Communications for Statistical Applications and Methods
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제28권5호
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pp.521-536
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2021
As life expectancies increase continuously over the world, the accuracy of forecasting mortality is more and more important to maintain social systems in the aging era. Currently, the most popular model used is the Lee-Carter model but various studies have been conducted to improve this model with one of them being 6-parametric factor model (6-PFM) which is introduced in this paper. To this new model, long short-term memory (LSTM) and regularized LSTM are applied in addition to vector autoregression (VAR), which is a traditional time-series method. Forecasting accuracies of several models, including the LC model, 4-PFM, 5-PFM, and 3 6-PFM's, are compared by using the U.S. and Korea life-tables. The results show that 6-PFM forecasts better than the other models (LC model, 4-PFM, and 5-PFM). Among the three 6-PFMs studied, regularized LSTM performs better than the other two methods for most of the tests.
최근 들어 ICT 분야의 발달에 따라 데이터 사용량의 급격한 증가로 인터넷 트래픽 사용량 예측은 중요성은 강조되고 있다. 이러한 예측치를 적절한 트래픽 관리와 제어를 위한 계획 수립에 도움을 준다. 본 논문은, 5분 단위의 인터넷 트래픽 자료를 이용하여 결합 예측 모형을 제안하고자 한다. 이에 대하여 시계열의 대표적인 3개 모형인 Seasonal ARIMA, Fractional ARIMA(FARIMA), Taylor의 수정된 Holt-Winters 모형을 적용하였다. 모형 간 결합 예측 방법으로 예측치 간의 SA(Simple Average) 결합 예측 방법과 OLS(Ordinary Least Square)를 이용한 결합방법, ERLS(Equality Restricted Least Squares)를 이용한 결합 예측 방법, Armstrong(2001)이 제안한 MSE 기반 결합 예측 방법을 사용한다. 이에 따른 결과로서 3시간에서의 예측은 Seasonal ARIMA가 선택된 반면, 6시간 이후 예측에서는 결합 예측 방법이 좋은 예측 성능을 보여준다.
This paper presents an artificial neural network (ANN) based model with a back-propagation algorithm for short-term load forecasting in microgrid power systems. Owing to the significant weather factors for such purpose, relevant input variables were selected in order to improve the forecasting accuracy. As remarked above, forecasting is more complex in a microgrid because of the increased variability of disaggregated load curves. Accurate forecasting in a microgrid will depend on the variables employed and the way they are presented to the ANN. This study also shows numerically that there is a close relationship between forecast errors and the number of training patterns used, and so it is necessary to carefully select the training data to be employed with the system. Finally, this work demonstrates that the concept of load forecasting and the ANN tools employed are also applicable to the microgrid domain with very good results, showing that small errors of Mean Absolute Percentage Error (MAPE) around 3% are achievable.
Ngoc, Lan Dong Thi;Van, Khai Phan;Trang, Ngo-Thi-Thu;Choi, Gyoo Seok;Nguyen, Ha-Nam
International journal of advanced smart convergence
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제10권4호
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pp.59-65
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2021
Electricity contributes to the development of the economy. Therefore, forecasting electricity demand plays an important role in the development of the electricity industry in particular and the economy in general. This study aims to provide a precise model for long-term electricity demand forecast in the residential sector by using three independent variables include: Population, Electricity price, Average annual income per capita; and the dependent variable is yearly electricity consumption. Based on the support of Multiple variable regression, the proposed method established a model with variables that relate to the forecast by ignoring variables that do not affect lead to forecasting errors. The proposed forecasting model was validated using historical data from Vietnam in the period 2013 and 2020. To illustrate the application of the proposed methodology, we presents a five-year demand forecast for the residential sector in Vietnam. When demand forecasts are performed using the predicted variables, the R square value measures model fit is up to 99.6% and overall accuracy (MAPE) of around 0.92% is obtained over the period 2018-2020. The proposed model indicates the population's impact on total national electricity demand.
There are many factors that affect the wind speed. In addition, the randomness of wind speed also leads to low prediction accuracy for wind speed. According to this situation, this paper constructs the short-time forecasting model based on the least squares support vector machines (LSSVM) to forecast the wind speed. The basis of the model used in this paper is support vector regression (SVR), which is used to calculate the regression relationships between the historical data and forecasting data of wind speed. In order to improve the forecast precision, historical data is clustered by cluster analysis so that the historical data whose changing trend is similar with the forecasting data can be filtered out. The filtered historical data is used as the training samples for SVR and the parameters would be optimized by particle swarm optimization (PSO). The forecasting model is tested by actual data and the forecast precision is more accurate than the industry standards. The results prove the feasibility and reliability of the model.
