I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   12 ,   No .   1 Octo b er   201 8 ,   p p .   1 6 1 ~ 1 6 7   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 2 .i 1 . p p 161 - 1 6 7          161       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   An Acc ura te  M e d iu m - Ter m  Lo a Foreca sting  bas e d on Hybri Techniqu e       Z . M .   Ya s in 1 ,   N. F . A.   Aziz 2 ,   N. A.   Sa li m 3 ,   N. A.   Wa ha b 4 ,   N. A.   Ra h m a t 5   1 , 3, 4 F a c u l ty   o f   El e c tri c a En g in e e ri n g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M A RA ,   S h a h   A lam ,   M a la y sia   2 ,5 De p a rtm e n o f   El e c tri c a P o w e En g in e e rin g ,   U n iv e rsiti   T e n a g a   Na sio n a l,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 1 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ju n   1 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju l 2 5 ,   2 0 1 8       A n   a c c u ra te  m e d iu m   ter m   lo a d   f o re c a stin g   is  sig n i f ica n fo p o w e r   g e n e ra ti o n   sc h e d u li n g ,   e c o n o m ic  a n d   re li a b le  o p e ra ti o n   i n   p o w e s y st e m .   M o st  o f   c las sic a a p p ro a c h   f o m e d iu m   ter m   lo a d   f o re c a stin g   o n ly   c o n sid e to tal  d a il y   lo a d   d e m a n d .   T h is  a p p r o a c h   m a y   n o p r o v id e   a c c u r a te  re su lt sin c e   th e   lo a d   d e m a n d   is  f lu c tu a ted   in   a   d a y .   In   th is  p a p e r,   a   h y b rid   A n t - L io n   Op ti m ize r   Lea st - sq u a re   S u p p o rt  V e c to M a c h in e   (A LO - L S S V M is  p ro p o se d   to   f o re c a st  2 4 - h o u l o a d   d e m a n d   f o th e   n e x y e a r.   A n t - L io n   Op ti m i z e r   (AL O)  is  u ti li z e d   to   o p ti m ize   th e   RBF   Ke rn e p a ra m e ter in   L e a st - S q u a re   S u p p o rt  V e c to M a c h in e   (L S - S VM).   T h e   o b jec ti v e   o f   th e   o p ti m iz a ti o n   is  t o   m in i m ize   th e   M e a n   A b so lu te  P e r c e n tag e   Err o (M A P E).   T h e   p e rfo rm a n c e   o AL O - L S S V M   tec h n i q u e   w a s   c o m p a re d   w it h   th o se   o b tain e d   f ro m   L S - S V M   tec h n iq u e   th ro u g h   a   1 0 - f o ld   c ro ss - v a li d a ti o n   p r o c e d u re .   T h e   h isto ri c a h o u rly   lo a d   d a ta  a re   a n a ly z e d   a n d   a p p r o p riate   f e a tu re a re   se lec ted   f o th e   m o d e l.   T h e re   a r e   2 4   in p u ts  a n d   2 4   o u t p u ts  v e c to rs  f o th is  m o d e w h ich   re p re se n t 24 - h o u lo a d   d e m a n d   f o w h o le  y e a r.   T h e   re su lt re v e a led   th a th e   h ig h   a c c u ra c y   o f   p re d ictio n   c o u ld   b e   a c h iev e d   u sin g   A L O - L S S V M .   K ey w o r d s :   An L io n   Op ti m izer   L ea s t - Sq u ar S u p p o r t V ec to r   Ma ch i n e   Me an   A b s o lu te  P er ce n tag E r r o r   Me d iu m - T er m   L o ad   Fo r ec asti n g .   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Z . M.   Yasi n   Fac u lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M A R A ,   Sh a h   A la m ,   Ma la y s ia   E - m a il:  zu h aila m y 7 4 @ g m a il. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   E lectr ic  lo ad   f o r ec asti n g   is   i m p o r tan t in   p lan n i n g ,   o p er atio n   an d   r eg u latio n   o f   elec tr ic  p o w er   s y s te m s   An   ac cu r ate  lo ad   f o r ec asti n g   w il lead   to   s u b s tan t ial  s a v i n g s   in   o p er atin g   a n d   m ai n te n an ce   co s ts ,   in cr ea s e d   th s tab il it y ,   r eliab il it y   a n d   s ec u r it y   o f   th s y s te m   [ 1 ] .   Un d er esti m ate  t h lo ad   d e m an d   m a y   ca u s t h e   in s u f f icien o f   p o w er   s u p p l y   t o   th co n s u m er s .   Fu r t h er m o r e ,   it  m a y   r es u lt   t h r ed u ctio n   o f   p o w er   q u alit y   i n   th s y s te m .   O n   t h o th er   h an d ,   o v er esti m atio n   m a y   lead   t h p r o v id er   to   m ak u n n ec e s s ar y   i n v e s t m en an d   d o es  n o m ee t   th e   o p ti m u m   ec o n o m ic  p o w er   d is p atc h .   