• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.43 no.4
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• pp.107-115
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• 2020

Support vector regression (SVR) is devised to solve the regression problem by utilizing the excellent predictive power of Support Vector Machine. In particular, the ⲉ-insensitive loss function, which is a loss function often used in SVR, is a function thatdoes not generate penalties if the difference between the actual value and the estimated regression curve is within ⲉ. In most studies, the ⲉ-insensitive loss function is used symmetrically, and it is of interest to determine the value of ⲉ. In SVQR (Support Vector Quantile Regression), the asymmetry of the width of ⲉ and the slope of the penalty was controlled using the parameter p. However, the slope of the penalty is fixed according to the p value that determines the asymmetry of ⲉ. In this study, a new ε-insensitive loss function with p1 and p2 parameters was proposed. A new asymmetric SVR called GSVQR (Generalized Support Vector Quantile Regression) based on the new ε-insensitive loss function can control the asymmetry of the width of ⲉ and the slope of the penalty using the parameters p1 and p2, respectively. Moreover, the figures show that the asymmetry of the width of ⲉ and the slope of the penalty is controlled. Finally, through an experiment on a function, the accuracy of the existing symmetric Soft Margin, asymmetric SVQR, and asymmetric GSVQR was examined, and the characteristics of each were shown through figures.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.606-609
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• 2015

본 연구에서는 support vector regression (SVR) 및 매개변수 최적화 알고리즘을 이용한 하천수위 예측모델을 구축하고 이를 실제 유역에 적용하여 모델 효율성을 평가하였다. 여기서, SVR은 하천수위를 예측하기 위한 예측모델로서 채택되었으며, 커널함수 (Kernel function)로서는 radial basis function (RBF)을 선택하였다. 최적화 알고리즘은 SVR의 최적 매개변수 (C?, cost parameter or regularization parameter; ${\gamma}$, RBF parameter; ${\epsilon}$, insensitive loss function parameter)를 탐색하기 위하여 적용되었다. 매개변수 최적화 알고리즘으로는 grid search (GS), genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), artificial bee colony (ABC) 알고리즘을 채택하였으며, 비교분석을 통해 최적화 알고리즘의 적용성을 평가하였다. 또한 SVR과 최적화 알고리즘을 결합한 모델 (SVR-GS, SVR-GA, SVR-PSO, SVR-ABC)은 기존에 수자원 분야에서 널리 적용되어온 신경망(Artificial neural network, ANN) 및 뉴로퍼지 (Adaptive neuro-fuzzy inference system, ANFIS) 모델과 비교하였다. 그 결과, 모델 효율성 측면에서 SVR-GS, SVR-GA, SVR-PSO 및 SVR-ABC는 ANN보다 우수한 결과를 나타내었으며, ANFIS와는 비슷한 결과를 나타내었다. 또한 SVR-GA, SVR-PSO 및 SVR-ABC는 SVR-GS보다 상대적으로 우수한 결과를 나타내었으며, 모델 효율성 측면에서 SVR-PSO 및 SVR-ABC는 가장 우수한 모델 성능을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 적용한 매개변수 최적화 알고리즘은 SVR의 매개변수를 최적화하는데 효과적임을 확인할 수 있었다. SVR과 최적화 알고리즘을 이용한 하천수위 예측모델은 기존의 ANN 및 ANFIS 모델과 더불어 하천수위 예측을 위한 효과적인 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.