Sensör Verisinden Makine Öğrenmesi Tahmini: tüm simülasyonlar
Her simülasyon tarayıcında, deterministik olarak, hesap ve donanım gerekmeden çalışır. Her biri bir üniteye bağlı; notlar, kod ve quiz için üniteyi aç.
Sensör kaydedici: seradan zaman serisi
DHT22, BME280, LDR ve HC-SR04'ü seranın içine koy ve kaydet. Örnekleme aralığını, gürültüyü, okunamayan örnek ve sıçrama oranını değiştir; kaydı CSV olarak indir. Aynı tohum her seferinde aynı veriyi verir.
| dakika | saat | sicaklik | nem | basinc | isik | mesafe | ariza |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 20.18 | 90.93 | 1017.36 | 29 | 21.73 | 0 |
| 10 | 0.17 | 19.71 | 90.38 | 1017.45 | 0 | 21.91 | 0 |
| 20 | 0.33 | NaN | NaN | 1017.32 | 10 | 21.87 | 0 |
| 30 | 0.5 | 19.85 | 90.58 | 1017.59 | 0 | 21.64 | 0 |
| 40 | 0.67 | 19.35 | 89.84 | 1017.31 | 15 | 21.9 | 0 |
Temizleme tezgâhı: aykırı değer, eksik veri, yumuşatma
Ham sıcaklığa üç adım uygula: aykırı değerleri bul (z-skoru, IQR, Hampel), boşlukları doldur (ileri doldurma, doğrusal ara değer), yumuşat (hareketli ortalama, medyan, üstel). Simülatör gerçek sıcaklığı da bildiği için her adımın hatası ölçülür.
1B Kalman süzgeci: Q ve R ile oyna
Gürültülü bir ölçüm, bir model ve iki sayı: süreç gürültüsü Q (değer ne kadar hızlı değişebilir) ve ölçüm gürültüsü R (sensöre ne kadar güvenilir). Kazanç K'nın nasıl oturduğunu ve aynı kazançlı üstel ortalamayla farkı gör.
3. ünite: Kalman süzgecine giriş: modele mi ölçüme mi güvenmeli
Veri analizi panosu: seri, histogram, korelasyon
Temizlenmiş veriyi üç bakışla incele: zaman serisi ve günlük profil, histogram, değişkenler arası korelasyon ısı haritası. Altta Welford yöntemiyle cihaz üstünde, diziyi saklamadan hesaplanan ortalama, σ, en küçük ve en büyük değer.
| r | sıcaklık | nem | basınç | ışık | su mesafesi |
|---|---|---|---|---|---|
| sıcaklık | 1,00 | -0,98 | -0,11 | 0,71 | -0,05 |
| nem | -0,98 | 1,00 | 0,14 | -0,71 | 0,04 |
| basınç | -0,11 | 0,14 | 1,00 | -0,05 | 0,11 |
| ışık | 0,71 | -0,71 | -0,05 | 1,00 | -0,15 |
| su mesafesi | -0,05 | 0,04 | 0,11 | -0,15 | 1,00 |
Özellik tablosu kurucu
Hangi gecikmeleri, kayan pencereyi ve saat bilgisini kullanacağını seç; hedef ufku (kaç adım sonrası) ayarla. Tablonun ilk satırlarını ve her özelliğin hedefle korelasyonunu gör. "Sızıntılı özellik"i açıp geleceği gören bir özelliğin sahte başarısını izle.
| t | temp | temp_lag1 | temp_lag2 | temp_lag3 | temp_lag6 | temp_mean6 | temp_std6 | hour_sin | hour_cos | light | y (t+6) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 19,81 | 19,14 | 19,35 | 19,85 | 20,18 | 19,61 | 0,27 | 0,26 | 0,97 | 0,00 | 19,23 |
| 7 | 19,33 | 19,81 | 19,14 | 19,35 | 19,71 | 19,54 | 0,28 | 0,30 | 0,95 | 0,02 | 19,25 |
| 8 | 19,77 | 19,33 | 19,81 | 19,14 | 19,78 | 19,54 | 0,28 | 0,34 | 0,94 | 0,00 | 19,20 |
| 9 | 19,26 | 19,77 | 19,33 | 19,81 | 19,85 | 19,44 | 0,25 | 0,38 | 0,92 | 0,00 | 18,93 |
| 10 | 19,52 | 19,26 | 19,77 | 19,33 | 19,35 | 19,47 | 0,25 | 0,42 | 0,91 | 0,02 | 19,64 |
Eğit ve değerlendir: regresyon ve sınıflandırma
Sıcaklığı h adım sonrası için doğrusal (ridge) modelle tahmin et ya da "1 saat sonra 26 °C'yi aşacak mı?" sorusunu karar kütüğüyle sınıflandır. Rastgele bölme, zamana göre bölme ve kayan pencereli doğrulamayı karşılaştır; "değişmez" tabanını geçebiliyor musun?
6. ünite: Eğit ve değerlendir: ridge, karar kütüğü ve dürüst doğrulama
Modeli mikrodenetleyiciye taşı: C kodu üreteci
Eğitilmiş ağırlıklardan C fonksiyonu üret: ESP32 için float, FPU'su olmayan Uno için sabit noktalı tamsayı (Q-biçimi). Q bit sayısını değiştir; nicemleme hatasını, int32 taşma payını, bellek ve süre tahminini gör.
7. ünite: Modeli mikrodenetleyiciye taşı: ağırlıklardan C koduna
Sıcaklık tahmini ve anomali uyarısı
Model ilk dört günde (arızasız) eğitilir, sonra her örnekte tahmin artığının z-skoru hesaplanır. Açma ve kapama eşiği (histerezis), ardışık örnek sayısı ve bekleme süresiyle uyarıyı ayarla: 5. gündeki ısıtıcı arızasını yakala, yanlış alarmı az tut.
8. ünite: Sıcaklık tahmini ve anomali uyarısı: bitirme projesine hazırlık
3B sera: ölçüm, tahmin ve anomali
Yedi günlük sera verisini 3B serada oynat. Yatakların rengi sıcaklığı, direkteki etiket gerçek ve tahmin değerini, öndeki sütunlar son iki saatin tahmin artığını gösterir. 5. günde ısıtıcı takılınca artık büyür, fener sarıdan kırmızıya döner.
3B sahne yükleniyor…
Sürükle: döndür · iki parmak / tekerlek: yakınlaş · sağ tuş: kaydır