E lect r ic  lo ad   f o r ec ast   ca n   b d iv id e d   in to   3   t y p es.   T h e   f ir s t y p is   lo n g - ter m   lo ad   f o r ec asti n g .   T h f o r ec ast  w h it in   5   to   2 0   y ea r s   is   cla s s i f ied   as  lo n g   ter m   lo ad   f o r ec asti n g   [ 2 ] .   T h is   t y p o f   f o r ec asti n g   a ls o   h a s   n o n - l in ea r   co r r elatio n   w it h   o th er   f ac to r s .   T h s ec o n d   t y p is   m ed iu m - ter m   lo ad   f o r ec asti n g .   Me d iu m - ter m   lo ad   f o r ec as tin g   ( MT L F)  ca n   b co n s id e r ed   as  f o r ec ast  f o m o n t h l y   u p   to   s e v er al  y ea r   [ 3 ] .   Op er ato r s   ca n   r el y   o n   M T L in   m a k i n g   d ec is io n s   f o r   u n it  co m m it m en t,  s y s te m   s ec u r it y   a n al y s i s ,   d is p atch i n g   s c h ed u le   an d   lo ad   f lo w   an al y s is .   T h er ef o r e,   i m p r o v in g   MT L F   ac cu r ac is   cr u cial  f o r   in cr ea s i n g   t h e f f icien c y   o f   s y s te m s   a n d   r ed u ci n g   t h co s t s   [ 4 ] .   T h th ir d   ty p is   s h o r t - ter m   l o ad   f o r ec asti n g   ( ST L F).   ST L m ai n l y   co v er s   th p er io d   o f   o n w ee k ,   an d   r ef er s   to   th as s ess m e n o f   lo ad   p er   h o u r   d u r in g   t h d ay   [ 5 ] .   T h is   t y p o f   p r ed ictio n   is   m o r s p ec if ic  in   ti m as  it  co n s id er s   h o u r l y   p r ed ictio n .   T h m o r s p ec if ic  th m o r ac cu r ate  th p r ed ictio n   ca n   b e.   T h s h o r t - ter m   lo ad   f o r ec asti n g   is   n ee d ed   f o r   co n tr o an d   s c h ed u li n g   o f   p o w er   s y s te m ,   p o w er   s y s te m   m ai n te n an ce ,   p o w er   s y s te m   o p er atio n   a n d   co n tin g e n c y   a n al y s i s   [6 - 7] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 6 1     167   162   C o n v en t io n al  m eth o d s   s u c h   a s   lin ea r   r eg r es s io n   m et h o d s   [ 8 ] ,   tim e - s er ies  m o d elli n g   [ 9 ]   a n d   g en er al   ex p o n en t ial  m e th o d   [ 1 0 ]   h av b ee n   u tili ze d   f o r   lo ad   f o r e ca s tin g .   T h ese  m e th o d s   w er e   ab le  to   p r e d ict  th lin ea r   lo ad   s er ies  an d   u n ab le  to   p r e d ict  n o n - li n ea r   ch ar ac ter   o f   lo ad   [ 1 1 ] .   I n   lin w it h   th r ap id   d ev elo p m en t   o f   ar tific ial  i n tell ig e n ce   al g o r ith m s ,   esp ec iall y   al g o r ith m s   w it h   s tr o n g   s el f - lear n i n g   s u c h   a s   s i m u lated   an n ea l in g   al g o r ith m ,   ar ti f ic ial   n e u r al  n e t w o r k ,   B P   n e u r al  n et w o r k   an d   p ar ticle  s w ar m   f u zz y   i n f er en ce   h a v e   b ee n   w id el y   u s ed   i n   lo ad   p r ed ictio n s .   Ho w e v er ,   all   th ese  m eth o d s   h a v t h eir   o wn   ad v a n t a g es   an d   d is ad v an ta g es.   R ec e n tl y ,   s u p p o r v ec to r   m ac h i n ( SVM) ,   w h ic h   i s   s u itab le   f o r   s o lv i n g   p r ac tical  p r o b lem s   s u c h   a s   lo ad   f o r ec asti n g   [ 1 2 ] .   An   i m p r o v ed   v er s io n   o f   S VM ,   L ea s t - Sq u ar e   S u p p o r Vec to r   Ma ch i n ( L S - SVM)   ap p lies   eq u alit y   co n s tr ain ts   i n s tead   o f   in eq u alit y   co n s tr ai n ts   to   s i m p lify   th co m p lex   ca lcu latio n   an d   i m p r o v th tr ain i n g   p r o ce s s .   I n   th is   p ap er ,   th h y b r id ized   o f   L S - SVM  an d   A n t - L io n   Op ti m izer   ( AL O)   is   p r esen ted   f o r   m ed iu m - ter m   lo ad   f o r ec asti n g .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h d ata  is   o b tain ed   f r o m   P J w eb s ite.   