스마트팜 데이터를 활용한 오이 출하량 예측 시계열 모델 연구
A Study on Time Series Models for Predicting Cucumber Shipment Using Smart Farm Data
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 연구는 스마트팜 현장에서 수집한 농촌진흥청 데이터를 활용해 오이 출하량에 영향을 미치는 주요 변수를 확인하고, 다양한 예측 모델을 비교 분석하여 최적의 예측 모델을 제안한다. 연구 데이터는 36개의 작기별로 수집된 기상 조건, 재배 환경, 관리 활동 등의 변수를 포함하며, 예측 모델로는 다중회귀분석, ARIMA, LSTM, SARIMA를 사용했다. 성능은 RMSE와 MAE로 평가되었으며, SARIMA 모델이 가장 우수한 성능을 보였다. 하이퍼파라미터 조정을 통해 SARIMA 모델의 예측 정확도가 향상되었으며, 이는 오이 출하량이 계절성에 크게 의존하는 특성을 효과적으로 반영한 결과이다.
Abstract
This study utilizes data collected by the Rural Development Administration from smart farm sites to identify key variables affecting cucumber shipment and proposes the most accurate prediction model through comparative analysis of various forecasting models. The dataset includes daily weather conditions, cultivation environments, and management activities from 36 different crop seasons. The predictive models used in this study include Multiple Regression, ARIMA(Auto Regressive Integrated Moving Average), LSTM(Long Short-Term Memory), and SARIMA(Seasonal Auto Regressive Integrated Moving Average). Model performance was evaluated using RMSE and MAE, with SARIMA demonstrating the best results. By optimizing the hyperparameters, SARIMA's prediction accuracy improved significantly, effectively capturing the strong seasonality in cucumber shipments.
참고문헌 (13)
- 김세원, "작물 생산량 예측을 위한 머신러닝 기법 활용 연구", 한국산학기술학회논문지, 22(7), pp.403~408 (2021)
- 오정원, "머신러닝 적용 과일 수확시기 예측시스템 설계 및 구현", 스마트미디어저널, 8(1) (2019)
- 김서연, "스마트팜 딸기 생산량 예측 모델 : 시계열 데이터의 변수 선정을 중심으로", 한국정보기술학회 추계 종합학술대회 논문집, pp.744~748 (2023)
- 이규빈, "개체 탐지 모델을 활용한 전기 아크 위험성 예측 시스템 개발", 스마트미디어저널, 9(1), pp.38~44 (2020)
- 이지은, "시설오이의 생육에 영향을 미치는 최적 환경요인에 관한 연구", 한국자료분석학회지, 21(6), pp.2913~2920 (2019)
- 전명희, "오이 최적 생육 및 생산을 위한 빅데이이터 적용 온실 환경관리 모델 개발", 박사, pp.2021
- J. Y. Parke, "A study of Battery User Pattern Change tracking method using Linear Regression and ARIMA Model", Journal of the KIECS, 17(3), pp.423~432 (2022)
- 김동현, "ARIMA 모델을 이용한 데이터 흐름 예측 기법", 한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 논문집, 26(2) (2018)
- J. Choi, "Performance Comparison of Machine Learning in the Prediction for Amount of Power Market", Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, 14(5), pp.943~950 (2019)
- G. Bak, "Performance Comparison of Machine Learning in the Various Kind of Prediction", Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, 14(1), pp.169~178 (2019)
- 김종화, "순환신경망 모형을 활용한 시계열 비교예측", Journal of the Korean Data Analysis Society, 21(4), pp.1771~1779 (2019)
- 이현조, "농업 공공 빅데이터를 이용한 머신러닝 기반 생산량 및 판매 수익금 예측", 스마트미디어저널, 11(4), pp.19~29 (2022)
- E. H. Etuk, "The Fitting of a SARIMA Modelto Monthly Naira-Euro Exchange Rates", Mathematical Theory and Modeling, 3(1), pp.17~26 (2013)