• 제목/요약/키워드: ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average)

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항만물동량 예측력 제고를 위한 ARIMA 및 인공신경망모형들의 비교 연구 (A Study on Application of ARIMA and Neural Networks for Time Series Forecasting of Port Traffic)

  • 신창훈;정수현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.83-91
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    • 2011
  • 예측의 정확성은 비용의 감소나 고객서비스의 제고를 위해 필수적으로 선행되어야 하기에 현재까지도 많은 연구자들에 의해 연구되고 있는 분야이다. 본 연구에서는 국내 항만의 컨테이너 물동량 예측에 있어 대표적인 비선형예측모형인 인공신경망모형과 ARIMA모형에 대한 비교연구를 수행하는데 목적을 두었고, 컨테이너 물동량 예측력 제고를 위해 ARIMA모형과 인공신경망(ANN)모형을 결합한 하이브리드모형을 사용해 다른 모형들과 예측성과를 비교하고자 한다. 특히 인공신경망모형의 네트워크 구조 설계에 부분에 있어 방대하며 복잡한 탐색공간에서도 전역해 찾기에 효과적인 기법으로 알려져 있는 유전알고리즘을 사용함과 동시에 인공신경망의 대표적인 모형으로 알려진 다층 퍼셉트론(MLP)뿐만 아니라 시간지연네트워크(TDNN)를 사용해 예측성과를 비교하였다. 그 결과 ANN모형과 하이브리드모형이 ARIMA모형보다 더 뛰어난 예측성과를 보이는 것으로 나왔다.

Integrating approach to size and site at a sanitary landfill in Selangor state, Malaysia

  • Younes, Mohammad Khairi;Basri, Noor Ezlin Ahmad;Nopiaha, Zulkifli Mohammad;Basri, Hassan;Abushammala, Mohammed F.M.;Maulud, Khairul Nizam Abdul
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권3호
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    • pp.268-276
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    • 2015
  • Solid waste production increases due to population and consumption increments. Landfill is the ultimate destination for all kinds of municipal solid waste; and is the most convenient waste disposal method in developing countries. To minimize investment and operational costs and society's opposition towards locating landfills nearby, proper landfill sizing and siting are essential. In this study, solid waste forecasting using Autoregressive Integrating Moving Average (ARIMA) was integrated with government future plans and waste composition to estimate the required landfill area for the state of Selangor, Malaysia. Landfill siting criteria were then prioritized based on expert's preferences. To minimize ambiguity and the uncertainty of the criteria prioritizing process, the expert's preferences were treated using integrated Median Ranked Sample Set (MRSS) and Analytic Hierarchy Process (AHP) models. The results show that the required landfill area is 342 hectares and the environmental criteria are the most important; with a priority equal to 48%.

SARIMA 모형을 이용한 우리나라 항만 컨테이너 물동량 예측 (Forecasting the Korea's Port Container Volumes With SARIMA Model)

  • 민경창;하헌구
    • 대한교통학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.600-614
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    • 2014
  • 본 연구는 SARIMA 모형을 활용하여 기존에 다루어지지 않았던 분기별 항만 컨테이너 물동량을 예측하였다. 구체적으로 모델 추정에 활용된 자료는 1994년 1사분기부터 2010년 4사분기까지 총 84분기동안의 국내 전체 항만 컨테이너 물동량 자료이다. 본 연구에서 추정된 예측 모형의 예측 정확도를 검증하기 위하여 2011년 1사분기부터 2013년 4사분기까지 물동량을 예측하여 실제 물동량과 비교하였다. 또한 기존에 널리 활용되고 있는 ARIMA 모형을 활용하여 추정한 예측 모형과의 비교를 통해 분기별 항만 물동량 예측에 있어서 SARIMA 모형의 상대적 우수성을 검증하였다. 기존에 항만 물동량을 예측하는 대부분의 연구는 주로 장기 예측에 초점이 맞추어져 있다. 또한 월별, 연도별 물동량 자료가 활용된 경우가 대부분이다. 분기별 항만 컨테이너 물동량 자료를 활용하여 단기 수요를 예측함과 동시에 SARIMA 모형의 우수성을 입증한 본 연구는 충분한 가치가 있다고 판단된다.