P J is   r eg io n al  tr an s m is s io n   o r g a n izatio n   ( R T O)   th at  co o r d in ates  elec tr ical  tr an s m is s io n   s y s te m s   i n   all  o r   p ar ts   o f   I llin o is ,   Dela w ar e,   I n d ian a,   K en tu c k y ,   Ma r y la n d ,   Mic h i g an ,   Ne w   J er s e y ,   No r th   C ar o li n a,   Oh io ,   P en n s y lv a n ia,   T en n es s ee ,   Vir g i n ia,   W est  Vir g i n ia  a n d   th e   Dis tr ict  o f   C o l u m b ia.   I n   o r d er   to   v er i f y   th e f f ec ti v e n ess   o f   th p r o p o s ed   alg o r ith m ,   h is to r ical  lo ad   d ata  f r o m   Du k is   s elec ted .   T h h o u r l y   d ata  f o r   w h o le  d a y s   i n   2 0 1 0   an d   2 0 1 1   a r e   u s ed   as  an   in p u a n d   o u tp u f o r   tr ain i n g   d ata  an d   test in g   d ata  r esp ec tiv el y .   T h h o u r l y   d ata  in   th f ir s d a y   o f   J an u ar y   is   s et  to   b in p u w h il e   th s ec o n d   d a y   o f   J an u ar y   w i l b th o u tp u t.  T h h o u r l y   d ata  in   th 1 s d a y   u n til  3 6 4 th   d a y   w ill  ass ig n ed   as  in p u w h ile  t h h o u r l y   d ata  in   th 2 n d   d a y   u n ti 3 6 5 th   d a y   w il b th o u tp u t.  T h d ata  ca n   b d o w n lo ad ed   f r o m   [ 1 3 ] .     2 . 1 .   L ea s t - Sq ua re   Su pp o rt   Vec t o M a chine ( L S - SVM )   T h ap p r o ac h   o f   L S - SVM  i s   r ef o r m u latio n   o f   t h p r in cip les  o f   SVM,   w h ic h   ap p lie s   eq u ali t y   in s tead   o f   i n eq u al it y   co n s tr ai n ts   [ 1 4 ] .   T h o p tim izatio n   p r o b le m   i n   L S - SVM  i s   f o r m u lated   as:                    ( 1 )     W h er     is   a n   u n k n o w n   co ef f i cien v ec to r ,       is   a   r eg u lar izati o n   co n s ta n a n d   i s   as s u m ed   to   b w h ite  n o is p r o ce s s .   E q u atio n   ( 1 )   is   s u b j ec t to :                 ( 2 )     W h er x is   m ap p ed   in to   h ig h   d i m en s io n a f ea t u r s p ac w it h   m ap p in g   φ.   T h p r o b le m   ca n   b s o lv ed   u s in g   L ag r a n g m u ltip l ier s   an d   th s o l u tio n   is   p r esen t ed   in   f o r m :                   ( 3 )     W h er K( x , x i)   r ep r esen ts   k er n el,   d ef i n ed   as  t h d o p r o d u c b et w ee n   t h φ( x ) T   an d   φ( x ) .   I n   t h i s   p ap er ,   R ad ial  B asis   f u n ctio n   ( R B F)  is   u s ed .                       ( 4 )     I n   L S - S VM   w it h   R B k er n el   f u n ctio n ,   t h s elec tio n   o f   p ar a m eter s   b et w ee n   g a m m a n d   s ig m i s   ess e n tial.  T h ese  p ar am eter s   n ee d   to   b e   tu n i n g   to   m i n i m ize  tr ain in g   er r o r   an d   im p r o v ed   th p r ed ictio n   p er f o r m a n ce .   T h is   p ap er   p r o p o s ed   1 0 - f o ld s   cr o s s   v alid ati o n   tech n iq u f o r   th p ar a m et er s   s elec tio n .   Me a n   ab s o lu te  p er ce n ta g er r o r   ( MA P E )   is   u s ed   to   q u a n ti f y   th p er f o r m a n ce   o f   th e   p r ed ictio n .   T h lo w er   v al u o f   MA P E   in d icate   t h at  t h p r ed ictio n   is   g o o d .   T h f o r m u la  o f   MA P E   is   s h o w n   i n   E q u atio n   5 :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n   A cc u r a te  Med iu m - Ter Lo a d   F o r ec a s tin g   b a s ed   o n   Hyb r id   Tech n iq u e   ( Z.M.  Ya s in )   163                |               |                                   ( 5 )     W h er       is   th ac t u al  v al u a n d         is   th f o r ec ast  v al u e.     B esid es  M A P E ,   th e v alu a tio n   o f   th e s ti m atio n   is   d eter m i n ed   b y   t h co r r elatio n   o f   d ete r m in a tio n ,   R 2   as sh o w n   i n   E q .   ( 6 ) .               (           )           (                  )                             ( 6 )     W h er              is   th av er a g v a lu o f   ac tu al  L S - SVM.       2 . 2 .   Ant   L io n O pti m izer     T h A L alg o r it h m   i m itated   f r o m   t h in ter ac tio n   b et w ee n   an t - lio n s   an d   an t s   in   t h tr ap   [ 1 5 ] .   T h is   alg o r ith m   asp ir ed   f r o m   5   i m p o r tan s tep   in   t h tr u n at u r o f   th a n t - lio n s   h u n ti n g   b eh av io r .   T h an t - lio n   b u ild   t h tr ap   b y   d ig g i n g   t h s an d .   