VANDENS SUVARTOJIMO DUOMENŲ ANALIZĖ TAIKANT DUOMENŲ TYRYBOS METODUS

Ištrauka

Magistro studijų baigiamasis darbas
VANDENS SUVARTOJIMO DUOMENŲ ANALIZĖ TAIKANT DUOMENŲ TYRYBOS METODUS

TURINYS
LENTELIŲ SĄRAŠAS..........................................................................................................................................5
PAVEIKSLŲ SĄRAŠAS.......................................................................................................................................6
SANTRUMPOS.....................................................................................................................................................8
SANTRAUKA........................................................................................................................................................9
VARTOJAMŲ SĄVOKŲ PAAIŠKINIMAI........................................................................................................11
ĮVADAS...............................................................................................................................................................12
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI..................................................................................................................14
1. LITERATŪROS APŽVALGA.....................................................................................................................15
1.1. Informacinės technologijos vandens valdyme.......................................................................................15
1.2. Vandens nuostoliai................................................................................................................................16
2. METROLOGIJA...........................................................................................................................................19
2.1. Metrologija ir jos uždaviniai.................................................................................................................19
2.2. Pasaulinės metrologijos organizacijos...................................................................................................21
2.3. Pasaulinės regioninės metrologijos organizacijos (RMO).....................................................................22
3. DUOMENŲ TYRYBOS METODŲ TAIKYMAS METROLOGIJOJE.......................................................25
3.1. Duomenų tyryba....................................................................................................................................25
3.2. Duomenų tyrybos metodai....................................................................................................................27
3.2.1. Neuroniniai tinklai.........................................................................................................................27
3.2.2. Asociacijų analizė.........................................................................................................................27
3.2.3. Sprendimų medžiai........................................................................................................................27
3.2.4. Genetiniai algoritmai.....................................................................................................................28
3.2.5. Artimiausio kaimyno algoritmas...................................................................................................28
3.2.6. Naïve Bayes algoritmas.................................................................................................................28
3.2.7. Grupavimas...................................................................................................................................29
3.2.8. Asociacijų taisyklės.......................................................................................................................29
3.2.9. Sekos nustatymas..........................................................................................................................29
3.2.10. Regresija........................................................................................................................................30
3.2.11. Laiko eilutės..................................................................................................................................30
3.3. Duomenų tyrybos poreikis metrologijos srityje.....................................................................................30
3.4. Duomenų tyrybos iššūkiai.....................................................................................................................31
3.5. Duomenų tyrybos įrankiai.....................................................................................................................32
4. VANDENS SKAITYKLIAI.........................................................................................................................34
4.1. Vandens skaitiklių gyvavimo ciklas......................................................................................................34
4.2. Skaitmeninių vandens skaitiklių pranašumas lyginant su analoginiai skaitikliais..................................37
4.3. Analoginiai vandens skaitikliai daugiabučiuose namuose.....................................................................38
4.4. Geriamojo vandens apskaitos prietaisų tikrinimas.................................................................................39
5. DUOMENŲ TYRYBOS ANALIZĖS METODŲ TAIKYMAS...................................................................41
5.1. Duomenų tyrybos taikymas vandens suvartojimo analizėje..................................................................41
5.2. Duomenų privatumas............................................................................................................................42
5.3. Naudojamų duomenų charakteristikos...................................................................................................43
5.4. Realių duomenų paruošimas tyrimui.....................................................................................................43
5.5. Duomenų sezoniškumas........................................................................................................................44
5.6. Trendo ir sezoniškumo nustatymas naudojant vizualizaciją su Tableau programa................................46
5.7. Laiko eilučių dekompozicija.................................................................................................................48
5.8. Paprastojo slankiojo vidurkio metodas..................................................................................................49
5.9. ARIMA modelis....................................................................................................................................51
5.10. Eksponentinio išlyginimo metodas....................................................................................................56
5.11. Prognozavimo modelių palyginimas.................................................................................................58
IŠVADOS IR REKOMENDACIJOS................................................................................................................60
LITERATŪRA.................................................................................................................................................62
PRIEDAI..............................................................................................................................................................65

