การพยากรณ์ปริมาณฝุ่นละออง PM2.5 ในจังหวัดนครราชสีมาด้วยตัวแบบอนุกรมเวลาและการเรียนรู้ของเครื่องจักร

Main Article Content

พิยดา นาภูวงค์
ชนัญกาญจน์ แสงประสาน
สมบูรณ์ ชาวชายโขง
ธนวรรณณ์ วงศ์จิรัฐิติ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างตัวแบบพยากรณ์ปริมาณฝุ่นละออง PM2.5 รายเดือนในจังหวัดนครราชสีมา โดยใช้ 3 วิธีการ คือวิธีบอกซ์-เจนกินส์ การถดถอยเชิงเส้นพหุคูณ และโครงข่ายประสาทเทียม และเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวแบบพยากรณ์ดังกล่าวด้วยค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (RMSE) สำหรับการสร้างตัวแบบการพยากรณ์ ใช้ข้อมูลปริมาณ PM2.5 ชุดที่ 1 ที่เก็บจาก 42 คาบเวลา ตั้งแต่เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2562 ถึงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2565 ส่วนการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวแบบพยากรณ์ ใช้ข้อมูลปริมาณ PM2.5 ชุดที่ 2 ที่เก็บจาก 12 คาบเวลา ตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2566 ถึงเดือนธันวาคม พ.ศ. 2566 ผลการวิจัย พบว่า ตัวแบบพยากรณ์ปริมาณ PM2.5 รายเดือนในจังหวัดนครราชสีมาที่เหมาะสม คือ ตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งใช้ตัวแปรอิสระทั้ง 16 ตัวแปร มีชั้นซ่อน 1 ชั้น และจำนวนโหนดในชั้นซ่อน เท่ากับ 7 โหนด มีค่าอัตราการเรียนรู้ (Learning rate) เท่ากับ 0.1 ค่าโมเมนตัม (Momentum) เท่ากับ 0.1 และจำนวนการเรียนรู้ (Epoch) 500 รอบ นอกจากนี้ยังมีค่า RMSE ต่ำสุดเท่ากับ 2.560 และค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) เท่ากับ 0.988

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

Pochanart, P. 2016. The present state of urban air pollution problems in Thailand’s large cities: cases of Bangkok, Chiang mai, and Rayong. Journal of Environmental Management. 12(1):114-33. (in Thai)

Department of Disease Control. 2023. Disease and Health Hazard Forecast for Week No. 9/2022. https://ddc.moph.go.th/odpc9/forecast_detail.php?publish=12452. Accessed 15 January 2023. (in Thai)

Thairathonline. 2023. Korat Sky Clears, PM2.5 Dust Levels Decrease, Mainly Caused by Forest Fires in the National Park. https://www.thairath.co.th/news/local/northeast/2627065. Accessed 20 February 2023. (in Thai)

Sukkasem, I. 2020. Forecasting the amount of particulate matter having a diameter of less than 2.5 micrometers (PM2.5) in Nakhon Ratchasima province. The Office of Disease Prevention and Control 9 Nakhon Rathasima Journal. 27(1): 16-25. (in Thai)

Sangsri, P. and Chaiwuttisak, P. 2021. Hybrid of neural network and Markov chain method for predicting PM2.5 concentrations. Thai Science and Technology Journal. 29(5): 752-765. (in Thai)

Amnuaylojaroen, T. 2022. Prediction of PM2.5 in an urban area of northern Thailand using multivariate linear regression model. Advances in Meteorology. 2022: 3190484.

Kumharn, W. and et al. 2022. Improved hourly and long-term PM2.5 prediction modeling based on MODIS in Bangkok. Remote Sensing Applications: Society and Environment. 28: 100864.

Saiohai, J. and et al. 2023. Statistical PM2.5 prediction in an urban area using vertical meteorological factors. Atmosphere. 14(3): 589.

Masood, A. and Ahmad, K. 2020. A model for particulate matter (PM2. 5) prediction for Delhi based on machine learning approaches. Procedia Computer Science. 167: 2101-2110.

Sobri, M.N. and et al. 2021. Predicting particulate matter (PM2.5) in Malaysia using multiple linear regression and artificial neural network. Journal of Physics: Conference Series. 2084: 012010.

Hyndman, R.J. and Athanasopoulos, G. 2021. Forecasting: Principles and Practice. 3rd edition. Melbourne: OTexts.

Hair, J.F. and et al. 2009. Multivariate Data Analysis. 7th edition. New York: Pearson.

Han, J., Kamber, M. and Pei, J. 2012. Data Mining: Concepts and Techniques. Amsterdam: Elsevier.

Pasilatetsang, B. 2021. Creating Learning for AI with Python Machine Learning. Bangkok: V. Print (1991) Co., Ltd. (in Thai)

Pollution Control Department. 2022. Historical Air Quality Data. http://air4thai.pcd.go.th/webV3/#/History. Accessed 1 October 2022. (in Thai)

Northeastern Meteorological Center (Lower Part). 2022. Request Online Data. http://www.ubonmet.tmd.go.th/. Accessed 1 October 2022. (in Thai)

Pollution Control Department. 2023. Air Quality Index. http://air4thai.pcd.go.th/webV3/#/AQIInfo. Accessed 15 October 2023. (in Thai)