Af ter   t h at   t h a n i s   r a n d o m l y   w alk   u n t il  tr ap p in g   i n   th a n t - lio n 's  p it s .   T h is   w i ll   g i v t h an t - lio n   t h ch an ce   to   ca tc h   th a n b u u s u all y   th p r e y   w ill  r u n   a w a y .   T h is   w ill  lead   to   f o u r t h   s tep   w h ic h   th an t - lio n   w ill  t h r o w   t h s an d   m a k i n g   t h an s lid i n g   to w ar d   an t - lio n .   A th f in al  s tep ,   an t - lio n   ca tc h   t h p r ey   a n d   r eb u ild   th p it.  R a n d o m   w al k s   o f   an ts   ar r ep r esen ted   as E q u ati o n   ( 7 ) .               (               )       (             ) (             )                         ( 7 )     W h er       is   th m i n i m u m   o f   r an d o m   w al k   o f   i - th   v ar iab le,         is   th m a x i m u m   o f   r an d o m   w al k   in   i - t h   v ar iab le,           is   th m i n i m u m   o f   i - t h   v ar iab le  at  t - t h   iter atio n ,   a n d           in d icate s   t h m a x i m u m   o f   i - t h   v ar iab le  a t   t - t h   iter atio n .   T h n e w   eq u a ti o n s   ar f o r m u lated   b ased   o n   t h r an d o m   w alk s   o f   p r e y   th at  ar af f ec ted   b y   an t - lio n ' s   tr ap s .                                                          ( 8 )                                                      ( 9 )     W h er       is   th m in i m u m   o f   all  v ar iab les  at  t - t h   iter atio n ,         in d icate s   th v ec to r   in cl u d i n g   th e   m ax i m u m   o f   all  v ar iab les  at  t - t h   iter atio n ,           is   th m i n i m u m   o f   all  v ar iab les  f o r   i - t h   a n t         is   th m a x i m u m   o f   all  v ar iab les  f o r   i - t h   an t,  a n d                    s h o w s   th p o s itio n   o f   t h s e lecte d   j - th   an tlio n   at  t - th   i ter ati o n .   T h m at h e m a ticall y   m o d elin g   f o r   t h b e h av io r   o f   s lid in g   a n ts   to w ar d   a n t - lio n   ar e   f o r m u la ted   as  E q .   ( 1 0 )   an d   E q .   ( 1 1 ) .   T h f o r m u latio n s   ar b ased   o n   t h e   r ad iu s   o f   a n ts   r a n d o m   w alk s   t h at  i s   d ec r ea s ed   ev en t u all y .                                         ( 1 0 )                                         ( 1 1 )     A t t h f in a l step ,   an t - lio n   ca tch   th p r e y   a n d   r eb u ild   th p it.  T h s tep   is   f o r m u lated   as:                                         (           )   (                )             ( 1 2 )     E liti s m   i s   cr u c ial  c h ar ac ter is tic  o f   ev o l u tio n ar y   al g o r ith m s   th a allo w s   th e m   to   m ai n tai n   t h b es t   s o lu tio n ( s )   o b tain ed   at  an y   l ev el  o f   o p ti m izatio n   p r o ce s s .   T h b est  an t - l io n   o b tain ed   is   s av ed   in   e v er y   iter atio n   an d   co n s id er ed   as  el ite.   T h elite  ar th f ittes an t - lio n   a n d   s h o u ld   b ab le  to   af f ec t h r an d o m   w al k s   o f   all   th e   an ts   in   iter atio n   p r o ce s s .   T h u s ,   i i s   a s s u m ed   th at   e v er y   a n t   r an d o m l y   w al k s   ar o u n d   s elec ted   an t - lio n   b y   t h r o u lette  w h ee an d   th elite  s i m u lta n eo u s l y   as   f o llo w s :                                                     ( 1 3 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 6 1     167   164   W h er         is   th r a n d o m   w al k   ar o u n d   th a n tl io n   s elec ted   b y   t h r o u lette  w h ee at  t - t h   iter at io n ,           is   th r an d o m   w alk   ar o u n d   th e   elite  at  t - t h   iter atio n ,   a n d               is   t h p o s itio n   o f   i - t h               t - th   i ter atio n .   R ef er e n ce   [ 1 5 ]   p r o v ed   th at  th p r o p o s ed   A L alg o r it h m   s h o w s   h ig h   ex p lo r atio n   an d   ex p l o itatio n   i n   s o lv i n g   m at h e m atica l   f u n ctio n s .   