ĮVADAS
Kasdieniniame gyvenime mes nuolat susiduriame su matavimais ir matavimo priemonėmis.
Parduotuvėje už prekes mokame pagal svarstyklių parodymus, o už sunaudotą šilumą ir vandenį
atsiskaitome pagal skaitiklių parodymus. Siekiant užtikrinti duomenų tikslumą ir apsaugoti vartotoją
nuo finansinių nuostolių, svarbu tinkamai prižiūrėti matavimo priemones. Metrologija yra svarbi ir
plačiai naudojama kasdieniniame gyvenime: namų ūkis, automobiliai, elektros prietaisai, energijos
suvartojimas, vandens suvartojimas, pirkimų pardavimų sandoriai, oro ir aplinkos tyrimai, medicinos
diagnostika, sportas, saugumas ir kitos sritys
Kiekvieną dieną visame pasaulyje didėja duomenų kiekiai, kurie yra surenkami kas sekundę.
Metrologijos mokslas apima daugybę sričių. Tolimesniam darbui pasirinkome nagrinėti vandens
suvartojimo sritį, konkrečiai - analoginių vandens skaitiklių naudojimą fiksuojant vandens suvartojimą.
Šie skaitikliai naudojami kasdieniame kiekvieno žmogaus gyvenime. Ši sritis pasirinkta, nes
metrologijos mokslas yra apie tikslius matavimus, kurie padeda teisingai atlikti matavimus. Nepaisant
gausybės saugomų duomenų, mažai dėmesio skiriama jų analizei ir naudingos informacijos tyrybai.
Naujojoje informatikos bendrojoje programoje išskirtos šešios pasiekimų sritys: Skaitmeninio
turinio kūrimas, Algoritmai ir programavimas, Duomenų tyryba ir informacija, Technologinių
problemų sprendimas, Virtualioji komunikacija ir bendradarbiavimas, Saugus elgesys [31]. Atsirado
nauja sritys apie duomenų tyrybą, todėl darbe konkrečių duomenų pavyzdžiu atliekama duomenų
analizė taikant pasirinktus duomenų tyrybos metodus. Tai padeda iliustruoti realaus gyvenimo
problemų sprendimą ir suprasti duomenų tyrybos svarbą,
Problema. Tikslūs ir patikimi vandens suvartojimo matavimai yra svarbūs tiek namų ūkiams, tiek
pramonės šakoms, nes pagal juos vyksta atsiskaitymai tarp tiekėjo ir vartotojo už sunaudotą vandenį.
Šiuo metu duomenų rinkimas, sisteminimas, atrinkimas ir apdorojimas nėra atliekamas korektiškai
įmonėse. Problema su kuria susiduriame - tai skaitmeninio turinio kokybė ir gautos informacijos
patikimumas.
Aktualumas. Šiuo metu pasaulyje yra didėjantis poreikis efektyviai valdyti vandens išteklius ir stengtis
sumažinti vandens suvartojimą. Tačiau analoginių vandens skaitiklių tikslumas gali būti nepakankamas
vertinant vandens suvartojimą. Todėl aktualu ištirti analoginių skaitiklių tikslumą ir galimą įtaką
vandens suvartojimo duomenų tikslumui.
Naujumas. Duomenų tyrybos metodų taikymas vandens suvartojimo analizėje, atneša aiškią naujovę
informatikos dalyko kontekste. Šiame tyrime parodome, su kokiais iššūkiais susiduriame apdorojant
duomenis ir informaciją. Šio tyrimo vienas iš tikslų yra parodyti, kaip atlikti suformuluoto uždavinio
analizę kaip įvertinti skaitmeninio turinio kokybę ir informacijos patikimumą sprendžiant realias
gyvenimo problemas.
Kadangi šiuolaikiniame pasaulyje duomenų yra labai daug surinka ir tai didelė vertybė, remiantis
turimais duomenimis sprendžiamos įvairiausios realaus gyvenimo problemos. Darbe yra parodoma,
kaip galima spręsti vandens suvartojimo ir vandens resursų valdymą.
Tai aktualu ir mokymo procese norime praplėsti mokinių suvokimą apie informatikos...