• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.179-184
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• 2021

본 논문에서는 딥러닝 기반의 순환신경망을 이용하여 선박 연료유 예측을 시도하였다. 해운업에서는 선박 운항비에서 연료유가 차지하는 비중이 가장 크고 가격 변동성도 크기 때문에, 해운 기업은 합리적이고 과학저인 방법으로 연료유를 예측하여 시장경쟁력을 확보할 수 있다. 본 논문에서는 순환신경망 모델 3가지(RNN, LSTM, GRU)를 이용하여 싱가폴의 HSFO 380CST 벙커유 가격을 단기 예측하였다. 예측결과, 첫째, 선박 연료유 단기적 예측을 위해서는 장기 메모리를 사용하는 LSTM, GRU보다는 일반적인 RNN 모델의 성능이 우수한 것으로 분석되어, 장기적 정보의 예측 기여가 낮은 것으로 분석되었다. 둘째, 계량경제학 모델을 사용한 선행연구와 비교하여 순환신경망 모델의 예측성능이 우수한 것으로 분석되어 연료유가의 비선형적 특성을 고려한 순환신경망 모델을 통한 예측 연구의 필요성을 확인하였다. 연구의 결과는 선박 연료유의 단기 예측을 통하여 해운기업의 선박 연료유 수급 결정과 같은 의사결정에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.157-166
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• 2021

효율적인 댐 운영을 위해서는 높은 신뢰도를 기반으로 하는 유입량 예측이 요구된다. 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 사용되고 있는 데이터 기반의 예측 방법 중 하나인 딥러닝을 댐 유입량 예측에 활용하였다. 그 중 시계열 자료 예측에 높은 성능을 보이는 Sequence-to-Sequence 구조기반의 Long Short-Term Memory 딥러닝 모형(LSTM-s2s)을 이용하여 소양강 댐의 유입량을 예측하였다. 모형의 예측 성능을 평가하기 위해 상관계수, Nash-Sutcliffe 효율계수, 평균편차비율, 그리고 첨두값 오차를 이용하였다. 그 결과, LSTM-s2s 모형은 댐 유입량 예측에 대한 높은 정확도를 보였으며, 단일 유량 수문곡선 기반의 예측 성능에서도 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통해 홍수기와 이수기에 수자원 관리를 위한 효율적인 댐 운영에 딥러닝 모형의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.71-79
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• 2008

Generally the price of agricultural products has much different characteristics from that of manufacturing products. If products have the limitation of long-term storage and the short period of cultivation, the price of products can be more unstable. Moreover, the price forecasting is very difficult because it doesn't follow any cycle or trend. However price can be regarded as risk instead of uncertainty if we can calculate the probability of price. Reliability analysis techniques are used for forecasting the price change of Chinese cabbage. This study aims to show the usability of reliability analysis for price forecasting. A price-forecasting model was developed based on weather data of the first 10 days of the full cultivating cycle (80 days) 70 days and the average price and standard deviation of wholesale market prices from 1996 to 2001 and applied to forecast the boom price, or the orice which is over the tolerance of market prices, of upland Chinese cabbage in 2002 and 2003. Applied results showed the possibility of boom price forecasting using reliability analysis techniques.

• 산업경영시스템학회지
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• 제46권1호
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• pp.105-111
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• 2023

Recently, research on prediction algorithms using deep learning has been actively conducted. In addition, algorithmic trading (auto-trading) based on predictive power of artificial intelligence is also becoming one of the main investment methods in stock trading field, building its own history. Since the possibility of human error is blocked at source and traded mechanically according to the conditions, it is likely to be more profitable than humans in the long run. In particular, for the virtual currency market at least for now, unlike stocks, it is not possible to evaluate the intrinsic value of each cryptocurrencies. So it is far effective to approach them with technical analysis and cryptocurrency market might be the field that the performance of algorithmic trading can be maximized. Currently, the most commonly used artificial intelligence method for financial time series data analysis and forecasting is Long short-term memory(LSTM). However, even t4he LSTM also has deficiencies which constrain its widespread use. Therefore, many improvements are needed in the design of forecasting and investment algorithms in order to increase its utilization in actual investment situations. Meanwhile, Prophet, an artificial intelligence algorithm developed by Facebook (META) in 2017, is used to predict stock and cryptocurrency prices with high prediction accuracy. In particular, it is evaluated that Prophet predicts the price of virtual currencies better than that of stocks. In this study, we aim to show Prophet's virtual currency price prediction accuracy is higher than existing deep learning-based time series prediction method. In addition, we execute mock investment with Prophet predicted value. Evaluating the final value at the end of the investment, most of tested coins exceeded the initial investment recording a positive profit. In future research, we continue to test other coins to determine whether there is a significant difference in the predictive power by coin and therefore can establish investment strategies.

• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.357-362
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• 2012

본 논문에서는 분산이 각각 다른 이분산성을 갖는 비선형 시계열 자료를 가지고, 비선형 시계열 모형중 1차 일반화 확률계수 자기회귀모형(GRCA(1))과 자료의 형태에 상관없이 적용할 수 있는 신경망 모형을 이용하여 예측을 해서 어느 모형이 최소 평균예측오차제곱의 기준에서 비선형 시계열 자료의 예측에 적합한지를 비교 분석 하는 것이다. 조건부 이분산 모형에 따르는 자료로 확인된 종합주가지수 변동율에 대한 사례 분석 결과를 보면 신경망 모형은 단기 예측에서 좋은 예측 결과를 보였고, 비선형 모형인 GRCA(1) 모형은 장기 예측에서 좋은 예측 결과를 보여 주었다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.507-510
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• 2003

The development of a basin-wide runoff analysis model is to analysis monthly and daily hydrologic runoff components including surface runoff, subsurface runoff, return flow, etc. at key operation station in the targeted basin. A short-term water demand forecasting technology will be developed taking into account the patterns of municipal, industrial and agricultural water uses. For the development and utilization of runoff analysis model, relevant basin information including historical precipitation and river water stage data, geophysical basin characteristics, and water intake and consumptions needs to be collected and stored into the hydrologic database of Integrated Real-time Water Information System. The well-known SSARR model was selected for the basis of continuous daily runoff model for forecasting short and long-term natural flows.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.27-34
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• 2006

In this paper, a forecasting model of wind speed at Walryong Site, Jeju Island is presented, which has been developed and evaluated as a first step toward establishing Korea Forecasting Model of Wind Power Generation. The forecasting model is constructed based on neural network and is trained with wind speed data observed at Cosan Weather Station located near by Walryong Site. Due to short period of measurements at Walryong Site for training statistical model Gosan Weather Station's long-term data are substituted and then transplanted to Walryong Site by using Measure-Correlate-Predict technique. One to three-hour advance forecasting of wind speed show good agreements with the monitoring data of Walryong site with the correlation factors 0.96 and 0.88, respectively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권12호
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• pp.3923-3942
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• 2022

Environment, price, regulation, and other factors influence the price of agricultural products, which is a social signal of product supply and demand. The price of many agricultural products fluctuates greatly due to the asymmetry between production and marketing details. Horticultural goods are particularly price sensitive because they cannot be stored for long periods of time. It is very important and helpful to forecast the price of horticultural products which is crucial in designing a cropping plan. The proposed method guides the farmers in agricultural product production and harvesting plans. Farmers can benefit from long-term forecasting since it helps them plan their planting and harvesting schedules. Customers can also profit from daily average price estimates for the short term. This paper study the time series models such as ARIMA, SARIMA, and neural network models such as BPN, LSTM and are used for wheat cost prediction in India. A large scale available data set is collected and tested. The results shows that since ARIMA and SARIMA models are well suited for small-scale, continuous, and periodic data, the BPN and LSTM provide more accurate and faster results for predicting well weekly and monthly trends of price fluctuation.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.75-92
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• 2020

일반적으로 물수지 분석 시 공급에 해당되는 회귀수량의 경우 용수별 회귀율을 일률적으로 정하여 산정하는 방법을 채택하고 있어 정확한 가용유량을 산정하지 못하는 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 회귀수 중 하·폐수에 초점을 두었고 인공신경망 등의 기계학습 모형을 적용하여 하수종말처리장의 방류량 예측 모형을 개발하였다. 시계열 자료예측 시 사용되는 주요 기계학습 모형인 LSTM (Long Short-Term Memory), GRU (Gated Recurrent Units), SVR (Support Vector Regression)모형을 적용하였으며 관측 값과 예측 값을 비교하는 오차지표를 통하여 방류량 예측의 최적의 모형을 선정하였다. 모형 적용 결과, GRU 모형의 평균제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 작으며 Nash-Sutcliffe 계수(NSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 큰 것을 확인하였고, 이를 근거로 하수종말처리장의 방류량 예측에 최적모형은 GRU 모형이라고 판단하였다. 다만, 극값에서는 예측 값이 과소 및 과대 산정되는 경향을 보여 추후 예측 정확도 향상을 위해서는 극한사상에 대한 추가자료 구축 및 입력 자료의 최소시간단위를 축소하는 것이 필요할 것으로 판단되었다. 또한, 예측하고자 하는 대상지의 용수이용량을 검토하고 계절적 영향을 반영할 수 있는 추가인자를 고려하게 되면 기후변동성에 대비하여 정확한 방류량 예측이 가능하며 예측 결과를 토대로 종합적인 하천수 사용관리 및 물이용 계획 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권8호
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• pp.339-346
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• 2022

최근 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 자원고갈 문제 및 기후변화 문제 등이 심각해짐에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 신재생에너지 중 태양광 에너지는 다른 신재생에너지원에 비해 고갈될 염려가 적고, 공간적인 제약이 크지 않아 전국적으로 수요가 증가하고 있다. 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력을 효율적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 태양광 발전량 예측 모델이 필요하다. 이를 위하여 다양한 기계학습 및 심층학습 기반의 태양광 발전량 예측 모델이 제안되었지만, 심층학습 기반의 예측 모델은 모델 내부에서 일어나는 의사결정 과정을 해석하기가 어렵다는 단점을 보유하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 설명 가능한 인공지능 기술이 많은 주목을 받고 있다. 설명 가능한 인공지능 기술을 통하여 예측 모델의 결과 도출 과정을 해석할 수 있다면 모델의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 해석된 도출 결과를 바탕으로 모델을 개선하여 성능 향상을 기대할 수도 있다. 이에 본 논문에서는 BiLSTM(Bidirectional Long Short-Term Memory)을 사용하여 모델을 구성하고, 모델에서 어떻게 예측값이 도출되었는지를 SHAP(SHapley Additive exPlanations)을 통하여 설명하는 설명 가능한 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다.