Dergiler / Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2019 / Cilt: 23 - Sayı: 2

A Comparative Study of Machine Learning and Deep Learning for Time Series Forecasting: A Case Study of Choosing the Best Prediction Model for Turkey Electricity Production

Zaman Serileri Tahminlenmesinde Makine Ögrenimi ve Derin Ögrenme Tekniklerinin ˘ Kıyaslanması: Türkiye Elektirik Üretimi için En Iyi Tahmin Modelinin Seçilmesine Yönelik Bir Vaka Çalısması

Sayfa
635–646
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Based on our findings LSTM outperforms SVR and MLP approaches in terms of commonly used statistical error evaluation metrics

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Over the last decades, Turkey pays special attention to electricity production to afford its needs.
📊
Temel Bulgular & Veri:Researchers applied different methodologies including statisticalbased and artificial intelligence-based to correctly predict the future amount of electricity production, consumption, and demand.
💡
Sonuç & Katkı:Based on our findings LSTM outperforms SVR and MLP approaches in terms of commonly used statistical error evaluation metrics
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Over the last decades, Turkey pays special attention to electricity production to afford its needs. Researchers applied different methodologies including statisticalbased and artificial intelligence-based to correctly predict the future amount of electricity production, consumption, and demand. However,limited researchers focused on Turkey’s electricity production prediction problem as a time series analysis. For this reason, we tackle this problem by considering it as a time series analysis in this study. We have used different methods including traditional machine learning algorithms Support Vector Regression (SVR) and Multilayer Perceptrons (MLP) and a deep learning algorithm Long Short-Term Memory (LSTM) to create a better model for Turkey monthly electricity production dataset. Based on our findings LSTM outperforms SVR and MLP approaches in terms of commonly used statistical error evaluation metrics

Abstract

Son yıllarda Türkiye ihtiyaçlarını kar¸sılayabilmek adına elektrik üretimine yogun bir sekilde dikkat vermektedir. Ara¸stırmacılar elektrik üretim, tüketim ve talep mikarını dogru bir sekilde tahmin etmek için istatistik ve yapay zeka tabanlı yöntemleride içeren birçok farklı metod uygulamıslardır. Sınırlı sayıda ara¸stırmacı Türkiye’nin elektrik üretim tahminleme problemini bir zaman serisi analizi olarak irdelemistir. Bu nedenle bu çalısmada söz konusu problem zaman serileri analizi olarak ele alınmıstır. Bu açıdan çalısmada hem Destek Vektör Makineleri (DVM) ve Çok Katmanlı Nöronlar (ÇKN) gibi klasik makine ögrenimi yöntemleri hem de Uzun Kısa Dönemli Hafıza (UKDH) yöntemi gibi derin ögrenme yöntemi Türkiye’nin üretmesi gereken aylık elektrik üretim miktarını tahmin etmek için kullanılmıstır. Çalısmanın bulgularına dayalı olarak derin ögrenme algoritması istatistiksel hata oranlarına göre diger klasik makine ögrenimi yöntemlerinden daha basarılı sonuçlar vermektedir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÜNLÜ, R. E. (2019). A Comparative Study of Machine Learning and Deep Learning for Time Series Forecasting: A Case Study of Choosing the Best Prediction Model for Turkey Electricity Production. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 2, 635–646. https://ajindex.com/articles/310790

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Zafer Dilaver and Lester C Hunt. Industrial electricity demand for turkey: a structural time series analysis. Energy Economics, 33(3):426–436, 2011
  2. Alper Ünler. Improvement of energy demand forecasts using swarm intelligence: The case of turkey with projections to 2025. Energy Policy, 36(6):1937– 1944, 2008
  3. M Duran Toksarı. Estimating the net electricity energy generation and demand using the ant colony optimization approach: case of turkey. Energy Policy, 37(3):1181–1187, 2009
  4. Yi Lin, Mian-yun Chen, and Sifeng Liu. Theory of grey systems: capturing uncertainties of grey information. Kybernetes, 33(2):196–218, 2004
  5. Diyar Akay and Mehmet Atak. Grey prediction with rolling mechanism for electricity demand forecasting of turkey. Energy, 32(9):1670–1675, 2007
  6. Coskun Hamzacebi and Huseyin Avni Es. Forecasting the annual electricity consumption of turkey using an optimized grey model. Energy, 70:165–171, 2014
  7. Volkan ¸S Ediger and Sertac Akar. Arima forecasting of primary energy demand by fuel in turkey. Energy Policy, 35(3):1701–1708, 2007
  8. Erkan Erdogdu. Natural gas demand in turkey. Applied Energy, 87(1):211–219, 2010
  9. Jun-song Jia, Jing-zhu Zhao, Hong-bing Deng, and Jing Duan. Ecological footprint simulation and prediction by arima modelâC”a case study in henan province of china. Ecological Indicators, 10(2):538– 544, 2010
  10. Ali Sait Albayrak. Arima forecasting of primary energy production and consumption in turkey: 1923- 2006. Enerji, piyasa ve düzenleme, 1(1):24–50, 2010
  11. Samuel Asuamah Yeboah, Manu Ohene, TB Wereko, et al. Forecasting aggregate and disaggregate energy consumption using arima models: a literature survey. Journal of Statistical and Econometric Methods, 1(2):71–79, 2012
  12. Kadir Kavaklioglu. Modeling and prediction of turkeyâC™s electricity consumption using support vector regression. Applied Energy, 88(1):368–375, 2011
  13. Yetis Sazi Murat and Halim Ceylan. Use of artificial neural networks for transport energy demand modeling. Energy policy, 34(17):3165–3172, 2006
  14. Adnan Sozen, Erol Arcaklioglu, and Mehmet Ozkaymak. Modelling of turkey’s net energy consumption using artificial neural network. International Journal of Computer Applications in Technology, 22(2- 3):130–136, 2005
  15. Serhat Kucukali and Kemal Baris. TurkeyâC™s short-term gross annual electricity demand forecast by fuzzy logic approach. Energy policy, 38(5):2438– 2445, 2010
  16. Co¸skun Hamzaçebi. Forecasting of tur