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Precisa predicción de cambios de concentración en ozono como contaminante del aire mediante regresión lineal múltiple y redes neuronales artificiales

Autores: Bekesiene, Svajone; Meidute-Kavaliauskiene, Ieva; Vasiliauskiene, Vaida

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Precisa predicción de cambios de concentración en ozono como contaminante del aire mediante regresión lineal múltiple y redes neuronales artificiales


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estudio de concentraciones de ozono
Indicadores meteorológicos relacionados
Regresión multilínea
Modelos de redes neuronales artificiales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio considera el uso de la regresión multilínea y la modelización de redes neuronales artificiales para predecir las concentraciones de ozono con respecto a indicadores relacionados con el clima (velocidad del viento, dirección del viento, humedad relativa y temperatura). Los datos iniciales se obtuvieron midiendo los parámetros meteorológicos utilizando la Estación Meteorológica Radio PC. Las concentraciones de ozono cerca de líneas de alta tensión se midieron utilizando RS1003 y a una distancia de 220 m utilizando ML9811. Se construyeron modelos de redes neuronales como el perceptrón multicapa y las redes neuronales de función de base radial. Las capacidades pronósticas de los modelos diseñados se evaluaron comparando los datos resultantes a través del cuadrado del coeficiente de correlaciones múltiples () y los valores del error cuadrático medio (MSE). El número de neuronas ocultas se optimizó al disminuir una función de error que registraba el número de unidades en las capas ocultas hasta la precisión de las redes expandidas. El software neuronal IBM SPSS 26v se utilizó para la modelización de redes neuronales artificiales (ANN). El estudio demostró que el enfoque de modelización de regresión lineal carecía de capacidad para predecir las concentraciones de ozono investigadas por los parámetros utilizados, mientras que el uso de una ANN ofrecía resultados más precisos. Los resultados de las pruebas realizadas establecieron la fortaleza de los modelos de redes neuronales artificiales diseñados con diferencias irrelevantes entre los datos detectados y pronosticados.

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