[en] A HYBRID NEURO- EVOLUTIONARY APPROACH FOR DYNAMIC WEIGHTED AGGREGATION OF TIME SERIES FORECASTERS

• Autor(a) principal: CESAR DAVID REVELO APRAEZ
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Outros
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36950@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36950@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.36950
• topic: [pt] SERIE TEMPORAL; [pt] PREVISAO MULTIPLOS PASSOS A FRENTE; [pt] OTIMIZACAO MULTIOBJETIVO; [pt] SISTEMAS NEURO-EVOLUCIONARIOS; [pt] COMBINACAO DE PREVISORES/PREVISOES; [pt] REDE NEURAL ARTIFICIAL; [en] TIME SERIE; [en] MULTISTEP AHEAD FORECASTING; [en] MULTIOBJECTIVE OPTIMIZATION; [en] NEURO-EVOLUTIONARY MODELS; [en] FORECAST/FORECASTING COMBINATION; [en] ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

[pt] Estudos empíricos na área de séries temporais indicam que combinar modelos preditivos, originados a partir de diferentes técnicas de modelagem, levam a previsões consensuais superiores, em termos de acurácia, às previsões individuais dos modelos envolvidos na combinação. No presente trabalho é apresentada uma metodologia de combinação convexa de modelos estatísticos de previsão, cujo sucesso depende da forma como os pesos de combinação de cada modelo são estimados. Uma Rede Neural Artificial Perceptron Multi-camada (Multilayer Perceptron - MLP) é utilizada para gerar dinamicamente vetores de pesos ao longo do horizonte de previsão, sendo estes dependentes da contribuição individual de cada previsor observada nos dados históricos da série. O ajuste dos parâmetros da rede MLP é efetuado através de um algoritmo de treinamento híbrido, que integra técnicas de busca global, baseadas em computação evolucionária, junto com o algoritmo de busca local backpropagation, de modo a otimizar de forma simultânea tanto os pesos quanto a arquitetura da rede, visando, assim, a gerar de forma automática um modelo de ponderação dinâmica de previsores de alto desempenho. O modelo proposto, batizado de Neural Expert Weighting - Genetic Algorithm (NEW-GA), foi avaliado em diversos experimentos comparativos com outros modelos de ponderação de previsores, assim como também com os modelos individuais envolvidos na combinação, contemplando 15 séries temporais divididas em dois estudos de casos: séries de derivados de petróleo e séries da versão reduzida da competição NN3, uma competição entre metodologias de previsão, com maior ênfase nos modelos baseados em Redes Neurais. Os resultados demonstraram o potencial do NEWGA em fornecer modelos acurados de previsão de séries temporais.