Prediction of imports of household appliances in Ecuador using LSTM networks

dc.contributor.authorTello Guerrero, Marco Andrés
dc.contributor.authorIzquierdo Torres, Ismael Fernando
dc.contributor.authorPacheco Portilla, Mario Gustavo
dc.contributor.authorVanegas Peña, Paúl Fernando
dc.date.accessioned2020-05-23T03:17:48Z
dc.date.available2020-05-23T03:17:48Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionEl pronóstico de series de tiempo es un tema importante ampliamente abordado con modelos estadísticos tradicionales como la regresión y el promedio móvil. Este trabajo utiliza las redes de última generación de memoria a corto plazo (LSTM) para predecir las importaciones ecuatorianas de electrodomésticos y comparar los resultados con los obtenidos por los métodos tradicionales. Primero, se utilizó un modelo ARIMA para pronosticar datos de importaciones. Luego, las predicciones fueron calculadas por una red Univariate LSTM. La serie de tiempo utilizada en ambos experimentos fue el promedio mensual de importaciones desde 1996 hasta abril de 2019. Además, se incluyeron series de tiempo de crecimiento del PIB, población e inflación en el modelo para probar las mejoras de predicción. El rendimiento de los modelos se evaluó comparando las métricas de Cuadrado medio, Cuadrado medio cuadrático y Error absoluto medio. Los resultados muestran que una red LSTM produce un mejor ajuste de los datos de importación y mejores predicciones en comparación con las producidas por el modelo ARIMA. Además, el uso de series de tiempo multivariadas (es decir, datos de crecimiento del PIB, población, inflación), para el modelo LSTM, no produjo mejoras significativas en comparación con las series de tiempo de importaciones univariadas.
dc.description.abstractTime series forecasting is an important topic widely addressed with traditional statistical models such as regression, and moving average. This work uses the state-of-the-art Long Short-Term Memory (LSTM) Networks to predict Ecuadorian imports of Home Appliances, and to compare the results against those obtained by traditional methods. First, an ARIMA model was used to forecast imports data. Then, the predictions were calculated by a Univariate LSTM network. The time series used in both experiments was the monthly average of imports from 1996 to April 2019. In addition, time series of GDP Growth, Population, and Inflation were included in the model to test prediction improvements. The performance of the models was assessed comparing the Mean Squared, Root Mean Square and Mean Absolute Error metrics. The results show that a LSTM network produces a better fit of the imports data and improved predictions compared against those produced by the ARIMA model. Furthermore, the use of multivariate time series (i.e., GDP Growth, Population, Inflation) data, for the LSTM model, did not produce significant improvements compared to the univariate imports time series.
dc.description.cityCuenca
dc.identifier.doi10.1007/978-3-030-35740-5_14
dc.identifier.isbn978-3-030-35739-9, 978-3-030-35740-5
dc.identifier.issn2194-5357
dc.identifier.urihttps://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85076570416&doi=10.1007%2f978-3-030-35740-5_14&partnerID=40&md5=9146a6bd9742971737402aaffea6f2ec
dc.language.isoes_ES
dc.publisherSpringer Nature Switzerland AG 2020
dc.sourceAdvances in Intelligent Systems and Computing
dc.subjectARIMA
dc.subjectImports forecasting
dc.subjectLSTM
dc.subjectRNN
dc.subjectTime series forecasting
dc.titlePrediction of imports of household appliances in Ecuador using LSTM networks
dc.typeARTÍCULO DE CONFERENCIA
dc.ucuenca.afiliacionTello, M., Universidad de Cuenca, Departamento de Espacio y Población, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionIzquierdo, I., Universidad de Cuenca, Departamento de Espacio y Población, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionPacheco, M., Universidad de Cuenca, Departamento de Espacio y Población, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.afiliacionVanegas, P., Universidad de Cuenca, Departamento de Espacio y Población, Cuenca, Ecuador; Vanegas, P., Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio5. Ciencias Sociales
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado5.2.2 Econometría
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico5.2 Economía y Negocios
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0542 - Estadística
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico054 - Matemáticas y Estadística
dc.ucuenca.comiteorganizadorconferenciaJavier Herrán Gómez, Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca; Nicolay Samaniego Erazo, Juan Pablo Carvallo Vega; Corporación Ecuatoriana para el Desarrollo de la Investigación y la Academia (CEDIA)
dc.ucuenca.conferencia6th Conference on Information and Communication Technologies, TIC.EC 2019
dc.ucuenca.correspondenciaTello Guerrero, Marco Andres, andres.tello@ucuenca.edu.ec
dc.ucuenca.cuartilQ4
dc.ucuenca.embargoend2050-05-20
dc.ucuenca.embargointerno2050-05-20
dc.ucuenca.factorimpacto0.174
dc.ucuenca.fechafinconferencia2019-11-29
dc.ucuenca.fechainicioconferencia2019-11-27
dc.ucuenca.idautor0704166818
dc.ucuenca.idautor0104821889
dc.ucuenca.idautor1400757157
dc.ucuenca.idautor0102596186
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.organizadorconferenciaUniversidad del Azuay
dc.ucuenca.paisECUADOR
dc.ucuenca.urifuentehttps://link.springer.com/bookseries/11156
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenVolumen 1099

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