최근 다양한 분야에서 새로운 기술이 출현하고 있으며, 이들 대부분은 기존 기술들의 융합(Convergence)을 통해 형성되고 있다. 또한 가까운 미래에 출현하게 될 유망한 융합 기술을 예측함으로써 변화하는 기술 지형에 선제적으로 대응하기 위한 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 이러한 수요에 부응하여 많은 기관과 연구자들은 미래 유망 융합 기술 예측을 위한 분석을 수행하고 있다. 하지만 이와 관련한 기존의 많은 연구들은 (i) 고정된 기술 분류 기준을 분석에 사용함으로써 기술 분야의 동적 변화를 반영하지 못했다는 점, (ii) 예측 모형 수립 과정에서 주로 범용성 네트워크 지표를 사용함으로써 기술의 융합이라는 목적에 부합하는 고유 특성을 활용하지 못했다는 점, 그리고 (iii) 유망 분야 예측 모형의 정확성 평가를 위한 객관적 방법을 제시하지 못했다는 점 등에서 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 (i) 토픽 모델링을 통해 기존의 고정된 분류 기준이 아닌 실제 기술시장의 동적 변화에 따른 새로운 기술군을 도출하고, (ii) 기술 성숙도 및 기술군 간 의존 관계에 따라 각 기술군의 융합적 특성을 반영하는 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality) 지표를 산출하였으며, (iii) 잠재 성장 중심성에 근거하여 예측한 유망 기술의 성숙도 증가량을 시기별로 측정하여 예측 모형의 정확도를 평가하는 방안을 제시한다. 이와 더불어 제안 방법론의 성능 및 실무 적용 가능성의 평가를 위해 특허 문서 13, 477건에 대한 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안한 잠재 성장 중심성에 따른 예측 모형이 단순히 현재 활용되는 영향도 기반의 예측 모형에 비해 최대 약 2.88배 높은 예측 정확도를 보임을 확인하였다.
최근 스마트 그리드와 관련된 프로젝트가 선진국을 중심으로 활발하게 연구되고 있다. 특히, 전력 문제의 장기적 안정 대책으로 분산전원이 주목받고 있다. 본 논문에서는 분산형 전원의 출력 예측을 위해서 물리모델과 통계모델을 조합하여 예측 정보 오차율을 비교분석할 수 있는 3차원 기상 수치 모델을 제안한다. 제안 모델은 분산형 전원의 예측정보를 향상시킬 수 있어 안정적인 전력계통 연계를 위한 예측시스템을 가능하다. 성능평가 결과, 제안모델은 발전량 예측 정확도가 4.6% 개선되었고, 온도보정 예측 정확도는 3.5% 향상되었다. 마지막으로 일사량 보정 정확도는 1.1% 향상되었다.
전화여론조사는 한국의 사회조사 방법으로 널리 이용되고 있지만 정확도 수준에 대해서는 파악되지 않고 있는데, 이것은 전화조사의 유용성을 떨어뜨리고 있다 여론조사의 정확도를 가늠할 수 있는 선거예측조사에서도 전화조사는 예측 정확도가 높은 경우가 있는 반면에, 1996년 총선예측처럼 반대의 경우도 있기 때문에 그 정확성을 추정하기가 어려운 실정이다. 또한 2000년 총선과 2008년 총선에서는 정확도가 다소 떨어졌지만, 2004년에는 전화조사를 이용한 당선자 예측이 모두 적중했고, 출구조사와는 달리 정당별 예측편향 차이도 나타나지 않는 등 비교적 정확도가 높았다. 이 연구는 2000년 이후의 총선 예측조사에서 전화조사의 정확도 수준이 이처럼 기복을 보이는 요인을 찾아보았다. 그 결과 한국의 전화여론조사의 정확도 수준은 2000년이나 2008년의 총선예측에서 나타난 것으로 보아야 하며, 2004년에 나타난 정확도 수준은 당시 연령별 투표성향이 이례적으로 강했기 때문으로 분석되었다 그리고 전화조사의 정확도 수준은 표집방법 등의 변화를 통해 개선이 가능한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 초단기 예측강우의 편의(bias) 보정을 목적으로 G/R 비의 실시간 예측에 칼만 필터를 적용하였다. 초단기 예측강우로는 MAPLE 예측강우를 사용하였고, 강우의 임계치와 누적시간에 따른 G/R 비의 특성변화를 검토하여 G/R 비 산정방법도 개선하였다. 이러한 분석을 내륙, 산악, 해안 지역에 각기 적용하여 지역적 차이가 비교될 수 있도록 하였다. 결과적으로 강우의 임계치와 누적시간의 고려를 통해 안정화된 G/R 비의 산정이 가능하였으며, 이를 이용함으로서 예측 G/R 비의 정확성이 보다 향상되었다. 예측 G/R 비로 보정된 초단기 예측강우의 정도는 지역별로 내륙지역이 가장 우수한 것으로 나타난 반면에 해안지역에서 제일 열악한 것으로 나타났다.
Muhammad Umer Farooq;Mustafa Latif;Waseemullah;Mirza Adnan Baig;Muhammad Ali Akhtar;Nuzhat Sana
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권9호
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pp.1-7
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2023
Demand prediction is an essential component of any business or supply chain. Large retailers need to keep track of tens of millions of items flows each day to ensure smooth operations and strong margins. The demand prediction is in the epicenter of this planning tornado. For business processes in retail companies that deal with a variety of products with short shelf life and foodstuffs, forecast accuracy is of the utmost importance due to the shifting demand pattern, which is impacted by an environment of dynamic and fast response. All sectors strive to produce the ideal quantity of goods at the ideal time, but for retailers, this issue is especially crucial as they also need to effectively manage perishable inventories. In light of this, this research aims to show how Machine Learning approaches can help with demand forecasting in retail and future sales predictions. This will be done in two steps. One by using historic data and another by using open data of weather conditions, fuel, Consumer Price Index (CPI), holidays, any specific events in that area etc. Several machine learning algorithms were applied and compared using the r-squared and mean absolute percentage error (MAPE) assessment metrics. The suggested method improves the effectiveness and quality of feature selection while using a small number of well-chosen features to increase demand prediction accuracy. The model is tested with a one-year weekly dataset after being trained with a two-year weekly dataset. The results show that the suggested expanded feature selection approach provides a very good MAPE range, a very respectable and encouraging value for anticipating retail demand in retail systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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