BIM 기반의 설계단계 원가예측 시계열모델 -자재가격을 중심으로- (BIM Based Time-series Cost Model for Building Projects: Focusing on Construction Material Prices)

  • 황성주;박문서;이현수;김현수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.111-120
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    • 2011
  • 최근 도심지 고밀화에 따른 공간의 효율적 이용이 요구됨에 따라 대규모의 고층 사무공간이 증가하고 있으며, 이와 함께 주거, 상업, 문화 등 다양한 기능을 밀접하게 연관시킨 고층 복합시설도 점차 늘어가고 있다. 이러한 대형 건설, 프로젝트는 긴 공사기간이 소요되어 공사비 예측이 쉽지 않으며, 막대한 비용이 투입되기 때문에 비용 예측의 중요성이 더욱 증대되고 있다. 이러한 상황에서 최근 극심한 경제변화에 따른 건설자재가격의 변동은 자재비를 포함한 공사비 예측을 어렵게 만드는 주요 원인이다. 따라서 본 연구는 건설자재단가 시계열자료를 활용, 미래의 자재단가 예측을 위한 시계열모델을 구축하고 복잡한 모델 프로세스를 간소화하는 자재별 최적 예측모델 도출시스템을 구축한다. 또한 Building Information Modeling(BIM)의 접근을 통해 자재의 투입시기 및 투입물량을 분석, 시계열모델을 통해 예측한 자재단가 예측 값과 조합함으로써 총 자재비를 포함하는 BIM기반 공사원가 예측 시계열모델을 제시한다. 본 연구는 시계열모델의 하나인 Autoregressive Integrated Moving Average(ARIMA)모델에 대한 예측력 비교를 통해 자재단가 예측을 위한 적합모델을 도출하였다. BIM기반의 원가예측 시계열모델은 자재의 투입시기별 자재단가 변동치를 예측함으로써 급변하는 경제 환경 변화에 대처할 수 있는 도구가 될 것이다.

장기유출모의를 위한 수문시계열 예측모형의 적용성 평가 (Application to Evaluation of Hydrologic Time Series Forecasting for Long-Term Runoff Simulation)

  • 윤선권;안재현;김종석;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권10호
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    • pp.809-824
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    • 2009
  • 한정된 기간의 짧은 유출량 기록을 갖는 댐 유역에서의 수자원 시스템 거동예측은 수문학적 지속성여부에 대한 판단이 선행 되어야 하며 가용한 시계열자료에 대한 추계학적 분석을 통하여 실시하여야 한다. 본 연구에서는 계절형 ARIMA모형을 통하여 안동댐 유역의 강우량, 증발량 및 유출량 시계열자료로 월별 수문시스템 거동을 예측하였으며, 예측된 결과를 토대로 TANK모형과 ARIMA+TANK결합모형에 의한 장기유출모의를 실시하였다. 분석결과 관측자료의 특성을 비교적 잘 반영 하였으며, 댐 유입량 예측을 위한 추계학적 결합모형의 적용가능성을 검토하였다. 이는 상대적으로 유출량자료의 보유년한이 짧은 대상유역의 시계열 수문인자 예측을 통한 유출모의의 적용으로 수자원의 중 장기 전략수립에 도움이 되리라 사료된다.

한국에서 산업재해율 예측에 의한 산업재해방지 전략에 관한 연구 (The Study on Strategy for Industrial Accident Prevention by the Industrial Accident Rate Forecasting in Korea)

  • 강영식;김태구;안광혁;최도림;정유나;이승호;박민아;이슬;김성현
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.177-183
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    • 2011
  • Korea has performed strategies for the third industrial accident prevention in order to minimize industrial accident. However, the occupational fatality rate and industrial accident rate appears to be stagnated for 11 years. Therefore, this paper forecasts the occupational fatality rate and industrial accident rate for 10 years. Also, this paper applies regression method (RA), exponential smoothing method (ESM), double exponential smoothing method (DESM), autoregressive integrated moving average (ARIMA) model and proposed analytical function method (PAFM) for trend of industrial accident. Finally, this paper suggests fundamental strategies for industrial accident prevention by forecasting of industrial accident rate in the long term.

