• 제목/요약/키워드: Multi-horizon Forecasting

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Temporal Fusion Transformers와 심층 학습 방법을 사용한 다층 수평 시계열 데이터 분석 (Temporal Fusion Transformers and Deep Learning Methods for Multi-Horizon Time Series Forecasting)

  • 김인경;김대희;이재구
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권2호
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    • pp.81-86
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    • 2022
  • 시계열 데이터는 주식, IoT, 공장 자동화와 같은 다양한 실생활에서 수집되고 활용되고 있으며, 정확한 시계열 예측은 해당 분야에서 운영 효율성을 높일 수 있어서 전통적으로 중요한 연구 주제이다. 전반적인 시계열 데이터의 향상된 특징을 추출할 수 있는 대표적인 시계열 데이터 분석 방법인 다층 수평 예측은 최근 부가적 정보를 포함하는 시계열 데이터에 내재한 이질성(heterogeneity)까지 포괄적으로 분석에 활용하여 향상된 시계열 예측한다. 하지만 대부분의 심층 학습 기반 시계열 분석 모델들은 시계열 데이터의 이질성을 반영하지 못했다. 따라서 우리는 잘 알려진 temporal fusion transformers 방법을 사용하여 실생활과 밀접한 실제 데이터를 이질성을 고려한 다층 수평 예측에 적용하였다. 결과적으로 주식, 미세먼지, 전기 소비량과 같은 실생활 시계열 데이터에 적용한 방법이 기존 예측 모델보다 향상된 정확도를 가짐을 확인할 수 있었다.

생산 능력 제한이 존재하는 다단계 공급망을 위한 Look-ahead 기반의 분배계획 (Look-ahead Based Distribution Planning for Capacitated Multi-stage Supply Chains)

  • 노주석;권익현;김성식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.139-150
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    • 2006
  • The aim of this study is to establish an efficient distribution planning for a capacitated multi-stage supply chain. We assume that the demand information during planning horizon is given a deterministic form using a certain forecasting method. Under such a condition, we present a cost effective heuristic method for minimizing chain-wide supply chain inventory cost that is the sum of holding and backorder costs by using look-ahead technique. We cope with the capacity restriction constraints through look-ahead technique that considers not only the current demand information but also future demand information. To evaluate performance of the proposed heuristic method, we compared it with the extant research that utilizes echelon stock concept, under various supply chain settings.

Development of ESS Scheduling Algorithm to Maximize the Potential Profitability of PV Generation Supplier in South Korea

  • Kong, Junhyuk;Jufri, Fauzan Hanif;Kang, Byung O;Jung, Jaesung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권6호
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    • pp.2227-2235
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    • 2018
  • Under the current policies and compensation rules in South Korea, Photovoltaic (PV) generation supplier can maximize the profit by combining PV generation with Energy Storage System (ESS). However, the existing operational strategy of ESS is not able to maximize the profit due to the limitation of ESS capacity. In this paper, new ESS scheduling algorithm is introduced by utilizing the System Marginal Price (SMP) and PV generation forecasting to maximize the profits of PV generation supplier. The proposed algorithm determines the charging time of ESS by ranking the charging schedule from low to high SMP when PV generation is more than enough to charge ESS. The discharging time of ESS is determined by ranking the discharging schedule from high to low SMP when ESS energy is not enough to maintain the discharging. To compensate forecasting error, the algorithm is updated every hour to apply the up-to-date information. The simulation is performed to verify the effectiveness of the proposed algorithm by using actual PV generation and ESS information.