T h p r o p o s ed   r an d o m   w a lk   m ec h a n i s m   an d   r an d o m   s e lectio n   o f   a n t - lio n s   s ti m u la te  ex p lo r atio n   w h ic h   f ac ilit ate  t h AL al g o r ith m   t o   ac h iev g lo b al  o p ti m a n d   s o lv lo ca o p ti m s tag n atio n   w h e n   s o l v i n g   co m p lex it y   p r o b le m s .   Mo r eo v er ,   ad ap tiv s h r in k i n g   b o u n d ar ies   o f   a n t - lio n s   tr ap s   an d   eliti s m   e m p h as ize  e x p lo itatio n   a s   iter atio n   i n cr ea s es,  w h ic h   lead s   to   an   ac cu r ate  a p p r o x im a tio n   o f   t h e   g lo b al  o p ti m u m .   A ll   t h ese  c h ar ac ter is tic s   r eq u ir th e   AL alg o r it h m   to   s o lv e   r ea o p ti m izat io n   p r o b le m s   p o ten tiall y   a n d   av o id   lo ca o p ti m a.   T h er ef o r e,   th is   p ap er   p r esen ts   t h ap p licatio n   o f   AL f o r   s o lv in g   lo ad   f o r ec asti n g   p r o b le m s .     2 . 3 .   Dev elo p m e nt  o f   H y br id L S - SVM   I n   t h is   p ap er ,   h y b r id   An t - L i o n   Op ti m izer   L ea s t - s q u ar S u p p o r Vec to r   Ma ch in ( AL O - L S SVM)   i s   p r o p o s ed   to   f o r ec ast  2 4 - h o u r   lo ad   d em a n d .   A s   m en t io n ed   ea r lier ,   in   L S - SVM  ( w it h   th e   R B k er n el) ,   t w o   p ar am eter s   n ee d   to   b e   tu n i n g   w h ic h   ar g a m m ( γ )   an d   s ig m ( σ 2 ) .   Sig m is   th k er n el  f u n ctio n   p ar am e ter   ( s q u ar ed   b an d w id t h )   w h ile  g a m m is   th r e g u lar izatio n   p ar a m eter   f o r   d eter m in i n g   t h tr a d e - o f f   b et w ee n   th tr ain i n g   er r o r   m i n i m izat io n   an d   s m o o th n e s s   o f   t h esti m ated   f u n ctio n .   I f   t h v al u o f   s i g m is   to o   b ig ,   it  w i ll   lead   to   u n d er   f itti n g   p h en o m e n o n   to   s a m p le  d ata.   On   th co n tr ar y ,   if   th v a lu o f   s i g m is   to o   s m a ll,  it  w il l   lead   to   o v er   f itt in g   p h e n o m en o n   to   s a m p le  d ata  [ 1 6 ] .   I n   AL O - L SS VM ,   AL i s   u s ed   to   en h a n ce   t h e   p er f o r m a n ce   o f   L S - SVM  b y   o p ti m izi n g   t h v al u es  o f   g a m m an d   s i g m a.   T h o b j ec tiv o f   th o p ti m iza tio n   i s   to   m in i m ize  th v al u o f   Me a n   A b s o lu te  P er ce n tag E r r o r   ( MA P E ) .   T h o v er all  f lo w c h ar o f   AL O - L SS V M   is   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .     Firstl y ,   t h a n t - lio n   a n d   an m atr ices  ar i n itia lized   r an d o m l y .   I n   e v er y   iter atio n ,   th e   p o s iti o n   o f   ea ch   an w i th   r esp ec to   a n   an t - l io n   ar u p d ated .   T h en ,   th e   b est  f i tn es s   ar s e lecte d   b y   t h r o u lette  w h ee o p er ato r   an d   th elite.   T h b o u n d ar y   o f   p o s itio n   u p d atin g   i s   d ef i n ed   as  p r o p o r tio n al  to   th cu r r en n u m b er   o f   iter at io n .   T h u p d atin g   p o s i tio n   i s   t h e n   ac co m p li s h ed   b y   t w o   r an d o m   w al k s   ar o u n d   t h s elec te d   an t - lio n   a n d   elite.   W h en   all  t h an ts   r an d o m l y   walk ,   th e y   ar ev al u ated   b y   t h f it n es s   f u n ctio n .   I f   a n y   o f   t h an ts   b ec o m f itter   th an   a n y   o th er   a n t - lio n s ,   th ei r   p o s i tio n s   ar co n s id er ed   as   th e   n e w   p o s itio n s   f o r   t h e   a n t - lio n s   i n   th e   n e x t   iter atio n .   T h b est   an t - lio n   is   co m p ar ed   to   th e   b est  a n t - lio n   f o u n d   d u r i n g   o p ti m izatio n   ( eli te)   an d   s u b s tit u ted   if   it  i s   n ec e s s ar y .   T h ese  s tep s   ar r ep ea ted   u n til  th ter m i n at io n   cr ite r io n   is   m et.   T h ter m in atio n   cr iter io n   is   s et  b ased   o n   th d if f er e n ce   b et w ee n   m a x i m u m   a n d   m i n i m u m   f i tn e s s   w h ich   i s   less   t h an   1 0 - 7 .   T h m ax i m u m   iter atio n   is   s e t to   3 0 0   an d   th n u m b er   o f   th s ea r ch   a g en t i s   s et  to   2 0 .           