Application of the Ensemble modeling methodology in hydrological forecasting

Rok, strany: 2013, 348 - 358

V tejto práci je prezentovaná aplikácia dátovo riadeného modelu na predpoveď denných prietokov na rieke Hron. Dátovo riadený model má charakter ensemblu zloženého z viacerých dielčich dátovo riadených modelov, napr. umelých neurónových sietí, Support Vector Machines, Random Forests, Gradient Boosting Machines a iných. Výsledok modelovania bol získaný fúziou jednotlivých predpovedí do jedného ensemblového modelu, ktorého štruktúra bola optimalizovaná pomocou harmonického prehľadávania. Otázkou, ktorú si riešitelia kládli v tohmo článku je, že či je možné ensemblovými technikami ešte zvýšiť presnosť predpovede, v porovnaní so samostatnými predpovednými modelmi z ktorých sa tento ensemblový model skladá. Špecifikum tejto práce v porovnaní s inými prácami s témou ensemblovej predpovede je, že jednotlivé modely sú veľmi výkonné algoritmy už sami osebe. Vo zvyčajnom data driven ensemblovom modelovaní sa používajú ako členovia ensemblu jednoduchšie algoritmy, najčastejšie regresné stromy. Boli vyhodnotené aj viaceré výhody/nevýhody tohto prístupu a tiež boli vyhodnotené jednotlivé použité algoritmy medzi sebou, keďže viaceré z nich ešte neboli v českej a slovenskej hydrologickej odbornej literatúre aplikované. Výsledok, ktorý sa získal potvrdzuje, že zlepšenie presnosti bolo dosiahnuté, aj keď iba v očakávanej – menšej miere. Navrhovaná metodika sa môže zvážiť ako alternatíva pri predikcii povodňových prietokov. Autori tiež konštatujú, že ensemblová predpoveď je už relatívne ľahko uskutočniteľná, preto je užitočné toto spresnenie využiť, keďže sú zvyčajne k dispozícií viaceré vyladené dielčie algoritmy, ktoré sa v procese dátovo riadeného modelovania zvyčajne získajú vzhľadom na tzv. „no-free-lunch“ teorém, ktorý vyžaduje praktické odskúšanie viacerých algoritmov.

ISO 690:

Čistý, M., Bezák, J. 2013. Application of the Ensemble modeling methodology in hydrological forecasting. In Acta Hydrologica Slovaca, vol. 14, no.2, pp. 348-358. 2644-4690.

APA:

Čistý, M., Bezák, J. (2013). Application of the Ensemble modeling methodology in hydrological forecasting. Acta Hydrologica Slovaca, 14(2), 348-358. 2644-4690.