جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "deep learning neural network" در نشریات گروه "اقتصاد کشاورزی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «deep learning neural network» در نشریات گروه «کشاورزی»-
امروزه بسیاری از کشاورزان و فعالان بخش کشاورزی از تغییرات قیمت های بازار و آخرین پیشرفت های فناوری در حوزه قیمت محصولات کشاورزی آگاهی های لازم را ندارند؛ بنابراین بهره گیری از مدل های هوشمند برای پیش بینی دقیق قیمت کالاهای کشاورزی در حوزه کشاورزی هوشمند برای آنها اهمیت حیاتی دارد. لذا هدف از این مطالعه، ارایه یک مدل هوشمند بر پایه داده کاوی از نوع هیبریدی غیر خطی برای پیش بینی دقیق قیمت آتی پسته به منظور رفع محدودیت های موجود شامل ماهیت چندبعدی داده ها، عدم قطعیت در داده های پیش بینی شده و نهایتا ارایه و ساخت مدل پایه قابل انتشار در زمینه به کارگیری الگوریتم های یادگیری ماشین عمیق برای پیش بینی قیمت محصولات کشاورزی است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که 1) با بکارگیری تیوری موجک برای نوفه زدایی داده ها، میزان خطای داده های قیمت کاهش یافته و داده ها از یک روند باثبات برخوردار شدند، 2) نتایج حاصل از اجرای شبکه کدکننده خودکار منتج به انتخاب وقفه بهینه یک، به عنوان متغیر ورودی برای پیش بینی قیمت آتی پسته تشخیص داده شد، 3) نتایج حاصل از بکارگیری شبیه سازی مونت کارلو-زنجیره مارکف و نیز پیش بینی خارج از نمونه با مجموعه داده های جدید، بیانگر این است که محتمل ترین و خوشبینانه ترین قیمت قابل وقوع برای قیمت آتی پسته در بورس کالای ایران، در سقف قیمتی 213 هزار تومان قرار دارد و قیمت پیش بینی شده با قیمت واقعی دارای اختلاف اندکی است (میزان خطا 0/7 درصد است). بر اساس نتایج حاصل شده، استفاده از مدل هیبریدی پیشنهاد شده و بکارگیری اجزای بکار برده شده در آن یعنی تابع تبدیل موجک، شبکه کدکننده خودکار، شبکه عصبی یادگیری عمیق، شبیه سازی مونت کارلو و استنتاج قیمت های جدید به عنوان کامل ترین زنجیره ارزش دو بخشی تحت یک مدل مرجع و پایه قابل انتشار برای پیش بینی و آزمون سایر محصولات کشاورزی با امکان به کارگیری تواترهای زمانی مختلف پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: پیش بینی قیمت آتی پسته, تئوری موجک و شبیه سازی مونت کارلو-زنجیره مارکف, داده کاوی, یادگیری شبکه عصبی عمیقIntroductionThe agricultural sector is one of the most basic and vital component in the social and economic structures of any country. Today, with increasing in the world's population and needing to provide food on the other hand, and increasing in the price fluctuations of agricultural products on the other hand, traditional agriculture is no longer responsible for the sustainable food security of the world population. In recent years, the occurrence of two incidents of the spread of the corona virus and the outbreak of war in Ukraine, have made the price of agricultural products extremely unstable. Today, even many farmers and agricultural associations in developing countries are not aware of the changes in market prices and the latest technological developments in the field of agricultural product prices, and they do not have the ability to discover the optimal price for selling their products. In such a situation, the use of intelligent models in order to accurately forecast the price of agricultural goods is vitally important for farmers and agricultural sector activists.Smart agriculture is an emerging concept that involves the integration of advanced technologies to collect and analyze data in order to solve the challenges and problems of the agricultural sector. In the meantime, forecasting the price of agricultural products involves with some basic challenges; including: 1) Data of agricultural product price is mostly non-linear, unstable, non-normal, and noisy and follows chaotic behavior, 2) There is uncertainty in the forecasted data obtained from different models, 3) In the studies related to price forecasting, the "publishable base model" is not provided in order to provide the forecasted price values. Therefore, the aim of this study is to provide a non-linear hybrid intelligent model for accurate forecasting of the future price of pistachios in the field of smart agriculture through managing the multidimensional nature of data, considering uncertainty in the forecasting data and finally building a publishable base model in the field of product price prediction.The hybrid model proposed in this study has the following innovations; 1) the deep learning neural network model and the Auto-Encoder network have been used to forecast the agricultural product price and determine the optimal lag of price as an input variable simultaneously, 2) The Monte Carlo method has been used as a non-parametric method to provide a confidence interval and calculate the most likely price that can happen, 3) The practical application of price forecasting models, i.e., "publishable base model" is presented in order to provide forecasted price values.
