• Title/Summary/Keyword: 시계열 예측분석

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Development of big data-based water supply and demand analysis technique for digital twin (디지털 트윈을 위한 빅데이터 기반 물수급 분석 기법 개발)

  • Kim, Jang-Gyeong;Moon, Soo-Jin;Yeo, In-Hee;Kim, Tae-Jeong;Nam, Woo-Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.224-224
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    • 2022
  • 물부족, 수질오염, 조류발생 등 효율적 물관리를 위해서는 물정보 통합이 필요하지만 부처별/목적별로 개별 생산·관리되어 물관리 현안에 효과적으로 대응하기 어려운 실정이다. 물관리 현안 대응 의사결정을 위해서는 현재 상황에 대한 정확한 인식과 장래(1,3개월) 수자원 상황을 고려한 예측·분석체계 구축 필요하며, 이를 위해서는 수원별 가용수량, 지역별 물사용량 및 회귀수량 등 지자체, 유역, 하천을 연계한 실제 물이용 정보 기반의 물배분 현황 분석체계 구축이 필요하다. 본 연구에서는 물수급 관련 수요·공급 시설의 위치를 연결하는 물수급 분석 알고리즘 개발을 통해 지형공간정보의 위상(topology) 관계를 설정하여 물수급 분석의 계산순서를 선정하고, 시계열 DB를 입력하여 전국 약 40만개 이상의 일단위 물수급 분석 정보생산체계를 구축하였다. 본 연구에서 개발된 물수급 분석 모형은 향후 물관련 이슈 지역의 용수공급능력 평가 및 디지털트윈 등 다양한 수자원 정책평가에 활용될 것으로 기대된다.

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A Study on the Performance Evaluation of Machine Learning for Predicting the Number of Movie Audiences (영화 관객 수 예측을 위한 기계학습 기법의 성능 평가 연구)

  • Jeong, Chan-Mi;Min, Daiki
    • The Journal of Society for e-Business Studies
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    • v.25 no.2
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    • pp.49-63
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    • 2020
  • The accurate prediction of box office in the early stage is crucial for film industry to make better managerial decision. With aims to improve the prediction performance, the purpose of this paper is to evaluate the use of machine learning methods. We tested both classification and regression based methods including k-NN, SVM and Random Forest. We first evaluate input variables, which show that reputation-related information generated during the first two-week period after release is significant. Prediction test results show that regression based methods provides lower prediction error, and Random Forest particularly outperforms other machine learning methods. Regression based method has better prediction power when films have small box office earnings. On the other hand, classification based method works better for predicting large box office earnings.

Forecasting Daily Demand of Domestic City Gas with Selective Sampling (선별적 샘플링을 이용한 국내 도시가스 일별 수요예측 절차 개발)

  • Lee, Geun-Cheol;Han, Jung-Hee
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.10
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    • pp.6860-6868
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    • 2015
  • In this study, we consider a problem of forecasting daily city gas demand of Korea. Forecasting daily gas demand is a daily routine for gas provider, and gas demand needs to be forecasted accurately in order to guarantee secure gas supply. In this study, we analyze the time series of city gas demand in several ways. Data analysis shows that primary factors affecting the city gas demand include the demand of previous day, temperature, day of week, and so on. Incorporating these factors, we developed a multiple linear regression model. Also, we devised a sampling procedure that selectively collects the past data considering the characteristics of the city gas demand. Test results on real data exhibit that the MAPE (Mean Absolute Percentage Error) obtained by the proposed method is about 2.22%, which amounts to 7% of the relative improvement ratio when compared with the existing method in the literature.

Forecasting the Air Cargo Demand With Seasonal ARIMA Model: Focusing on ICN to EU Route (계절성 ARIMA 모형을 이용한 항공화물 수요예측: 인천국제공항발 유럽항공노선을 중심으로)

  • Min, Kyung-Chang;Jun, Young-In;Ha, Hun-Koo
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.31 no.3
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    • pp.3-18
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    • 2013
  • This study develops a forecasting method to estimate air cargo demand from ICN(Incheon International Airport) to all airports in EU with Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA) Model using volumes from the first quarter of 2000 to the fourth quarter of 2009. This paper shows the superiority of SARIMA Model by comparing the forecasting accuracy of SARIMA with that of other ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) models. Given that very few papers and researches focuses on air route, this paper will be helpful to researchers concerned with air cargo.

