ЗАСТОСУВАННЯ АДАПТИВНОЇ ПРЕДИКАТИВНОЇ АНАЛІТИКИ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ЛОКАЛЬНОЇ МЕТЕОСИТУАЦІЇ

Yu. Korchak, Yuriy Furgala, Yu. Panasiuk, D. Rozhankivskyi

Анотація


У роботі розглянуто основні аспекти розробки базової метеостанції та методи предикативного прогнозування часових рядів. Для побудови апаратного комплексу станції використано сучасні комплектуючі та технології: зібрано прототип станції на основі мікроконтролера ESP32, обрано архітектурне рішення на основі протоколу LoRaWAN та обміну даними з мережею IoT TTN.  Аналіз сучасних методів прогнозування часових рядів дозволив зробити висновок про доцільність використання для довгострокових прогнозувань температурних змін математичних моделей, які враховують сезонність. Однак, ці моделі гірше працюють для короткострокового прогнозування (на найближчі 4-5 годин). Обґрунтовано використання та програмно реалізовано на основі типових бібліотек гібридний метод для щопівгодинного прогнозування погоди на наступні два дні. 

Ключові слова: часовий ряд, предикативна аналітика, мікроконтролер, протокол обміну даними, сенсор температури, сенсор вологості, сенсор атмосферного тиску, математична модель, стаціонарність часового ряду, точність прогнозування.


Повний текст:

PDF

Посилання


  1. Manly Bryan F.J. Statistics for Environmental Science and Management. 2nd Edition / Bryan F.J. Manly. – New York: Chapman and Hall/CRC, 2008. – 292 p.
  2. Вельміскін Д. І. Автоматичні системи метеорологічних вимірювань. Конспект лекцій / Д. І. Вельміскін. – Одеса: ТЕС, 2010. – 82 с.
  3. Whittle P. Hypothesis Testing in Time Series Analysis/ P. Whittle. – Uppsala: Almquist and Wiksells Boktryckeri AB, 1951. – 120 p.
  4. Box G.P.E. Time Series Analysis: Forecasting and Control / G.P.E. Box, G.M. Jenkins. – San Francisco: Holden-Day, 1970. – 575 p.
  5. Дзендзелюк О. Побудова ARIMA моделей часових рядів для прогнозування метеоданих на мові програмування R / О. Дзендзелюк, Л. Костів, В. Рабик // Електроніка та інформаційні технології. – 2013. – Вип. 3. – С. 211-219.
  6. Моделі сталого розвитку {Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://dspace.tnpu.edu.ua/bitstream/123456789/26067/1/masliu.pdf
  7. Hyndman R. J. Forecasting: Principles and Practice / R.J. Hyndman, G. Athanasopoulos. – Melbourne: OTexts.org/fpp, 2013. – 242 p.
  8. Artley B. Time Series Forecasting with ARIMA, SARIMA and SARIMAX [Electronic resource]. – Mode of access: https://towardsdatascience.com/time-series-forecasting-with-arima-sarima-and-sarimax-ee61099e78f6
  9. Wei William W.S. Time Series Analysis: Univatiate and Multivariate Methods / William W.S. Wei. – New York: Addison-Wesley Publishing Company, Inc, 2006. – 614 p.
  10. Krieger M. Time Series Analysies with Facebook Prophet: How it works and How to use it [Electronic resource]. – Mode of access: https://towardsdatascience.com/time-series-analysis-with-facebook-prophet-how-it-works-and-how-to-use-it-f15ecf2c0e3a
  11. LoRaWAN. Learn [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.thethingsnetwork.org/docs/lorawan/ ; Single Channel LoRaWAN Gateway [Electronic resource]. – Mode of access: https://github.com/things4u/ESP-1ch-Gateway
  12. The Things Network. Learn [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.thethingsnetwork.org/docs/
  13. statsmodels.tsa.arima.model.ARIMA [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.statsmodels.org/devel/generated/statsmodels.tsa.arima.model.ARIMA.html
  14. Verma Yu. Complete Guide to Dickey-Fuller Test in Time-Series Analysis [Electronic resource]. – Mode of access: https://analyticsindiamag.com/complete-guide-to-dickey-fuller-test-in-time-series-analysis/
  15. KPSS Test: Definition and Interpretation [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.statisticshowto.com/kpss-test/
  16. NumPy [Electronic resource]. – Mode of access: https://numpy.org
  17. pmdarima [Electronic resource]. – Mode of access: https://pypi.org/project/pmdarima/
  18. What is a good MAPE score? [Electronic resource]. – Mode of access: https://stephenallwright.com/good-mape-score/




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/eli.18.3

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.