Zaman serilerinde nedensellik: dinamik zaman bükmesi ve granger nedenselliği

Nedensellik, ekonometri ve mühendislik gibi birçok farklı alanda üzerinde çalışılan bir kavramdır. Değişkenler arasındaki neden-sonuç ilişkisinin belirlenmesi, nedenlere sonucu yönlendirme amacıyla müdahale edilmesi ya da nedenlerin incelenerek sonuç hakkında tahminlerde bulunulabilmesi açısından önemlidir. Granger Nedensellik (GN) sınaması ağırlıklı olarak ekonometri alanında, son zamanlarda ise biyoenformatik alanında uygulamaları olan istatistiksel bir testtir. Bu testle, değişkenler arasında tek ya da çift yönlü nedensellik ilişkilerinin varlığı incelenebilir ancak, bu ilişkilerde zamanla meydana gelen değişimler hakkında fikir sahibi olunamamaktadır. Dinamik Zaman Bükmesi (DZB), seriler arası benzerlik ölçümü amacıyla, konuşma tanıma ve kesikli proses yörüngelerinin senkronizasyonu gibi alanlarda sınıflandırma ve kümeleme uygulamalarında kullanılan bir yöntemdir. DZB yöntemde, dinamik programlama ilkeleri kullanılarak, seriler zaman ekseninde doğrusal olmayan bir şekilde eşleştirilirler. Bu tez çalışmasında, DZB yönteminin seriler arasındaki zamansal sıralamanın ve bu sayede nedenselliğin belirlenmesinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, DZB yöntemi özel olarak tasarlanmış veri kümeleri, kimyasal ve biyokimyasal işlemler ve mühendislik ile ilgili ekonomik gösterge verileri üzerinde denenmiştir. Uygulamalarda DZB'ye dayalı sonuçlar GN sınaması ve çapraz korelasyon uygulamalarıyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. DZB yöntemi basit uygulamalarda beklenen ve GN sınamasına uygun sonuçlar vermiş olsa da çok değişkenli kümelerde ve doğrusal olmayan ilişkilerlerin bulunduğu verilerde yöntem başarılı olmamıştır.