Materials and MethodsThe implementation of the proposed hybrid model in this study includes the steps of "data preparation", "data feature engineering", "training and testing the final deep learning neural network model", "building the optimal base model", "creating the most likely price scenarios" using the Monte Carlo method and "inferring new prices or making out-of-sample forecasting" with new data sets” by feeding new price data into the deep learning neural network model. In the proposed hybrid model, data mining techniques are used, including Wavelet Transform (WT), Long-Short Term Memory (LSTM), Auto-Encoder network (AE), Monte Carlo-Markov chain (MCMC) simulation method and the concept of "inferring new prices".In the data preparation stage, using methods such as data smoothing, data rebuilding, correction of duplicate data in several consecutive days, and correction of missing data, the continuous set of pistachio future price time series is prepared to enter the primary model. Also, the wavelet transform function has been used for de-noising the data, the Auto-Encoder network has been used to determine the optimal lag, the Monte Carlo-Markov chain simulation has been used to create the most probable price scenarios, and the deployment concept has been used for out-of-sample forecasting with new data sets. The data used in this study is the time series of the daily price of pistachio futures on the Iran Commodity Exchange in the period from 10/13/2019 to 12/14/2021 in Rials per kilogram.
Results and DiscussionThe results of this study showed that 1) by using the wavelet theory to de-noise the data, the error rate of the price data was reduced and the data had a stable trend, 2) the results of the implementation of the Auto-Encoder network showed that the optimal lag of one can be used as an input variable to forecast the future price of pistachios, 3) The outcomes derived from employing Monte Carlo-Markov chain simulation, coupled with out-of-sample forecasting using the new dataset, reveal compelling insights into the future pricing of pistachios on the Iranian Commodity Exchange. According to the analysis, the most probable and sanguine projection places the future price at the price ceiling of 213 thousand Tomans. Impressively, the forecasted price exhibits a minimal variance of merely 0.7% from the actual observed price, attesting to the precision of the proposed model. The overall accuracy of the model stands commendably high at approximately 93%.
ConclusionBased on the results, firstly, the forecasted price has a small error with the actual price and this small error shows the power of the built model in forecasting the future price trend of pistachios. Secondly, the alignment of the price resulting from the Monte Carlo simulation with the new price can also be used as a confidence index in risk management for traders and market participants. Thirdly, the process set is the most complete value chain in the production of price forecasting models. Therefore, the use of the proposed hybrid model and the use of the components used in it, i.e. wavelet transform function, Auto-Encoder network, deep learning neural network, Monte Carlo simulation and the concept of inferring new prices; are suggested.
