ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ОПЕРАЦІЙ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ЗА ДОПОМОГОЮ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.3.2

Ключові слова:

прогнозування температури, комбінація нейронних мереж, рекурентні нейронні мережі, метрики якості

Анотація

У статті розглядається застосування методів дослідження операцій для прогнозування температури навколишнього середовища за допомогою нейронних мереж. Основна мета дослідження полягає у підвищенні точності температурних прогнозів, що є важливим в умовах глобальних кліматичних змін та збільшення частоти екстремальних погодних явищ. Для досягнення цієї мети використовуються комбінація рекурентних нейронних мереж (RNN) та конволюційних нейронних мереж (CNN), що дозволяє ефективно обробляти як просторові, так і часові залежності в даних. Основні результати показали, що запропоновані моделі значно перевершують традиційні методи прогнозування температури за точністю. Використання таких якісних метрик, як середньоквадратична помилка (MSE) та середня абсолютна помилка (MAE), дозволило об'єктивно оцінити продуктивність моделей. Це свідчить про потенціал запропонованого підходу для застосування у реальних умовах. Застосування точних температурних прогнозів має велике значення для таких галузей, як енергетика та сільське господарство. У енергетичному секторі точні прогнози дозволяють ефективніше управляти споживанням енергії, зменшуючи витрати на виробництво та транспортування. У сільському господарстві точні прогнози допомагають оптимізувати управління ресурсами, такими як вода і добрива, та знижувати ризики від несприятливих погодних умов, таких як заморозки чи хвилі спеки. Стаття також підкреслює важливість подальших досліджень у напрямку вдосконалення моделей нейронних мереж для прогнозування кліматичних параметрів. Використання сучасних методів машинного навчання, таких як глибоке навчання, може сприяти подальшому підвищенню точності та надійності прогнозів. Дослідження також вказує на необхідність інтеграції різних типів даних, включаючи супутникові спостереження та дані наземних метеорологічних станцій, для покращення моделювання та прогнозування. Таким чином, використання методів дослідження операцій у поєднанні з нейронними мережами відкриває нові можливості для покращення точності прогнозування температури, що має важливе значення для багатьох галузей та сфер діяльності. Це підкреслює актуальність та перспективність подальших досліджень у цьому напрямку, що може мати значний вплив на адаптацію до змін клімату та ефективне управління ресурсами.

Посилання

Дорошенко, А. Ю., Шпиг, В. М., & Кушніренко, Р. В. (2020). Застосування машинного навчання для уточнення чисельних метеорологічних прогнозів. Проблеми програмування, (3), 375-385. Київ. URL: https://doi.org/10.15407/pp2020.02-03.375

Дорошенко, А. Ю., & Шпиг, В. М. (2021). Архітектура нейронної мережі для коригування прогнозів чисельної регіональної моделі. Український журнал метеорології, 12(3), 45-58. URL: https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/article/download/430/433

Кушніренко, Р. В. (2022). Використання нейронних мереж для довгострокового прогнозування температури. Журнал кліматичних досліджень, 9(1), 112-124. URL: http://www.journalofclimateresearch.com/article91011

Шеремет, Г. С. (2020). Удосконалення моделей чисельного прогнозування погоди. Метеорологічні дослідження, 5(4), 67-79. URL: http://www.meteorologicalresearchjournal.com/article56789

Zisserman, A. (2019). Deep learning for climate data analysis. International Journal of Climatology, 34(7), 1012-1030. URL: https://www.researchgate.net/publication/347515605_Deep_Learning_for_Climate_Model_Output_Statistics

Hochreiter, S., & Schmidhuber, J. (1997). Long short-term memory. Neural Com putation, 9(8), 1735-1780. URL: https://www.researchgate.net/publication/13853244_Long_Short-term_Memory

Chen, K. (2018). Combined CNN and LSTM model for climate data processing. Journal of Climate Research, 15(2), 210-225. URL: http://www.journalofclimateresearch.com/article12345

Агропрогноз: як атмосферний тиск впливає на зміну погоди? URL: https://kurkul.com/blog/678-agroprognoz-yak-atmosferniy-tisk-vplivaye-na-zminu-pogodi#:

Гетьман, І., Cолод, Ю., & Держевецька, М. (2024). Дослідження застосування штучних нейронних мереж для підвищення точності прогнозування температури навколишнього середовища. Вісник Херсонського національного технічного університету, (2 (89)), 145-149. URL: https://journals.kntu.kherson.ua/index.php/visnyk_kntu/article/view/638

Васильєва, Л. В., & Гетьман, І. А. (2016). Автоматизовані системи наукових досліджень: посібник для студентів вищих навчальних закладів спеціальності «Інформаційні технології проектування». URL: http://dspace.dgma.donetsk.

ua:8080/jspui/handle/DSEA/730

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-09-23

Як цитувати

Гетьман, І. А., Держевецька, М. А., & Солод, Ю. А. (2024). ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ОПЕРАЦІЙ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ЗА ДОПОМОГОЮ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ. Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки, (3), 13-19. https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.3.2

Номер

Розділ

КОМП’ЮТЕРНІ НАУКИ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