily cases, severe patients, deaths, and recoveries per day. The results of polynomial regression, least squares polynomial fit, and cubic spline fit, and estimations are shown in this article. The results are presented graph-ically, and by means of an accepted performance criterion in time series estimation, namely by the mean, median, standard deviation, and total values of the Canberra distance. It is seen that the best results for the time series mentioned above are obtained by the cubic spline fit method. The degrees of the curves used in the estimations vary according to the time series. The estimation results obtained provided a high accuracy rate that varies depending on the time series.

___

  • Aggarwal, C. C. (2018). Neural Networks and Deep Learning. Springer.
  • ArunKumar, K. E., Kalaga, D. V., Sai Kumar, C. M., Chilkoor, G., Kawaji, M., ve Brenza, T. M. (2021). Forecasting the dynamics of cumulative COVID-19 cases (confirmed, recovered and deaths) for top-16 countries using statistical machine learning models: Auto-Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) and Seasonal Auto-Regressive Integrated Moving Averag. Applied Soft Computing, 103(December 2019), 107161. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2021.107161
  • Bhadana, V., Jalal, A. S., ve Pathak, P. (2020). A Comparative Study of Machine Learning Models for Covid-19 Prediction in India. IEEE 4th Conference on Information ve Communication Technology (CICT). https://doi.org/10.1109/CICT51604.2020.9312112
  • Dos Santos Gomes, D. C., ve De Oliveira Serra, G. L. (2021). Machine Learning Model for Computational Tracking and Forecasting the COVID-19 Dynamic Propagation. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 25(3), 615–622. https://doi.org/10.1109/JBHI.2021.3052134
  • Ertel, W. (2017). Introduction to Artificial Intelligence (2. baskı). Springer.
  • Gambhir, E., Jain, R., Gupta, A., ve Tomer, U. (2020). Regression Analysis of COVID-19 using Machine Learning Algorithms. 2020 International Conference on Smart Electronics and Communication, Icosec, 65–71. https://doi.org/10.1109/ICOSEC49089.2020.9215356
  • Gupta, V. K., Gupta, A., Kumar, D., ve Sardana, A. (2021). Prediction of COVID-19 confirmed, death, and cured cases in India using random forest model. Big Data Mining and Analytics, 4(2), 116–123. https://doi.org/10.26599/BDMA.2020.9020016
  • Harrell Jr., F. E. (2015). Regression Modeling Strategies (2. baskı). Springer.
  • Hazarika, B. B., ve Gupta, D. (2020). Modelling and forecasting of COVID-19 spread using wavelet-coupled random vector functional link networks. Applied Soft Computing Journal, 96, 106626. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2020.106626 Kumar, N., ve Susan, S. (2021). Particle swarm optimization of partitions and fuzzy order for fuzzy time series forecasting of COVID-19. Applied Soft Computing, 110, 107611. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2021.107611
  • Kumari, R., Kumar, S., Poonia, R. C., Singh, V., Raja, L., Bhatnagar, V., ve Agarwal, P. (2021). Analysis and predictions of spread, recovery, and death caused by COVID-19 in India. Big Data Mining and Analytics, 4(2), 65–75. https://doi.org/10.26599/BDMA.2020.9020013
  • Kurniawan, R., Abdullah, S. N. H. S., Lestari, F., Nazri, M. Z. A., Mujahidin, A., ve Adnan, N. (2020). Clustering and Correlation Methods for Predicting Coronavirus COVID-19 Risk Analysis in Pandemic Countries. 2020 8th International Conference on Cyber and IT Service Management, CITSM 2020. https://doi.org/10.1109/CITSM50537.2020.9268920
  • Leon, M. I., Iqbal, M. I., Azim, S. M., ve Al Mamun, K. A. (2021). Predicting COVID-19 infections and deaths in Bangladesh using Machine Learning Algorithms. 2021 International Conference on Information and Communication Technology for Sustainable Development, ICICT4SD 2021 - Proceedings, 70–75. https://doi.org/10.1109/ICICT4SD50815.2021.9396820
  • Mandayam, A. U., Rakshith, A. C., Siddesha, S., ve Niranjan, S. K. (2020). Prediction of Covid-19 pandemic based on Regression. Proceedings - 2020 5th International Conference on Research in Computational Intelligence and Communication Networks, ICRCICN 2020, 1–5. https://doi.org/10.1109/ICRCICN50933.2020.9296175
  • Ramchandani, A., Fan, C., ve Mostafavi, A. (2020). DeepCOVIDNet: An Interpretable Deep Learning Model for Predictive Surveillance of COVID-19 Using Heterogeneous Features and Their Interactions. IEEE Access, 8, 159915–159930. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3019989
  • Rustam, F., Reshi, A. A., Mehmood, A., Ullah, S., On, B. W., Aslam, W., ve Choi, G. S. (2020). COVID-19 Future Forecasting Using Supervised Machine Learning Models. IEEE Access, 8, 101489–101499. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2997311
  • Sevli, O., ve Başer, V. G. (2020). Covid- 19 Salgınına Yönelik Zaman Serisi Verileri ile Prophet Model Kullanarak Makine Öğrenmesi Temelli Vaka Tahminlemesi Machine Learning Based Case Estimation Using Prophet Model with Time Series Data for Covid-19 Outbreak. 19, 827–835. https://doi.org/10.31590/ejosat.766623
  • Singh, M., ve Dalmia, S. (2020). Prediction of number of fatalities due to Covid-19 using Machine Learning. 2020 IEEE 17th India Council International Conference, INDICON 2020. https://doi.org/10.1109/INDICON49873.2020.9342390
  • T.C. Sağlık Bakanlığı. (2021). Covid 19. https://covid19.saglik.gov.tr/
  • Theodoridis, S., ve Koutroumbas, K. (2009). Pattern Recognition (4th Editio). Academic Press, Elsevier.
  • Vakula Rani, J., ve Jakka, A. (2020). Forecasting COVID-19 cases in India using machine learning models. Proceedings of the International Conference on Smart Technologies in Computing, Electrical and Electronics, ICSTCEE 2020, 466–471. https://doi.org/10.1109/ICSTCEE49637.2020.9276852
  • World Health Organization. (2021). Data Table. https://covid19.who.int/
  • Yang, Z., ve Chen, K. (2020). Machine Learning Methods on COVID-19 Situation Prediction. Proceedings - 2020 International Conference on Artificial Intelligence and Computer Engineering, ICAICE 2020, 78–83. https://doi.org/10.1109/ICAICE51518.2020.00021
  • Yudistira, N., Sumitro, S. B., Nahas, A., ve Riama, N. F. (2021). Learning where to look for COVID-19 growth: Multivariate analysis of COVID-19 cases over time using explainable convolution–LSTM. Applied Soft Computing, 109, 107469. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2021.107469
Journal of Advanced Research in Natural and Applied Sciences-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

