ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ
Проблематика. Прогнозування нелінійних нестаціонарних процесів (ННП), поданих у формі часових рядів, є актуальним, оскільки такі ряди можуть описувати процеси в технічних й економічних системах. Для вибору найкращої математичної моделі використовують різні метрики оцінювання якості прогнозів, як-от...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2021-08-01
|
| Series: | KPI Science News |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://scinews.kpi.ua/article/view/236936 |
| _version_ | 1811283052822790144 |
|---|---|
| author | Andrii O. Belas Petro I. Bidyuk |
| author_facet | Andrii O. Belas Petro I. Bidyuk |
| author_sort | Andrii O. Belas |
| collection | DOAJ |
| description |
Проблематика. Прогнозування нелінійних нестаціонарних процесів (ННП), поданих у формі часових рядів, є актуальним, оскільки такі ряди можуть описувати процеси в технічних й економічних системах. Для вибору найкращої математичної моделі використовують різні метрики оцінювання якості прогнозів, як-от: R^2, RMSE, MAE, MAPE. Однак оптимізація моделі за одним критерієм погіршує її відносно іншого. Тому важливо розуміти, яку метрику слід використовувати для оптимізації та оцінки якості прогнозу в поставленій задачі.
Мета дослідження. Розробити та проаналізувати критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування.
Методика реалізації. Виконання порівняльного аналізу основних метрик для задачі регресії, а саме їхнього теоретичного та практичного змісту, переваг і недоліків у різних випадках.
Результати дослідження. Сформовано критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування. Для мінімізації абсолютної похибки проаналізовано та рекомендовано використовувати метрики RMSE (MSE, R^2) і MAE залежно від необхідності роботи з викидами. Для розв’язання задач мінімізації відносної помилки запропоновано використовувати метрику RMSLE.
Висновки. Показано важливість вибору метрики для оптимізації та оцінювання якості прогнозу в поставленій задачі. Отримані критеріальну базу та підхід можна використовувати в подальших дослідженнях як для розв’язання практичних задач моделювання та прогнозування ННП, так і для розробки нових методів або загальної методики розв’язання цих задач.
|
| first_indexed | 2024-04-13T02:03:38Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-3a7e2e85ed8e4bf382f2bac993308e88 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2617-5509 2663-7472 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-13T02:03:38Z |
| publishDate | 2021-08-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | KPI Science News |
| spelling | doaj.art-3a7e2e85ed8e4bf382f2bac993308e882022-12-22T03:07:31ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteKPI Science News2617-55092663-74722021-08-01210.20535/kpisn.2021.2.236936ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ Andrii O. Belas0Petro I. Bidyuk1КПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря Сікорського Проблематика. Прогнозування нелінійних нестаціонарних процесів (ННП), поданих у формі часових рядів, є актуальним, оскільки такі ряди можуть описувати процеси в технічних й економічних системах. Для вибору найкращої математичної моделі використовують різні метрики оцінювання якості прогнозів, як-от: R^2, RMSE, MAE, MAPE. Однак оптимізація моделі за одним критерієм погіршує її відносно іншого. Тому важливо розуміти, яку метрику слід використовувати для оптимізації та оцінки якості прогнозу в поставленій задачі. Мета дослідження. Розробити та проаналізувати критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування. Методика реалізації. Виконання порівняльного аналізу основних метрик для задачі регресії, а саме їхнього теоретичного та практичного змісту, переваг і недоліків у різних випадках. Результати дослідження. Сформовано критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування. Для мінімізації абсолютної похибки проаналізовано та рекомендовано використовувати метрики RMSE (MSE, R^2) і MAE залежно від необхідності роботи з викидами. Для розв’язання задач мінімізації відносної помилки запропоновано використовувати метрику RMSLE. Висновки. Показано важливість вибору метрики для оптимізації та оцінювання якості прогнозу в поставленій задачі. Отримані критеріальну базу та підхід можна використовувати в подальших дослідженнях як для розв’язання практичних задач моделювання та прогнозування ННП, так і для розробки нових методів або загальної методики розв’язання цих задач. http://scinews.kpi.ua/article/view/236936математичне моделюванняпрогнозуваннярегресіякритерії якості прогнозівчасові рядиметрики |
| spellingShingle | Andrii O. Belas Petro I. Bidyuk ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ KPI Science News математичне моделювання прогнозування регресія критерії якості прогнозів часові ряди метрики |
| title | ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ |
| title_full | ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ |
| title_fullStr | ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ |
| title_full_unstemmed | ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ |
| title_short | ВИБІР КРИТЕРІЮ ЯКОСТІ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПРОГНОЗІВ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ |
| title_sort | вибір критерію якості для оцінювання прогнозів нелінійних нестаціонарних процесів |
| topic | математичне моделювання прогнозування регресія критерії якості прогнозів часові ряди метрики |
| url | http://scinews.kpi.ua/article/view/236936 |
| work_keys_str_mv | AT andriiobelas vibírkriteríûâkostídlâocínûvannâprognozívnelíníjnihnestacíonarnihprocesív AT petroibidyuk vibírkriteríûâkostídlâocínûvannâprognozívnelíníjnihnestacíonarnihprocesív |