(For USM Staff/Student Only)

EngLib USM > Ω School of Chemical Engineering >

Prediction of Air Pollution Index (API) and Water Quality Index (WQI) Using Support Vector Machine (SVM)

Prediction of Air Pollution Index (API) and Water Quality Index (WQI) Using Support Vector Machine (SVM) / Leong Wei Cong
Kajian ini adalah untuk menjana model mesin sokongan vector (SVM) yang sesuai untuk meramalkan indeks pencemaran udara (API) dan indeks kualiti air (WQI). Pengiraan semasa API dan WQI adalah rumit dan memakan masa. Dengan model SVM ini, API dan WQI dapat diramal dengan serta-merta dengan menggunakan peramal yang sama yang digunakan dalam pengiraan. Terdapat tiga parameter utama yang mengawal prestasi model SVM, ia adalah parameter C, ε dan jenis fungsi kernel yang digunakan. Dalam kajian ini, hanya fungsi kernel sahaja yang akan disiasat, mereka adalah lelurus, fungsi radial asas (RBF) dan fungsi kernel polinomial. Keputusan model akan dianalisis dengan menggunakan ralat jumlah kuasa dua (SSE), min ralat jumlah kuasa dua (MSSE) dan pekali penentuan (R2). Selepas jenis fungsi kernel yang terbaik dipilih untuk model API dan WQI SVM, jenis-jenis fungsi kernel itu akan digunakan lagi untuk melatih model LS-SVM untuk membandingkan ketepatan antara model SVM dan LS-SVM. Ia telah mendapati bahawa fungsi kernel yang terbaik untuk model API SVM adalah fungsi kernel RBF, R2 ia adalah 0.9843 manakala bagi model WQI SVM adalah fungsi kernel polynomial dan R2 ia adalah 0.8796. Selain itu, dalam kajian in, didapati bahawa model WQI LS-SVM yang dilatih dengan peramal yang betul telah mempunyai ketepatan yang lebih tinggi dan ia punya R2 adalah 0.9227 berbanding dengan model WQI SVM yang dilatih dengan semua peramal yang sedia ada dan ia punya R2 adalah 0.9184. Malangnya, API LS-SVM model tidak dapat dilatih kerana jumlah set data yang besar adalah sukar untuk diproses oleh komputer yang sedia ada. _______________________________________________________________________________________________________ This study was about to generate a suitable support vector machine (SVM) model to predict the air pollution index (API) and water quality index (WQI). The current calculations of API and WQI were complex and time consuming. With the SVM model, the API and WQI can be predicted immediately by using the same predictors used in the calculation. There were three main parameters that control the performance of the SVM model, they were parameter C, ε and the type of kernel function used. In this study, only the type kernel function was investigated, they were linear, radial basis function (RBF) and polynomial kernel function. The results of the model were then analysed by using sum squares error (SSE), mean of sum squares error (MSSE) and coefficient of determination (R2). After the best type of kernel function was chosen for API and WQI SVM models, the types of kernel function were further utilised to train the least square support vector machine (LS-SVM) models to compare the accuracy between SVM and LS-SVM models. It was found that the best kernel function for API SVM model was RBF kernel function with R2 of 0.9843 while for WQI SVM model was polynomial kernel function with R2 of 0.8796. Moreover, it was found that WQI LS-SVM model that trained with correct predictors was having higher accuracy with R2 of 0.9227 compared with WQI SVM model that trained with all the predictors with R2 of 0.9184. Unfortunately, API LS-SVM model was not be able to train since the large amount of set of data was difficult to be processed by the computer available.
Contributor(s):
Leong Wei Cong - Author
Primary Item Type:
Final Year Project
Identifiers:
Accession Number : 875007266
Barcode : 00003107146
Language:
English
Subject Keywords:
support vector machine; air pollution index; polynomial kernel function
First presented to the public:
6/1/2017
Original Publication Date:
4/24/2018
Previously Published By:
Universiti Sains Malaysia
Place Of Publication:
School of Chemical Engineering
Citation:
Extents:
Number of Pages - 152
License Grantor / Date Granted:
  / ( View License )
Date Deposited
2018-04-24 14:48:32.671
Date Last Updated
2019-01-07 11:24:32.9118
Submitter:
Mohd Jasnizam Mohd Salleh

All Versions

Thumbnail Name Version Created Date
Prediction of Air Pollution Index (API) and Water Quality Index (WQI) Using Support Vector Machine (SVM)1 2018-04-24 14:48:32.671