Temporal Fusion Transformer 모델을 활용한 다층 수평 시계열 데이터 분석 (Multi-horizon Time Series Forecasting Using Temporal Fusion Transformer)

  • 김인경;김대희;이재구
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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    • pp.479-482
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    • 2021
  • 시계열 형태의 데이터는 다양한 분야에서 수집되고 응용되기 때문에 정확한 시계열 예측은 많은 분야에서 운영 효율성을 높일 수 있는 중요한 분석 방법으로 고려된다. 그중 다층 수평 예측은 사용자에게 전반적인 시계열 데이터 경향성을 제공할 수 있다. 하지만 다양한 정보를 포함하는 시계열 데이터는 데이터에 내재한 이질성(heterogeneity)까지 포괄적으로 고려한 방법을 통해서만 정확한 예측을 할 수 있다. 하지만 지금까지 많은 시계열 분석 모델들이 데이터의 이질성을 반영하지 못했다. 이러한 한계를 보완하고자 우리는 Temporal Fusion Transformer 모델을 사용하여 실생활과 밀접한 관련이 있는 데이터에 적용하여 이질성을 고려한 향상된 예측을 수행하였다. 실제, 주식 데이터와 미세 먼지 데이터와 같은 실생활 시계열 데이터에 적용하였고 실험 결과 기존 모델보다 Mean Squared Error(MSE)가 0.3487 낮은 것을 확인하였다.

서비스 수준 제약하의 공급망 분배계획을 위한 수요선택 방안에 관한 연구 (A Study on Demand Selection in Supply Chain Distribution Planning under Service Level Constraints)

  • 박기태;김성식;권익현
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.39-47
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    • 2006
  • 대부분의 공급망 계획에서 사용되는 각 계획 기간 내의 예측수요는 확정적인 것으로 간주한다. 그러나 현실에서 주어진 계획 기간 내의 수요 예측값은 확률적으로 분포를 따르는 것이 일반적이다. 본 연구는 기존의 안전재고를 통한 서비스 수준을 관리하는 방법을 대신하여 고객 수요의 분포내의 특정한 값을 수요 예측값으로 사용하는 수요선택 방법에 대해 다룬다. 수요 분위수와 계층 재고의 개념을 활용하여 서비스 수준 제약이 존재하는 시리얼 재고시스템을 대상으로 비교적 간단하지만 효과적인 수요선택을 위한 휴리스틱 알고리듬을 제안한다. 시뮬레이션을 활용한 비교 실험을 통해 제안된 알고리듬이 최적해와 유사한 매우 정확한 결과를 보임을 입증하였다.

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대용량 이력자료를 활용한 다중시간대 고속도로 교통량 예측 (Multiple Period Forecasting of Motorway Traffic Volumes by Using Big Historical Data)

  • 장현호;윤병조
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.73-80
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    • 2018
  • 고속도로 교통류 제어는 기존의 Reactive 방식(실시간 대응)에서 Proactive 방식(사전 대응)으로 발전하고 있다. 첨단 고속도로 교통류 제어의 핵심 입력자료 중 하나는 여러 시간대에 걸치는 장래 교통량 상태이다. 다중 시간대 교통량 예측을 위해서는 장래 상태의 불확실성을 극복해야 한다. 이는 예측 시간대의 확장에 따라 장래 상태의 불확실성은 증가하기 때문이다. 따라서 다중 시간대 교통량 예측을 위해서는 장래 상태의 불확실성을 효과적으로 극복할 수 있는 실행 가능한 방안이 필요하다. 본 연구에서는 대용량 이력자료에 내재된 교통류 상태의 시간적 진화 행태를 이용하여 장래 상태의 불확실성을 효과적으로 극복함으로써 다중 시간대 장래 교통량 상태를 예측하는 모형을 제시하도록 한다. 개발 모형은 현행 교통량의 상태 진화를 기반으로 대용량 자료에 내재된 과거 상태를 추출하고, 이를 이용하여 장래 상태를 예측한다. 추가로, 개발된 모형은 실제 적용을 고려하여 자료관리시스템에 적합하도록 설계되었다. 적용결과, 개발모형은 다중 시간대에 걸치는 불확실성을 효과적으로 극복함으로써 우수한 예측력을 보였으며, 첨단자료관리시스템에 실제 적용이 가능하다고 판단된다.