Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
İleri Veri Madenciliği
Ders Kodu: MCS515
Ders Türü: Seçmeli
Ders Grubu: Yüksek Lisans
Eğitim Dili: İngilizce
Staj Durumu: Yok
Teori: 3
Uyg.: 0
Kredi: 3
Laboratuvar: 0
AKTS: 6
Amaç

Bu dersin amacı, öğrencilerin veri madenciliği alanındaki ileri düzey kavram, yöntem ve algoritmaları teorik ve uygulamalı olarak öğrenmelerini sağlamaktır. Ders kapsamında öğrencilerin büyük ve karmaşık veri kümelerinden anlamlı örüntüler, ilişkiler ve bilgiler çıkarabilmeleri; sınıflandırma, kümeleme, birliktelik kuralları, boyut indirgeme, anomali tespiti ve tahminleme gibi temel ve ileri veri madenciliği tekniklerini kullanabilmeleri hedeflenmektedir. Ayrıca öğrencilerin farklı problem alanlarında uygun veri madenciliği yöntemini seçme, model kurma, model performansını değerlendirme ve elde edilen sonuçları bilimsel ve analitik bir bakış açısıyla yorumlama becerilerinin geliştirilmesi amaçlanmaktadır.

Özet İçerik

Ders özet olarak, öğrencilerin veri ön işleme, özellik seçimi, model optimizasyonu ve sonuçların karar destek süreçlerinde kullanımı konularında yetkinlik kazanmalarını hedefler. Bunun yanında, güncel veri madenciliği yaklaşımları, makine öğrenmesi tabanlı yöntemler ve gerçek dünya uygulamaları üzerinden öğrencilerin araştırma yapma, problem çözme ve akademik düzeyde veri analizi gerçekleştirme becerilerinin güçlendirilmesi amaçlanmaktadır.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Öğrenme Çıktıları
1.Veri madenciliği sürecini ileri düzeyde açıklayabilir; veri ön işleme, veri temizleme, özellik seçimi, boyut indirgeme, modelleme ve sonuçların değerlendirilmesi aşamalarını bütüncül olarak yorumlayabilir.
2.Sınıflandırma, kümeleme, birliktelik kuralları, anomali tespiti ve tahminleme gibi veri madenciliği yöntemlerini uygulayabilir; farklı problem türleri için uygun algoritmaları seçebilir ve gerçek veri kümeleri üzerinde kullanabilir.
3.Makine öğrenmesi ve ileri veri madenciliği algoritmalarının performansını değerlendirebilir; accuracy, precision, recall, F1-score, ROC-AUC, PR-AUC, çapraz doğrulama ve hata analizleri gibi ölçütleri kullanarak modelleri karşılaştırabilir.
4.Büyük, karmaşık, dengesiz, metinsel veya zaman bağımlı veri kümeleri üzerinde analiz yapabilir; veri yapısına uygun yöntemleri belirleyerek anlamlı örüntüler, ilişkiler ve bilgi çıkarımları elde edebilir.
5.Veri madenciliği sonuçlarını akademik, etik ve karar destek odaklı bir bakış açısıyla yorumlayabilir; model çıktılarının açıklanabilirliği, algoritmik yanlılık, veri gizliliği ve uygulama bağlamındaki sınırlılıkları değerlendirebilir.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.Han, J., Pei, J., & Tong, H. (2022). Data Mining: Concepts and Techniques (4th ed.). Morgan Kaufmann / Elsevier.
2.Zaki, M. J., & Meira, W. Jr. (2020). Data Mining and Machine Learning: Fundamental Concepts and Algorithms (2nd ed.). Cambridge University Press.
3.Aggarwal, C. C. (2015). Data Mining: The Textbook. Springer.
4.Hastie, T., Tibshirani, R., & Friedman, J. (2009). The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction (2nd ed.). Springer.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
1. Hafta - Teorik
