PredicciónPredicciónMeteorológicaMeteorológica
Autores:Autores:Jaime Mayor BerzalJaime Mayor Berzal
Roberto Díaz MoralesRoberto Díaz Morales
ÍndiceÍndice
�� IntroducciónIntroducción�� Tratamiento de datosTratamiento de datos�� PrediccionesPredicciones�� Cuadro con erroresCuadro con errores�� ConclusionesConclusiones�� Código para traducir el código METARCódigo para traducir el código METAR
IntroducciónIntroducción�� Objetivo:Objetivo:�� Predecir la temperatura una hora despuésPredecir la temperatura una hora después�� Predecir la temperatura a 24 horasPredecir la temperatura a 24 horas�� Predecir condicionesPredecir condiciones
Se aplicarán diversos utilidades que nos proporcionaSe aplicarán diversos utilidades que nos proporciona wekawekacon este fin.con este fin.
Se utilizaran los datos obtenidos en el aeropuerto deSe utilizaran los datos obtenidos en el aeropuerto debarajas entre 1996 y 2004, obtenidos debarajas entre 1996 y 2004, obtenidos de
wunderground.comwunderground.com
Tratamiento de datosTratamiento de datos�� Atributos METARAtributos METAR�� HoraCETHoraCET�� Temperatura (gradosTemperatura (grados FarenheitFarenheit))�� Punto de rocío (gradosPunto de rocío (grados FarenheitFarenheit))�� HumedadHumedad�� Presión (pulgadas)Presión (pulgadas)�� VisibilidadVisibilidad�� Dirección del vientoDirección del viento�� Velocidad del viento (millas porVelocidad del viento (millas por
hora)hora)�� Velocidad de ráfagas de vientoVelocidad de ráfagas de viento
(millas por hora)(millas por hora)�� PrecipitaciónPrecipitación�� EventosEventos
�� CondicionesCondiciones
�� Variables escogidas:Variables escogidas:�� HoraCETHoraCET�� TemperaturaTemperatura�� Punto de rocíoPunto de rocío�� HumedadHumedad�� PresiónPresión�� VisibilidadVisibilidad�� Dirección del vientoDirección del viento�� Velocidad del vientoVelocidad del viento�� Velocidad ráfagas de vientoVelocidad ráfagas de viento�� HechosHechos�� Condiciones actualesCondiciones actuales�� Temperatura hora antesTemperatura hora antes�� Temperatura día antesTemperatura día antes�� Condiciones día antesCondiciones día antes
Tratamiento del DíaTratamiento del Día�� El formato de mes y día del mes se ha pasadoEl formato de mes y día del mes se ha pasado
a día del año, un entero entre 1 y 366:a día del año, un entero entre 1 y 366:
Tratamiento de la horaTratamiento de la hora
�� La hora aparecía en formato de 1 a 12 AM oLa hora aparecía en formato de 1 a 12 AM oPM, lo hemos pasado a un número real de 1PM, lo hemos pasado a un número real de 1a 24:a 24:
Tratamiento de las temperaturasTratamiento de las temperaturas�� Las temperaturas y el nivel de rocío vienen dados en gradosLas temperaturas y el nivel de rocío vienen dados en grados
FarenheitFarenheit, se han eliminado datos que debían ser erróneos (por, se han eliminado datos que debían ser erróneos (porejemplo temperaturas de más de 60º centígrados)ejemplo temperaturas de más de 60º centígrados)
Tratamiento de la presión yTratamiento de la presión yvelocidad del vientovelocidad del viento
�� La presión viene dada enLa presión viene dada enpulgadas (1 atmósfera = 29,92pulgadas (1 atmósfera = 29,92pulgadas), hemos eliminadopulgadas), hemos eliminadolas que no se encuentran enlas que no se encuentran entorno a una atmósfera:torno a una atmósfera:
�� En cuanto a velocidad delEn cuanto a velocidad delviento que viene en millas porviento que viene en millas porhora hemos eliminado las quehora hemos eliminado las queson superiores a 125son superiores a 125 KmKm/h:/h:
Tratamiento de la dirección delTratamiento de la dirección delviento y las condiciones:viento y las condiciones:
�� La dirección del viento que venía enLa dirección del viento que venía enpuntos cardinales (puntos cardinales (N,NNO,NO,ONON,NNO,NO,ONO, …)la, …)lahemos pasado a grados (0ºhemos pasado a grados (0º--360º).360º).
�� Las condiciones atmosféricas, que eranLas condiciones atmosféricas, que eranmás de 40 las hemos agrupado en 10más de 40 las hemos agrupado en 10(Despejado, Nublado, Lluvia, Tormenta,(Despejado, Nublado, Lluvia, Tormenta,Granizo, Bruma, Humo, Nieve, Niebla yGranizo, Bruma, Humo, Nieve, Niebla yNubes de Polvo).Nubes de Polvo).