Fig u r 1 .   Flo w c h ar t o f   AL O - L SS VM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n   A cc u r a te  Med iu m - Ter Lo a d   F o r ec a s tin g   b a s ed   o n   Hyb r id   Tech n iq u e   ( Z.M.  Ya s in )   165   3.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   LS - S VM   w it h   1 0 - f o ld   cr o s s   v alid atio n   tec h n iq u is   u s ed   to   f i n d   th v al u o f   g a m m ( γ )   an d   s i g m a   (   2 )   in   th is   p ap er .   T h ac cu r ac y   o f   p r ed ictio n   is   d eter m i n ed   b y   ca lc u lati n g   Me a n   A b s o l u te   P er ce n tag E r r o r   ( MA P E )   an d   co r r elatio n   o f   d eter m in at io n   ( R 2 ) .   L S - SV is   s i m u lated   ten   ti m e s   to   d eter m i n t h b est   p r ed ictio n   p er f o r m a n ce .   T h b est,  av er a g an d   w o r s r es u lt s   in   ter m   o f   M A P E   v a lu ar ta b u lated   in   T ab le  1 .   T h r esu lt s   r e v ea led   t h at  t h e   b est  v al u f o r   g a m m a   an d   s ig m ar 1 3 2 . 3 3 4 4   an d   4 4 . 3 0 2 0   w h ic h   p r o d u ce   MA P E   o f   4 . 3 7 9 6 %.  T h lo w er   th M A P E   is   b etter ,   w h ile  th R 2   s h o u ld   ap p r o ac h   to   1   w h ic h   in d icate s   t h g o o d   r eg r ess io n   li n e.       T ab le  1 .   MA P E   an d   R 2   o b tain ed   f r o m   L S - SVM     C r o ss v a l i d a t i o n   t e c h n i q u e   B e st   A v e r a g e   w o r st   M A P ( %)   4 . 3 7 9 6   4 . 5 4 5 3   4 . 7 0 9 6   R2   0 . 8 8 7 3   0 . 8 7 5 6   0 . 8 7 0 3       I n   o r d er   to   o p tim ize  th v al u o f   R B p ar a m eter s ,   n e w   al g o r ith m   n a m el y   AL O - L SS VM   i s   p r o p o s ed   as  d escr ib ed   in   s ec ti o n   4 .   I n   A L O - L SS VM ,   t h K er n el  p ar a m eter s   w er o p ti m iz ed   u s i n g   AL O.   T h p er f o r m a n ce   o f   tr ai n i n g   d ata   u s in g   AL O - L SS VM   is   ill u s t r ated   in   F ig u r 2 .   Fro m   t h r esu lt s   o b tain ed   i n   Fig u r 2 ,   th o p tim u m   v al u e   f o r   g a m m ( γ )   is   3 4 0 . 2 4 4 2   w h ile  f o r   s ig m ( σ 2 )   is   3 2 1 . 1 0 7 6 .   T h ese   v alu e s   p r o d u ce   4 . 3 5 6 % o f   MA P E .           Fig u r 2 .   T r ain in g   d ata  p r o d u ce d   b y   AL O - L SS V M       T ab le   2   s h o w s   th co m p ar is o n   o f   p r ed ictio n   p er f o r m a n ce   b et w ee n   L S - SVM  w it h   cr o s s   v alid atio n   tech n iq u a n d   AL O - L SS V i n   ter m s   o f   M A P E   an d   R 2 .   Fro m   t h r es u lt s   tab u la ted   in   T ab le  2 ,   it  ca n   b s ee n   th at  AL O - L SS VM   p r o d u ce d   b etter   p er f o r m a n ce   i n   ter m s   o f   MA P E   v al u an d   R 2 .         T ab le  2 .   C o m p ar is o n   o f   M A P E   an d   R 2   T e c h n i q u e   G a mm a   ( γ )   S i g ma  ( σ2 )   M A P ( %)   R2   LS - S V M   1 3 2 . 3 3 4 4   4 4 . 3 0 2 0 3   4 . 3 80 6   0 . 8 8 7 3   A L O - L S S V M   3 4 0 . 2 4 4 2   3 2 1 . 1 0 7 6   4 . 3 5 6 0   0 . 8 9 0 8       T h p er f o r m a n ce   o f   AL O - L S SVM  f o r   m ed iu m   ter m   lo ad   f o r ec asti n g   i s   m ea s u r ed   th r o u g h   te s ti n g   p r o ce s s   as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   T h f ig u r s h o w s   t h co m p ar is o n   b et w ee n   p r ed icted   an d   ac tu al  d ata  f o r   o n y ea r   test i n g   d ata.   Fro m   th r e s u lts   p r ese n ted   in   Fi g u r 3 ,   it  c an   b o b s er v ed   th at  t h p r ed icted   an d   ac tu al  d ata  ar q u ite  s i m ilar .   