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Positive Guidance 기법을 응용한 실시간 교통안전 경고정보 제공방안 (A Methodology for Providing More Reliable Traffic Safety Warning Information based on Positive Guidance Techniques)

  • 김준형;오철;오주택
    • 대한교통학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.207-214
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    • 2009
  • 최근 각종 센서 및 통신기술의 발달은 과거에 비해 보다 미시적이고 폭넓은 교통자료의 수집과 운전자의 주행편의를 위한 다양한 방식의 정보제공을 실시간 환경에서 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 Positive Guidance 기법을 응용하여 이와 같은 실시간 환경에서 적용 가능한 실시간 교통상충 분석 기반의 경고정보 제공 방안을 제안하고자 한다. 제안하는 시스템은 영상 이미지 추적 기법으로 개별차량의 주행패턴을 분석하여 인접 차량간 상충을 분석하고, ARIMA 모형을 이용하여 상충분석결과를 바탕으로 영상검지영역의 위험도를 예측한다. 위험도 예측을 통해 생성된 경고정보는 Positive Guidance 기법을 적용하여 영상검지영역 상류부에서 접근 중인 운전자에게 제공된다. 본 연구의 성과물은 향후 보다 교통사고 예방을 위한 보다 진보된 교통정보시스템의 개발 시 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

Prediction of the Major Factors for the Analysis of the Erosion Effect on Atomic Oxygen in LEO Satellite Using a Machine Learning Method (LSTM)

  • Kim, You Gwang;Park, Eung Sik;Kim, Byung Chun;Lee, Suk Hoon;Lee, Seo Hyun
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.50-56
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    • 2020
  • In this study, we investigated whether long short-term memory (LSTM) can be used in the future to predict F10.7 index data; the F10.7 index is a space environment factor affecting atomic oxygen erosion. Based on this, we compared the prediction performances of LSTM, the Autoregressive integrated moving average (ARIMA) model (which is a traditional statistical prediction model), and the similar pattern searching method used for long-term prediction. The LSTM model yielded superior results compared to the other techniques in the prediction period starting from the max/min points, but presented inferior results in the prediction period including the inflection points. It was found that efficient learning was not achieved, owing to the lack of currently available learning data in the prediction period including the maximum points. To overcome this, we proposed a method to increase the size of the learning samples using the sunspot data and to upgrade the LSTM model.

그린투어리즘 포텐셜 분석을 위한 관광마을 수준의 월별 방문객 추정 - 하회마을을 중심으로 - (Estimating Monthly Tourist Population for Analysis of Green Tourism Potential in Village Level - A Case Study of Hahoe Village -)

  • 고옥결;김대식;김용훈
    • 농촌계획
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    • 제17권1호
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    • pp.1-11
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    • 2011
  • 본 연구에서는 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average) 모델을 이용하여 농촌관광마을의 월별 관광객을 추정하였다. 단일 마을에 대한 시계열 자료를 경상북도 안동시에 위치한 하회마을을 대상으로 구축하였다. 월별 시계열 자료는 2000년부터 2010년까지 구성되었는데(2008년도 누락), 2000년에서 2007년까지 자료는 최적 모델의 도출에 나머지는 예측치의 검정에 사용되었다. 연구 결과 최적모델에 필요한 시계열 자료의 길이는 6년으로 나타났으며, 최적모델은 계절성을 고려한 SARIMA(2,1,1)(1,1,2)12로 나타났다. 최적 시계열 년수로 나타난 6년을 사용하여 2000-2005, 2001-2006, 그리고 2002-2007의 자료로부터 각각 SARIMA(2,1,1)(1,1,2)12를 도출하여, 차기년도들에 대한 예측결과를 비교한 결과, 높은 $R^2$값을 보였다.

인경신경망을 이용한 한국프로야구 관중 수요 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Attendance in Korean Baseball League Using Artificial Neural Network)

  • 박진욱;박상현
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권12호
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    • pp.565-572
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    • 2017
  • 본 연구는 기존의 수요 예측 등의 시계열 연구에서 주로 사용되는 ARIMA 모형의 어려움을 극복하고자 인공신경망(Artificial neural network) 모형을 이용하여 한국 프로 야구 관중 수를 예측하였다. 훈련 자료로는 2015년 3월부터 9월까지의 일별 KBO 관중 수 자료를 대상으로 하였다. 전방향 신경망(Feedforward neural network)의 모형 훈련 과정에서, 그리드 탐색(Grid search)을 적용하여 최적의 초모수(Hyperparameter)를 찾고자 하였다. 그 결과, 그리드 탐색법의 최적 모형을 이용한 평균 절대 백분율 오차(MAPE)는 평균 20.9% 였다. 앙상블 기법을 이용한 모형의 MAPE는 평균 20.0%였다. 이는 다중회귀와 비교해보았을 때, 평균적으로 각각 26.3%, 30.3% 높은 예측력을 보인다.