Métodos estadísticos y modelos de Machine Learning para la predicción de la radiación solar en Iquitos, 2023

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This investigative project deployed a meticulous comparison between two methods for predicting solar radiation in Iquitos, utilizing the statistical ARIMA model and a machine learning model grounded in neural networks, with a mixed non-experimental design approach and data provided by SENAMHI, encom...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Tirado Tello, César, Dulanto Torres, Christian Alberto
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2023
Institución:Universidad Nacional De La Amazonía Peruana
Repositorio:UNAPIquitos-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unapiquitos.edu.pe:20.500.12737/9979
Enlace del recurso:https://hdl.handle.net/20.500.12737/9979
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Redes neuronales (informática)
Estadística matemática
Análisis de series temporales
Predicción
Radiación solar
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description This investigative project deployed a meticulous comparison between two methods for predicting solar radiation in Iquitos, utilizing the statistical ARIMA model and a machine learning model grounded in neural networks, with a mixed non-experimental design approach and data provided by SENAMHI, encompassing variables such as solar radiation, relative humidity, and atmospheric pressure. Despite the neural network model displaying formidable performance, accounting for 98.85% of the variability in the training dataset, a decline in its efficiency was observed in the validation and testing phases, hinting at potential overfitting. Conversely, the ARIMA model, while showcasing merely acceptable performance with an MSE of 45.651 and an R² of 0.8500, demonstrated steady robustness. The comparison elucidated that, although neural networks possess superiority in predictive capacity, explaining 95.51% of the variability and showcasing a lower mean squared error, it is imperative to weigh other critical elements such as model interpretation and computational resources when finalizing decisions. Ultimately, while machine learning methods, particularly neural networks, proved to be especially insightful in predicting solar radiation, the exploration and optimization of different modeling approaches emerge as an essential horizon for future research in the field.
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spelling García Cortegano, Carlos AlbertoTirado Tello, CésarDulanto Torres, Christian Alberto2024-04-02T17:52:54Z2024-04-02T17:52:54Z2023006.32 T59 2023https://hdl.handle.net/20.500.12737/9979This investigative project deployed a meticulous comparison between two methods for predicting solar radiation in Iquitos, utilizing the statistical ARIMA model and a machine learning model grounded in neural networks, with a mixed non-experimental design approach and data provided by SENAMHI, encompassing variables such as solar radiation, relative humidity, and atmospheric pressure. Despite the neural network model displaying formidable performance, accounting for 98.85% of the variability in the training dataset, a decline in its efficiency was observed in the validation and testing phases, hinting at potential overfitting. Conversely, the ARIMA model, while showcasing merely acceptable performance with an MSE of 45.651 and an R² of 0.8500, demonstrated steady robustness. The comparison elucidated that, although neural networks possess superiority in predictive capacity, explaining 95.51% of the variability and showcasing a lower mean squared error, it is imperative to weigh other critical elements such as model interpretation and computational resources when finalizing decisions. Ultimately, while machine learning methods, particularly neural networks, proved to be especially insightful in predicting solar radiation, the exploration and optimization of different modeling approaches emerge as an essential horizon for future research in the field.Este proyecto investigativo desplegó una comparativa meticulosa entre dos métodos para predecir la radiación solar en Iquitos, utilizando el modelo estadístico ARIMA y un modelo de machine learning(ML) fundamentado en redes neuronales, con un enfoque mixto de diseño no experimental y datos suministrados por SENAMHI, englobando variables tales como radiación solar, humedad relativa y presión atmosférica. A pesar de que el modelo de redes neuronales exhibió un formidable rendimiento, evidenciando un 98.85% de explicación de la variabilidad en el conjunto de entrenamiento, se percibió una disminución de su eficiencia en las fases de validación y prueba, sugiriendo un sobreajuste potencial. Contrariamente, el modelo ARIMA, aunque presentó un rendimiento simplemente aceptable con un MSE de 45.651 y un R² de 0.8500, demostró una robustez constante. La comparativa explicitó que, pese a que las redes neuronales ostentan una superioridad en cuanto a capacidad predictiva, explicando un 95.51% de la variabilidad y