Veri Madenciliğine Giriş ve İleri Veri Madenciliğinin Kapsamı: Veri madenciliğinin temel kavramları, bilgi keşfi süreci, veri madenciliği ile makine öğrenmesi ilişkisi, uygulama alanları ve güncel araştırma eğilimleri.
2. Hafta - Teorik
Veri Ön İşleme ve Veri Kalitesi: Eksik veri analizi, aykırı değerlerin belirlenmesi, veri temizleme, normalizasyon, standardizasyon, veri dönüştürme ve veri bütünleştirme yöntemleri.
3. Hafta - Teorik
Özellik Seçimi ve Boyut İndirgeme Yöntemleri: Filtre, sarmalayıcı ve gömülü özellik seçimi yaklaşımları; PCA, LDA, t-SNE ve UMAP gibi çeşitli boyut indirgeme yöntemleri ve bu amaçla yeni kullanılan algoritmaların aktarımı
4. Hafta - Teorik
Sınıflandırma Yöntemleri I: Karar ağaçları, Naive Bayes, k-en yakın komşu, lojistik regresyon ve destek vektör makineleri; model kurma ve karar sınırlarının yorumlanması
5. Hafta - Teorik
Sınıflandırma Yöntemleri II ve Topluluk Öğrenmesi: Random Forest, Bagging, Boosting, AdaBoost, Gradient Boosting, XGBoost, LightGBM ve CatBoost algoritmaları.
6. Hafta - Teorik
Model Değerlendirme ve Doğrulama Teknikleri: Eğitim-test ayrımı, çapraz doğrulama, karışıklık matrisi, accuracy, precision, recall, F1-score, ROC-AUC, PR-AUC ve model karşılaştırma yaklaşımları.
7. Hafta - Teorik
Dengesiz Veri Problemleri ve Maliyet Duyarlı Öğrenme: Sınıf dengesizliği, oversampling, undersampling, SMOTE, ADASYN, class weighting ve maliyet duyarlı sınıflandırma yöntemleri.
8. Hafta - Teorik
Kümeleme Yöntemleri: K-Means, hiyerarşik kümeleme, DBSCAN, OPTICS, Gaussian Mixture Models; küme geçerlilik ölçütleri ve kümeleme sonuçlarının yorumlanması.
9. Hafta - Teorik
Birliktelik Kuralları ve Örüntü Madenciliği: Apriori, FP-Growth, support, confidence, lift, frequent itemset mining ve pazar sepeti analizi uygulamaları.
10. Hafta - Teorik
Aykırı Değer ve Anomali Tespiti: İstatistiksel yöntemler, mesafe tabanlı yöntemler, yoğunluk tabanlı yaklaşımlar, Isolation Forest, Local Outlier Factor ve anomali tespiti uygulamaları.
11. Hafta - Teorik
Metin Madenciliği ve Doğal Dil İşleme Temelleri: Metin ön işleme, kelime gömme yöntemleri, konu modelleme, duygu analizi ve metin sınıflandırma uygulamaları.
12. Hafta - Teorik
Zaman Serisi, Akış Verisi ve Büyük Veri Madenciliği: Zaman serisi örüntüleri, veri akışı madenciliği, kavram kayması, büyük veri ortamlarında veri madenciliği ve ölçeklenebilir algoritmalar.
13. Hafta - Teorik
Açıklanabilir Yapay Zekâ, Model Yorumlanabilirliği ve Etik Boyutlar: Feature importance, SHAP, LIME, model açıklanabilirliği, algoritmik yanlılık, veri gizliliği ve etik veri madenciliği.
14. Hafta - Teorik
Proje Sunumları
Değerlendirme
Değerlendirme TürüAdetYüzde
Ödev1%10
Kısa Sınav (Quiz)1%5
Ara Sınav (Vize)1%15
Dönem Sonu Sınavı (Final)1%70
İş Yükü Hesaplaması
EtkinlikSayısıÖn HazırlıkSüreToplam Iş Yükü (Saat)
Kuramsal Ders142370
Ödev110313
Bireysel Çalışma142028
Kısa Sınav1516
Ara Sınav110313
Dönem Sonu Sınavı115318
TOPLAM İŞ YÜKÜ (Saat)148
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
OÇ-1
3
3
3
3
5
3
5
3
3
OÇ-2
4
4
4
3
5
4
3
4
3
OÇ-3
3
3
5
5
5
4
3
5
5
OÇ-4
5
4
5
4
4
4
5
5
4
OÇ-5
3
3
3
3
4
3
4
3
3
Adnan Menderes Üniversitesi - Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
2026