Predicting the Future Price of Export Items in Trade Using a Deep Regression Model (딥러닝 기반 무역 수출 가격 예측 모델)

  • Kim, Ji Hun;Lee, Jee Hang
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • v.11 no.10
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    • pp.427-436
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    • 2022
  • Korea Trade-Investment Promotion Agency (KOTRA) annually publishes the trade data in South Korea under the guidance of the Ministry of Trade, Industry and Energy in South Korea. The trade data usually contains Gross domestic product (GDP), a custom tariff, business score, and the price of export items in previous and this year, with regards to the trading items and the countries. However, it is challenging to figure out the meaningful insight so as to predict the future price on trading items every year due to the significantly large amount of data accumulated over the several years under the limited human/computing resources. Within this context, this paper proposes a multi layer perception that can predict the future price of potential trading items in the next year by training large amounts of past year's data with a low computational and human cost.

Recurrent Neural Network based Prediction System of Agricultural Photovoltaic Power Generation (영농형 태양광 발전소에서 순환신경망 기반 발전량 예측 시스템)

  • Jung, Seol-Ryung;Koh, Jin-Gwang;Lee, Sung-Keun
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.17 no.5
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    • pp.825-832
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    • 2022
  • In this paper, we discuss the design and implementation of predictive and diagnostic models for realizing intelligent predictive models by collecting and storing the power output of agricultural photovoltaic power generation systems. Our model predicts the amount of photovoltaic power generation using RNN, LSTM, and GRU models, which are recurrent neural network techniques specialized for time series data, and compares and analyzes each model with different hyperparameters, and evaluates the performance. As a result, the MSE and RMSE indicators of all three models were very close to 0, and the R2 indicator showed performance close to 1. Through this, it can be seen that the proposed prediction model is a suitable model for predicting the amount of photovoltaic power generation, and using this prediction, it was shown that it can be utilized as an intelligent and efficient O&M function in an agricultural photovoltaic system.

A Multi-step Time Series Forecasting Model for Mid-to-Long Term Agricultural Price Prediction

  • Jonghyun, Park;Yeong-Woo, Lim;Do Hyun, Lim;Yunsung, Choi;Hyunchul, Ahn
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.28 no.2
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    • pp.201-207
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    • 2023
  • In this paper, we propose an optimal model for mid to long-term price prediction of agricultural products using LGBM, MLP, LSTM, and GRU to compare and analyze the three strategies of the Multi-Step Time Series. The proposed model is designed to find the optimal combination between the models by selecting methods from various angles. Prior agricultural product price prediction studies have mainly adopted traditional econometric models such as ARIMA and LSTM-type models. In contrast, agricultural product price prediction studies related to Multi-Step Time Series were minimal. In this study, the experiment was conducted by dividing it into two periods according to the degree of volatility of agricultural product prices. As a result of the mid-to-long-term price prediction of three strategies, namely direct, hybrid, and multiple outputs, the hybrid approach showed relatively superior performance. This study academically and practically contributes to mid-to-long term daily price prediction by proposing an effective alternative.

Utility of Deep Learning Model for Improving Dam and Reservoir Operation: A Case Study of Seonjin River Dam (섬진강 댐의 수문학적 예측을 위한 딥러닝 모델 활용)