STEAM Dijital Oyun Platformunda Bulunan Eğitici İçerikli Dijital Oyunların Elektrik-Elektronik Mühendisliği Öğretim Müfredatına Entegrasyonu İçin Öneriler

Şehmus FİDAN, Ömer Ali KARAMAN, Abdullah YILDIRMAZ

Improving The Physical Stability Of Virgin Olive Oil Mayonnaise

Melis COSKUN, Sinem ARGUN, Emrah KIRTIL

Üretim Sektöründe Sürdürülebilirlik için Sosyal Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi: Çimento Üretimi Örneği

Büşra CİCİ, Beyhan PEKEY, Simge TANER ÇANKAYA

Evaluation of Consumers' Aspects on Organic Farming Products by Regions

Başak AYDIN, Murat DOĞU, Ayten AŞKIN KILINÇ, Sunay DEMİR, Bülent TARIM, Duygu AKTÜRK, Filiz PEZİKOĞLU, Volkan BURUCU, Mustafa ASLAN

Effect of Grovth Medium on L-Dopa and Dopamine Production Using Citrobacter freundii (NRRL B-2643)

Meltem ÇAKMAK, Veyis SELEN, Dursun ÖZER, Fikret KARATAŞ, Sinan SAYDAM

Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bölümlerindeki Hiyerarşik Yapının Öğrenciler Üzerindeki Psikolojik Etkilerinin Kapsamlı Analizi

Devran YAZIR, Sefa YAY

Culturable Bacterial Communities Related to Different Larval Stages of Sanys irrosea (Guenee, 1852) (Lepidoptera: Noctuoidae)

Ali SEVİM, Elif SEVİM

Group-Based Authentication Methods in The OneM2M Ecosystem

İbrahim Uğur ABA, Erhan TAŞKIN

Metalik-Benek Dokulu Sanatsal Seramik Sırların Geliştirilmesi: Yüzey Aşınma Özelliklerinin İncelenmesi

Nihan ERCİOĞLU AKDOĞAN, Elif UBAY

Comparative analysis and manufacturing of airfoil structures suitable for use at low speeds

Mert GÖKDEMİR, Satılmış ÜRGÜN, Sinan FİDAN