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[국내논문] 유전 알고리즘 기반의 특징선택을 이용한 SVR 모델의 시정 예측 모델 개발
Development of SVR model for Visibility Forecasting by using Feature Selection based on Genetic Algorithm 원문보기

대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회, 2015 July 15, 2015년, pp.1353 - 1354  

임승준 (국립기상과학원) ,  안광득 (국립기상과학원) ,  하종철 (국립기상과학원) ,  임은하 (국립기상과학원) ,  이용희 (국립기상과학원) ,  오성권 (수원대학교)

초록
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본 연구에서는 관측자료 기반의 안개 예보를 수행하기 위해 특징선택을 이용한 SVR 회귀분석 기반 시정 예측 가이던스를 개발하였다. 예측에 필요인자를 사전에 선택하는 유전알고리즘 기반의 최적화 방법을 적용하여, 관측된 여러 기상인자의 입력인자 중 실제 시정을 예측하기 위한 입력인자를 선택하여 준다. 지점별 안개발생에 필요한 입력인자 및 예측 모델을 구성하여 통합적인 예측 모델이 아닌 각 지점에 최적화된 정보를 제공할 수 있도록 예측을 수행한다. 자료의 수집 특성상 3시간 간격으로 3시간 예보를 위한 시정을 예측하고, 예측 모델의 검증을 위해 현업의 수치모델 기반의 시정예측 정보와의 비교를 통해 실제 안개 시점에 대해 비교 분석하였고 그 결과를 통해 긍정적인 효과를 보였다. 예측모델을 적용하여 지도에 예측시정 정보를 제공하는 표출 시스템을 통해 실시간 가이던스를 제공하고자 연구를 수행하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 훈련 데이터 생성을 위해 예측 목표값인 시정을 대상으로 회귀 모델을 생성하는데, 여기서 예측하고자 하는 대상은 시정이 좋지 않은 시간을 목표로 한다. 하지만 한반도의 안개가 발생하는 시간은 극히 짧아 전체 시간에 대해 훈련을 수행하면 시정이 좋은 상황에 대해서 적합화될 위험이 있다.
  • SVR 기법의 예측 모델을 구축하기 위해 1989~2010년의 자료에 대해 학습을 수행하였고, 2011~2014년 8월의 기간에 대해 검증을 수행하였다. 예측 대상은 안개의 상황으로 에상되는 시정값이기 때문에, 시정이 1km 미만으로 떨어지는 상황을 대상으로 예측성을 확인하고자 하였다. 훈련데이터는 NMIFS_GA의 특징선택을 수행하였는데 GA의 파라미터 설정은 다음 표와 같고, 특징선택의 수행에 따른 선택된 입력인자의 선택률은 다음 그림과 같다.
  • 이를 실제 안개 상황에 대해 시정 예측한 결과를 비교하기 위해 현업으로 표출하는 시계열 데이터와 비교 분석해 보았다. 또한 이를 실제 지도상에 표출하는 시스템을 적용하여 예측 시정에 대한 정보를 제공하고자 한다.
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