  • Lee, Eunmi;Kam, Jonghun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.483-483
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    • 2022
  • 댐과 저수지의 운영 최적화를 위한 수문학적 예보는 현재 수동적인 댐 운영이 주를 이루면서 활용도가 높지 않다. 불확실한 기후변화나 기후재난 상황에서 우리 사회에 악영향을 최소화하기 위해 선제적으로 대응/대비할 수 있는 댐 운영 방안이 불가피하다. 강우량 예측 기술은 기후변화로 인해 제한적인 상황이다. 실례로, 2020년 8월에 섬진강의 댐이 극심한 집중 강우로 인해 무너지는 사태가 발생하였고 이로 인해 지역사회에 막대한 경제적 피해가 발생하였다. 선제적 댐 방류량 운영 기술은 또한 환경적인 변화로 인한 영향을 완화하기 위해 필요한 것이다. 제한적인 기상 예보 기술을 극복하고자 심화학습이나 강화학습 같은 인공지능 모델들의 활용성에 대한 연구가 시도되고 있다. 따라서 본 연구는 섬진강 댐의 시간당 수문 데이터를 이용하여 댐 운영을 위한 심화학습 모델을 개발하고 그 활용도를 평가하였다. 댐 운영을 위한 심화학습 모델로서 시계열 데이터 예측에 적합한 Long Sort Term Memory(LSTM)과 Gated Recurrent Unit(GRU) 알고리즘을 구축하고 댐 수위를 예측하였다. 분석 자료는 WAMIS에서 제공하는 2000년부터 2021년까지의 시간당 데이터를 사용하였다. 입력 데이터로서 시간당 유입량, 강우량과 방류량을, 출력 데이터로서 시간당 수위 자료를 각각 사용하였으며. 결정계수(R2 Score)를 통해 모델의 예측 성능을 평가하였다. 댐 수위 예측값 개선을 위해 하이퍼파라미터의 '최적값'이 존재하는 범위를 줄여나가는 하이퍼파라미터 최적화를 두 가지 방법으로 진행하였다. 첫 번째 방법은 수동적 탐색(Manual Search) 방법으로 Sequence Length를 24, 48, 72시간, Hidden Layer를 1, 3, 5개로 설정하여 하이퍼파라미터의 조합에 따른 LSTM와 GRU의 민감도를 평가하였다. 두 번째 방법은 Grid Search로 최적의 하이퍼파라미터를 찾았다. 이 두가지 방법에서는 같은 하이퍼파라미터 안에서 GRU가 LSTM에 비해 더 높은 예측 정확도를 보였고 Sequence Length가 높을수록 정확도가 높아지는 경향을 보였다. Manual Search 방법의 경우 R2가 최대 0.72의 정확도를 보였고 Grid Search 방법의 경우 R2가 0.79의 정확도를 보였다. 본 연구 결과는 가뭄과 홍수와 같은 물 재해에 사전 대응하고 기후변화에 적응할 수 있는 댐 운영 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

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Short-Term Load Forecasting using Multiple Time-Series Model (다변수 시계열 분석에 의한 단기부하예측)

  • Lee, Kyung-Hun;Lee, Yun-Ho;Kim, Jin-O;Lee, Hyo-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.230-232
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    • 2001
  • This paper presents a model for short-term load forecasting using multiple time-series. We made one-hour ahead load forecasting without classifying load data according to daily load patterns(e.g. weekday. weekend and holiday) To verify its effectiveness. the results are compared with those of neuro-fuzzy forecasting model(5). The results show that the proposed model has more accurate estimate in forecasting.

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Generating Reserve Prices for Auction Systems Using Price Changes (경매 시스템에서 가격 변화 추이를 반영한 낙찰 예정가 생성)

  • 고민정;김신우;이용규
    • Proceedings of the CALSEC Conference
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    • 2004.02a
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    • pp.125-128
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    • 2004
  • 최근에 인터넷을 통한 전자경매가 보편화되면서 경매 물품의 가격 결정에 대한 관심이 증가하고 있다. 기존의 경매 시스템에서는 경매물품의 낙찰가를 판매자가 결정하거나 정보 검색 이론의 사례 유사도에 기초하여 생성하는 에이전트가 연구되었다. 그러나 이것은 경매물품에 대한 최근의 변화 요인을 반영하지 못하여 실제 낙찰 가능가와 차이가 큰 가격이 생성되는 경우가 많다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 시계열 분석에서 사용하는 이동 평균을 이용하여 최근의 경매 자료로부터 경매 등록 물품의 낙찰 예정가를 자동으로 생성하는 시스템을 제안한다. 본 시스템을 사용할 경우에 경매 물품의 실제 낙찰가와의 차이를 줄여 낙찰률을 높이고, 경매 물품의 객관적인 가격 형성이 가능함을 예측할 수 있다

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