Keywords: Datamining, Deep learning neural network, Future price forecast, Monte Carlo-Markov chain, Wavelet theory -
پیش بینی قیمت و روند تغییرات آن از مهم ترین عوامل در تصمیم گیری و تدوین راهبرد های مربوط به محصولات کشاورزی است. هدف مطالعه حاضر ارایه یک مدل یا الگوی داده کاوی هیبریدی شامل مجموعه مدل های غیرخطی الگوریتم ژنتیک، تبدیل موجک، شبکه عصبی عمیق و روش مونت کارلو برای پیش بینی دقیق قیمت محصولات کشاورزی بود. این الگوی پیشنهادی از نوع هیبریدی دومرحله ای و مدل پایه هیبریدی غیرخطی- غیرخطی بود و در آن، از الگوریتم ژنتیک برای تعیین وقفه بهینه سری زمانی قیمت، از تابع موجک برای نوفه زدایی داده های قیمت، از شبکه عصبی عمیق برای پیش بینی قیمت، از روش مونت کارلو برای شبیه سازی محتمل ترین احتمال قیمت و در نهایت، از محاسبات پیچیده نرم برای انجام «پیش بینی خارج از نمونه با مجموعه داده های جدید» برای دوره زمانی دوم تا دهم اردیبهشت 1399 استفاده شد. نتایج مقایسه الگوی پیشنهادی «الگوریتم ژنتیک- تبدیل موجک- شبکه عصبی عمیق- مونت کارلو» با سه الگوی رقیب «الگوریتم ژنتیک-شبکه عصبی عمیق- مونت کارلو»، «الگوریتم ژنتیک- تبدیل موجک- شبکه عصبی ساده- مونت کارلو» و «الگوریتم ژنتیک- شبکه عصبی ساده- مونت کارلو»، با استفاده از معیارهای ارزیابی، نشان داد که الگوی پیشنهادی نسبت به سه الگوی رقیب دارای عملکرد بهتری در پیش بینی قیمت زعفران آتی است؛ همچنین، استفاده از شبکه عصبی عمیق در مقایسه با شبکه عصبی ساده و نیز به کارگیری نظریه موجک برای نوفه زدایی و استفاده از روش مونتکارلو برای شبیه سازی قیمت های پیش بینی شده دقت پیش بینی قیمت آتی زعفران را افزایش می دهد. علاوه بر این، استفاده از محاسبات نرم برای انجام «پیش بینی خارج از نمونه با مجموعه داده های جدید» نشان داد که الگوی پیشنهادی از کارآیی لازم و دقت بالا برای پیش بینی کوتاه مدت قیمت آتی زعفران برخوردار بوده، به گونه ای که میزان خطای محاسباتی کمتر از یک درصد (6/0 درصد) است. بنابراین، مطالعه حاضر در دستیابی به شاخص میزان دقت حداکثری، سناریوسازی روند قیمت های آتی، تحلیل حساسیت مولفه های موثر بر قیمت و سرانجام، پیش بینی قیمت آینده از جایگاهی بسیار مناسب برخوردار است. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از الگوی پیشنهادی برای پیش بینی قیمت محصولات کشاورزی توصیه می شود.
کلید واژگان: پیش بینی, قیمت آتی زعفران, الگوریتم ژنتیک, نظریه موجک, شبکه عصبی عمیق, روش مونت کارلوThe price forecasting and its changes trend is one of the most important factors in decision making and formulating strategies related to agricultural products. This study aimed at presenting a hybrid data mining model for accurate price forecasting of agricultural products, including nonlinear models of wavelet transform, genetic algorithm, deep neural network and Monte Carlo technique. This proposed model involved a two-stage hybrid model and the base model of nonlinear-nonlinear. In this proposed model, the genetic algorithm for determining the optimal lag of price time series, the wavelet function for the de-noising of price data, the deep neural network for price forecasting, the Monte Carlo method for simulating the most probable price probability and finally, the complex soft calculations for "out-of-sample forecasting with new data set" were used. Results of comparison of the proposed model including "Genetic Algorithm-Wavelet Transform-Deep Neural Network-Monte Carlo", through evaluation criteria, with three competing models of "Genetic Algorithm-Deep Neural Network-Monte Carlo", "Genetic Algorithm-Wavelet Transform-Neural Network-Monte Carlo" and "Genetic Algorithm-Neural Network-Monte Carlo" showed that the proposed model had the better performance in forecasting of future price of saffron compared to the three competing models. Also, the use of deep neural network compared to neural network, the application of wavelet theory for de-noising and also the use of Monte Carlo technique to simulate the predicted prices, increase the forecasting accuracy of future price of saffron. In addition, the use of soft calculations showed that the proposed model had the necessary efficiency and high accuracy for short-term forecasting of the future price of saffron. Therefore, the present study has a good position in achieving the index of maximum accuracy, scenario making of future price trends, sensitivity analysis of components affecting the price and finally, forecasting the future price. Accordingly, the use of the proposed model to forecast the price of agricultural products is recommended.
Keywords: Forecasting, Future Price of Saffron, Genetic algorithm, Wavelet Theory, Deep learning Neural Network, Monte Carlo Method
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.