exhibiendo un menor error cuadrático medio, es imperativo sopesar otros elementos críticos como la interpretación del modelo y los recursos computacionales al culminar decisiones. En definitiva, mientras que los métodos de ML, particularmente las redes neuronales, demostraron ser particularmente perspicaces en la predicción de la radiación solar, la exploración y optimización de diferentes enfoques modelísticos se presenta como un horizonte esencial para futuras investigaciones en la materia.application/pdfspaUniversidad Nacional de la Amazonía PeruanaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Redes neuronales (informática)Estadística matemáticaAnálisis de series temporalesPredicciónRadiación solarhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.04https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.01.03Métodos estadísticos y modelos de Machine Learning para la predicción de la radiación solar en Iquitos, 2023info:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:UNAPIquitos-Institucionalinstname:Universidad Nacional De La Amazonía Peruanainstacron:UNAPIquitosSUNEDUIngeniería de Sistemas e InformáticaUniversidad Nacional de la Amazonía Peruana. Facultad de Ingeniería de Sistemas e InformáticaIngeniero(a) de Sistemas e Informática4797431042838125https://orcid.org/0000-0003-3353-956605342316https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis612156https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesionalReátegui Pezo, AlejandroRamírez Villacorta, Jimmy MaxMelchor Infantes, Ronald PercyORIGINALCésar_Tesis_Título_2023.pdfCésar_Tesis_Título_2023.pdfTexto completoapplication/pdf1214069https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/663f34cf-34f1-40a9-be8f-6c864d5f4206/download584dc23a73f8785160692206eb617c20MD513trueAnonymousREADCésar_Formulario de Autorizacion.pdfCésar_Formulario de Autorizacion.pdfapplication/pdf1464863https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/1f2e9f21-6530-4b2a-a819-96f5192c3af1/download3a46a2544ace996e1ff763abcf702e97MD52falseAdministratorREADCésar_Constancia de Similitud.pdfCésar_Constancia de Similitud.pdfapplication/pdf1308951https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/7e850f82-f5d5-42c9-92a1-57e1804d4f52/download310da2104fee0f9e115ed3a756d6e460MD53falseAdministratorREADCésar_Constancia de Conformidad.pdfCésar_Constancia de Conformidad.pdfapplication/pdf320365https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/d7ad618f-4cdf-4c14-a4d5-b6697cf5a994/downloade5bef1fa8bd15d4f8230edc77cf385b3MD54falseAdministratorREADTEXTCésar_Tesis_Título_2023.pdf.txtCésar_Tesis_Título_2023.pdf.txtExtracted texttext/plain81241https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/019a9759-b875-438c-b26b-bc6ba33068e9/download186dc2eeba9124b24117f11db04ad0ecMD592falseAnonymousREADCésar_Formulario de Autorizacion.pdf.txtCésar_Formulario de Autorizacion.pdf.txtExtracted texttext/plain8https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/19fab305-5052-4403-b140-43bb41f3b4e2/download8d1b69dd9bdc9df4a8073c7a8193c7afMD594falseAdministratorREADCésar_Constancia de Similitud.pdf.txtCésar_Constancia de Similitud.pdf.txtExtracted texttext/plain69318https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/af9fb6ee-8492-49b5-a3fa-118de3755b24/downloadde006ecab1572e2eb32dc9c8cfc6de34MD596falseAdministratorREADCésar_Constancia de Conformidad.pdf.txtCésar_Constancia de Conformidad.pdf.txtExtracted texttext/plain2https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/570a9a2a-aba1-411d-9e23-08e634b162cd/downloade1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD598falseAdministratorREADTHUMBNAILCésar_Tesis_Título_2023.pdf.jpgCésar_Tesis_Título_2023.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4007https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/9748afac-acc4-4bab-96d6-02df44192de4/download7f779fffa75563e502e90bc47891e11bMD593falseAnonymousREADCésar_Formulario de Autorizacion.pdf.jpgCésar_Formulario de Autorizacion.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4278https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/ddca3443-8dca-4956-9e36-aeadfe6cdc9d/download3dd82d3c09f188df631fae9fbcb40f58MD595falseAdministratorREADCésar_Constancia de Similitud.pdf.jpgCésar_Constancia de Similitud.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4824https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/e5b6d87e-4957-4aa6-b6fe-7d791785abf2/download702aa9cf51c5a08d6891dcad2745218dMD597falseAdministratorREADCésar_Constancia de Conformidad.pdf.jpgCésar_Constancia de Conformidad.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4347https://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstreams/b513d386-158e-4d74-9196-8d3a07368f9f/download9ab5451d17eb364ed046f1e6ddc7b3f9MD599falseAdministratorREAD20.500.12737/9979oai:repositorio.unapiquitos.edu.pe:20.500.12737/99792025-09-27T20:18:50.531984Zhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://repositorio.unapiquitos.edu.peRepositorio Digital UNAPrepositorio.institucional@unapiquitos.edu.pe
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