Реєстраційний номер
0223U005655,
(0121U110229)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Предикативна аналітика для метеорології з використанням Інтернету речей
Назва етапу роботи
Предикативна аналітика для метеорології з використанням Інтернету речей.
Керівник роботи
Корчак Юрій Михайлович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
26-12-2023
Організація виконавець
Львівський національний університет імені Івана Франка
Опис роботи
Програмна реалізація алгоритмів оцінки та прогнозування розвитку метеорологічної ситуації та доповнення даних на основі інформації, зібраної з використанням Інтернету речей.
Опис етапу
Проведено розробку базової метеостанції та методики предикативного прогнозування часових рядів.
Зібрано прототип станції на основі мікроконтролера ESP32, обрано архітектурне рішення на основі протоколу LORA та обміну даними з мережею ІоТ TTN. Реалізовано розширення метеокомплексу до необхідного переліку даних та відпрацьовано методи передачі даних з використанням ІоТ.
Розглянуто сучасні методи прогнозування часових рядів. З цією метою використовувалися погодні дані, зібрані метеостанцією Львівського аеропорту (UKLL) за 2016-2021 рр., а також метеодані у м. Львів з веб-сайтів www.weather.com за 2 роки (період 2019-2021 років) та www.accuweather.com за період 2010 - 2023 рр. Ці різні джерела метеоданих виконували роль умовної мережі метеокомплексів. Проведено порівняльний аналіз ефективності прогнозування температурних змін на основі низки моделей часовий рядів з та без використання екзогенних параметрів (вологість, атмосферний тиск). Виявлено, що звичайні моделі ARIMA надають змогу здійснювати краще короткострокове прогнозування, тоді як моделі, що використовують сезонність, можуть працювати на більших часових інтервалах. Врахування екзогенних параметрів дещо погіршувало точність прогнозування, оскільки тоді враховувалася похибка їхніх власних прогнозних змін. Як наслідок, обґрунтовано використання та побудовано просту гібридну модель для щопівгодинного прогнозування погоди на основі ARIMA (для короткострокової перспективи) та Prophet (для довгострокової перспективи). Таким чином, на основі даних, зібраних в одній точці з різних метеостанцій, отримано можливість побудови реалістичного прогнозування для цієї ж локації. Проведено оцінювання часових меж застосовності моделі Prophet для прогнозування локальної метеоситуаці і виявлено, що застосування бібліотеки Prophet дає хорошу якість передбачення, принаймні, у випадку тижневої перспективи.
Опис продукції
Автори роботи
Фургала Юрій Михайлович
Благітка Марта Ярославівна
Додано/оновлено в НРАТ
2023-12-26