Tratamiento de datosTratamiento de datos
�� Tres variables para evaluar, una en cadaTres variables para evaluar, una en cadapredicciónpredicción
�� Temperatura en 1 horaTemperatura en 1 hora�� Temperatura en 24 horaTemperatura en 24 hora�� Condiciones en 24 horasCondiciones en 24 horas
Selección de atributosSelección de atributos
�� Predicción 24 horasPredicción 24 horas
1.1. DiaDia2.2. HumedadHumedad3.3. PresionInPresionIn4.4. Visibilidad_MPHVisibilidad_MPH5.5. Velocidad_vientoMPHVelocidad_vientoMPH6.6. ConditionsConditions7.7. TemperaturaF1HAntesTemperaturaF1HAntes8.8. Conditions1DAntesConditions1DAntes
�� Predicción 1 y 24Predicción 1 y 24horashoras
SSóólo temperatura actuallo temperatura actual
Predicción de condicionesPredicción de condiciones
Predicción de condicionesPredicción de condiciones
Predicción de condicionesPredicción de condiciones
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas
�� Funciones:Funciones:�� Las funciones nos han dado buenos resultados, seLas funciones nos han dado buenos resultados, se
basan en regresiones lineales y redes de neuronas:basan en regresiones lineales y redes de neuronas:
5,80%5,80%3,42 K3,42 K2,72%2,72%1,61 K1,61 KLinearLinearRegressionRegression
5,87 %5,87 %3,46 K3,46 K2,74 %2,74 %1,7 K1,7 KMultilayerMultilayerPerceptronPerceptron
5,85%5,85%3,45 K3,45 K2,72%2,72%1,62 K1,62 KLeastMedSqLeastMedSq
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas
�� LazyLazy::�� Estas funciones se basan en los métodos del vecinoEstas funciones se basan en los métodos del vecino
más próximo:más próximo:
11,99 %11,99 %7,11 K7,11 K11,64%11,64%6,89 K6,89 KLWLLWL
7,69%7,69%4,53 K4,53 K6,23%6,23%3,67 K3,67 KIBK(k=67IBK(k=67))
7,43 %7,43 %4,28 K4,28 K3,69 %3,69 %2,2 K2,2 KKStarKStar
13,68%13,68%7,88 K7,88 K13,93%13,93%8,24 K8,24 KIB1IB1
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas�� Meta:Meta:
�� Métodos que dependen de un clasificador, dependiendo delMétodos que dependen de un clasificador, dependiendo delclasificador se obtendrán buenos o malos resultados:clasificador se obtendrán buenos o malos resultados:
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KFilteredFiltered ClasifierClasifier
5,40 %5,40 %3,18 K3,18 K2,33%2,33%1,357 K1,357 KBaggingBagging
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KAttribAttrib SelectSelectClasClas
7,34%7,34%4,33 K4,33 K5,84%5,84%3,45 K3,45 KAdditiveAdditiveRegresionRegresion
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media|ErrorMedia|Error//TreTreal|al|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KVoteVote
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KCVParamSeleCVParamSelectionction
6,95 %6,95 %4,10 K4,10 K3,80 %3,80 %2,24 K2,24 KRegresionRegresion bybyDiscretizationDiscretization
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KStakingStaking
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KMultiSchemeMultiScheme
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas
�� TreesTrees::�� Consisten en árboles en cuyos nodos se vanConsisten en árboles en cuyos nodos se van
tomando decisiones de clasificación:tomando decisiones de clasificación:
5,96 %5,96 %3,51 K3,51 K2,55 %2,55 %1,50 K1,50 KREPREP TreeTree
5,79 %5,79 %3,41 K3,41 K2,33 %2,33 %1,37 K1,37 KM5PM5P
13,09 %13,09 %7,72 K7,72 K12,51 %12,51 %7,38 K7,38 KDecisionDecisionStumpStump
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas�� Como ejemplo de árbol podemos ver el que mejorComo ejemplo de árbol podemos ver el que mejor
resultado nos ha dado, el M5P, que para 24 horas es elresultado nos ha dado, el M5P, que para 24 horas es elsiguiente:siguiente:
Predicción de temperaturasPredicción de temperaturas�� Rules:Rules:
6,43 %6,43 %3,79 K3,79 K3,64 %3,64 %2,14 K2,14 KDecisionDecisionTableTable
12,90 %12,90 %7,61 K7,61 K12,51 %12,51 %7,38 K7,38 KConjunctiveConjunctiverulerule
5,75 %5,75 %3,38 K3,38 K2,31 %2,31 %1,36 K1,36 KM5 RulesM5 Rules
22,06%22,06%13,02 K13,02 K21,71%21,71%12,8 K12,8 KZeroRZeroR
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
Media deMedia de|Error|Error//Treal|Treal|
Media deMedia de|Error||Error|
FunciónFunción
Predicción 24 horasPredicción 24 horasPredicción 1 horaPredicción 1 hora
Cuadro con errores enCuadro con errores encondicionescondiciones
Cuadro con errores enCuadro con errores entemperaturastemperaturas
ConclusionesConclusiones�� El error de predecir las condiciones del día siguiente no esEl error de predecir las condiciones del día siguiente no es
demasiado buenodemasiado bueno..�� Una conclusión clara => solución más simple es la mejor.Una conclusión clara => solución más simple es la mejor.�� Estimar temperaturas => el error es menor al predecir unaEstimar temperaturas => el error es menor al predecir una
temperatura de dentro de una hora que una temperaturatemperatura de dentro de una hora que una temperaturadel día siguientedel día siguiente
�� No es lo mismo predecir condiciones que predecirNo es lo mismo predecir condiciones que predecirtemperaturas. Discreta y Continua.temperaturas. Discreta y Continua.