Науковий вісник НЛТУ України (Apr 2021)
Прогнозування попиту на пасажирські перевезення таксі методами нейронної мережі
Abstract
Розглянуто особливості прогнозування попиту на пасажирські перевезення таксі методами нейронної мережі за різних наборів вхідних даних, складу параметрів архітектури мережі, конфігурації апаратного забезпечення та його потужності. З'ясовано, що для зменшення тривалості очікування нових замовлень та відстані до клієнтів доцільно використовувати відповідні інформаційно-аналітичні системи, робота яких ґрунтується на штучному інтелекті. Це дасть змогу вирішити проблему попиту на перевезення таксі у відповідний період доби з врахуванням погодних умов, святкових, вихідних і робочих днів, а також пори року. Врахування ж наявних транспортних об'єктів – авіарейсів, потягів чи автобусів значно покращують роботу такої дорадчої системи. Використана в роботі гібридна архітектура нейро-фаззі мережі дає змогу одночасно вирішувати завдання короткотермінового прогнозування попиту на пасажирські перевезення таксі, а також проводити діагностику самої мережі, що полягає у виявленні різких змін властивостей обчислювального процесу. Для досягнення відповідної точності прогнозу в роботі опрацьовано набори вхідних даних у кількості 4,5 млн поїздок таксі. Для зменшення тривалості процедури навчання нейронної мережі організовано паралельні обчислення між різними вузлами мережі за допомогою графічних процесорів. Проведено навчання нейронної мережі на центральному процесорі, одному та двох графічних процесорах відповідно. З'ясовано, що організація паралельних обчислень на декількох графічних процесорах не завжди зменшує тривалість процедури навчання мережі, оскільки витрати на синхронізацію градієнтів між активними процесами значно перевищують користь від паралельних розрахунків. Встановлено, що за умови великого обсягу даних для організації паралельних обчислень та відповідної архітектури нейронної мережі можна досягти деякого зменшення тривалості процедури її навчання. Визначено, що зменшення тривалості процедури навчання нейронної мережі залежить від таких чинників: її архітектури, кількості параметрів навчання, конфігурації апаратного забезпечення та організації паралельних розрахунків.
Keywords