Fo r   clea r   o b s er v atio n   o n   t h p er f o r m a n c o f   AL O - L SS VM ,   g r ap h   o f   test i n g   d ata  f o r   a   m o n t h   ( J an u ar y   2 0 1 1 )   an d   w ee k   ( f ir s w ee k   o f   J an u ar y   2 0 1 1 )   ar e   p lo tted   in   Fig u r 4   an d   Fig u r 5   r esp ec tiv el y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 6 1     167   166       Fig u r 3 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   p r ed icted   an d   ac tu al  d ata  in   y ea r           Fig u r 4 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   p r ed icted   an d   ac tu al  d ata  in   J an u ar y           Fig u r 5 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   p r ed icted   an d   ac tu al  d ata  in   t h f ir s w ee k   o f   J an u ar y       I ca n   b s ee n   f r o m   Fi g u r 3   t h at  t h elec tr ical  u s a g i s   h i g h est  i n   s u m m er   s ea s o n   w h ile  th lo w es t   u s a g i n   Feb r u ar y   to   Ma r c h   w h ic h   ar s p r in g   s ea s o n .   T h h ig h e s elec tr ical  u s a g in   s u m m er   is   d u t o   in cr ea s i n g   th u s a g o f   air - c o n d itio n er   an d   also   i n cr ea s i n g   th h u m a n   ac ti v itie s   s i n ce   it  is   h o lid a y .   T h m aj o r   m ai n te n an ce   w o r k   i s   b est to   b d o n in   Feb r u ar y   to   M ar ch .     B y   r e f er r in g   to   Fig u r 5 ,   th f ir s d a y   is   Sa tu r d a y   a n d   co n ti n u e s   u n til  Frid a y .   Star ti n g   f r o m   Frid a y 's  n ig h t,  t h elec tr icit y   co n s u m ed   is   in cr ea s u n til  Sa tu r d a y .   T h is   is   d u to   m o r ac tiv iti es  in   w ee k en d   an d   p eo p les  s tar to   h av g r ea ti m a f ter   w o r k i n g .   B ased   o n   t h g r ap h ,   t h p o w er   p r o v id er   s h o u ld   in cr ea s t h e   g en er atio n   in   w ee k en d   co m p a r ed   to   w ee k d a y s .   T h is   an al y s i s   w i ll  h elp   th elec tr ici t y   p r o v id er   to   d eter m i n o p tim a u n it  co m m it m e n an d   p lan   th s c h ed u le.   Fro m   all  th s ce n ar io s   h a v b ee n   d is cu s s ed   ab o v e,   Me d iu m - ter m   L o ad   Fo r ec asti n g   i s   ess en tial  to   p o w er   S u p p l y   C o m p an y   to   d eter m i n th elec tr i cit y   co n s u m p tio n   i n   s p ec if ic  t i m e.   Fro m   t h f o r ec asti n g ,   t h co m p a n y   m ig h n o o v er   g e n er ate  th u s   w ill   cu t - o f f   th o p er atin g   co s t .   B esid es,  th elec tr icit y   co llap s o r   tr ip   ca n   b av o id e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n   A cc u r a te  Med iu m - Ter Lo a d   F o r ec a s tin g   b a s ed   o n   Hyb r id   Tech n iq u e   ( Z.M.  Ya s in )   167   4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h ad   p r esen ted   m e d iu m - ter m   lo ad   f o r ec asti n g   b y   u s i n g   AL O - L SS VM   to   p r ed ic th lo ad   d em a n d   f o r   ev er y   h o u r   in   y e ar .   I is   b ec o m r esp o n s ib ilit y   to   p o w er   in d u s tr y   i n   m a k i n g   p r ec is p r ed ictio n   in   o r d er   to   k ee p   a   h ea lth y   p o w er   s u p p l y   a n d   co m p etit io n   b et w ee n   t h co m p a n ie s   i n   ter m s   o f   ec o n o m y .   I n   p o w er   p lan n i n g ,   it  is   i m p o r tan n o to   m ak o v er esti m atio n   i n   o r d er   to   av o id   o v er   s p en t.  T h d eter m i n atio n   o f   tar if f   also   ta k es  t h lo ad   f o r ec asti n g   a s   th in p u to   an al y ze .   T h m o s i m p o r ta n t h in g   to   t ak i n to   ac co u n is   th s tab ilizatio n   o f   t h elec tr ical  d is tr ib u tio n   esp ec iall y   at   th r ec ei v i n g   e n d s .   I n   o r d er   to   av o id   elec tr ical   co llap s at  p ar ticu lar   ar ea ,   m ed iu m - ter m   lo ad   f o r ec asti n g   is   n ee d ed   to   g i v t h p r ec is p r ed ictio n   s in ce   lo ad   d em a n d   v ar ie s   f r o m   ac co r d in g   to   ti m e.   T h r esu lt s   s h o w ed   th at  th ac c u r ate  p r ed ictio n   b ased   o n   h o u r l y   lo ad   de m a n d   co u ld   b ac h iev ed   u s i n g   AL O - L S SVM  alg o r it h m .   I n   f u t u r e,   it  is   s u g g e s ted   th at  AL O - L SS VM   is   also   u tili ze d   f o r   lo n g - ter m   lo ad   f o r ec asti n g   to   v er i f y   th r o b u s t n e s s   an d   t h n o n li n ea r it y   o f   t h i s   h y b r id   tech n iq u e.         ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   lik e   to   t h an k   t h U n i v er s iti  T en a g Nasio n al   a n d   t h Mi n is tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   ( MO HE ) ,   Ma la y s i th r o u g h   r esear c h   g r an t   2 0 1 6 0 1 0 4 FR GS  f o r   th e   f in a n ci al  s u p p o r to   th i s   r esear ch .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A l m e sh a iei  E,   S o l tan   H.   A   m e t h o d o l o g y   f o r   El e c tri c   P o w e L o a d   F o re c a stin g Al e x a n d ri a   E n g i n e e rin g   J o u rn a l 2 0 1 1 5 0 ( 2 );  1 3 7 1 4 4 .   [2 ]   Ho n g   T ,   F a n   S .   P ro b a b il ist ic  e lec tri c   lo a d   f o re c a stin g A   tu to rial  re v ie w In ter n a ti o n a J o u rn a o Fo re c a stin g 2 0 1 6 3 2 ( 3 );  9 1 4 9 3 8 .   [3 ]   X ia  C,   W a n g   J,  M c M e n e m y   K.   S h o rt,   m e d iu m   a n d   lo n g   ter m   lo a d   f o re c a stin g   m o d e a n d   v irt u a lo a d   f o re c a ste r   b a se d   o n   ra d ial  b a sis  f u n c ti o n   n e u ra n e tw o rk s In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   Po we a n d   En e rg y   S y ste ms .   2 0 1 0 3 2 ( 7 );  7 4 3 7 5 0 .   [4 ]   L a o u a f A ,   M o rd jao u M ,   L a o u a f F .   A n   e v a lu a ti o n   o f   c o n v e n ti o n a a n d   c o m p u tatio n a i n telli g e n c e   m e th o d f o m e d iu m   a n d   lo n g - term   lo a d   f o re c a stin g   in   A lg e ria 3 rd   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Co n tro l,   En g i n e e rin g   a n d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y .   Al g e ria .   2 0 1 5 .   1 - 6 .   [5 ]   S a n ti k a   G . D,  M a h m u d y   W . F ,   Na b a   A .   Ru le o p ti m iza ti o n   o f   f u z z y   in f e re n c e   s y ste m   su g e n o   u sin g   e v o lu ti o n   stra teg y   f o e lec tri c it y   c o n su m p ti o n   f o re c a stin g In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ( IJ ECE ) .   2 0 1 7 7 (4 ) 2 2 4 1 2 2 5 2 .   [6 ]   Zi z Zh a n g ,   Ho n g   L i,   Ya n g   Z h a o ,   Xia o b o   H u .   S h o rt - term   lo a d   f o re c a stin g   b a se d   o n   th e   g ri d   m e th o d   a n d   th e   t im e   se ries   f u z z y   lo a d   f o re c a stin g   m e t h o d I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Ren e wa b le  Po we Ge n e ra ti o n .   Be ij in g .   2 0 1 5 .   1 - 6   .   [7 ]   Bu n n o o n   P .   El e c tri c it y   P e a k   L o a d   De m a n d   u sin g   De - n o isin g   W a v e let  T ra n s f o r m   in teg ra ted   w it h   Ne u ra Ne t w o rk   M e th o d s In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) :   2 0 1 6 :   6 ( 1 );  1 2 - 2 0 .   [8 ]   Qiu   X ,   Z h a n g   L ,   Re n   Y,  S u g a n th a n   P ,   Am a ra tu n g a   G .   En se m b le  d e e p   lea rn in g   f o re g re ss io n   a n d   ti m e   se ries   f o re c a stin g IEE S y mp o siu S e rie s o n   Co m p u t a ti o n a I n telli g e n c e   ( CIEL   2 0 1 4 ) .   2 0 1 4 .   F l o rid a .   1 - 6.   [9 ]   Ch a o u c h   M .   Clu ste rin g - b a se d   i m p ro v e m e n o f   n o n p a ra m e tri c   fu n c ti o n a t im e   se ries   f o re c a stin g A p p li c a ti o n   to   in tra - d a y   h o u se h o ld - lev e lo a d   c u rv e s IEE T ra n sa c ti o n s   o n   S m a rt Grid .   2 0 1 4 5 (1 ) 4 1 1 4 1 9 .   [1 0 ]   T a y lo J. W .   S h o rt - term   lo a d   f o re c a stin g   w it h   e x p o n e n ti a ll y   w e i g h ted   m e th o d s IEE T r a n s a c ti o n o n   P o we r   S y ste ms 2 0 1 2 2 7 ( 1 );  4 5 8 4 6 4 .   [1 1 ]   Zen g   M ,   X u e   S ,   W a n g   Z,   Z h u   X ,   Zh a n g   G .   S h o rt - term   lo a d   f o re c a stin g   o s m a rt  g rid   s y ste m b y   c o m b in a ti o n   o f   g e n e ra re g re ss io n   n e u ra n e tw o rk   a n d   lea st  sq u a re s - su p p o r v e c to m a c h in e   a lg o rit h m   o p ti m iz e d   b y   h a rm o n y   se a rc h   a lg o rit h m   m e th o d A p p li e d   M a th e ma ti c s a n d   In fo rm a t io n   S c ien c e s .   2 0 1 3 7 ( 1 );  2 9 1 2 9 8 .   [1 2 ]   Zh e n g   Y,  Zh u   L ,   Zo u   X .   S h o rt - T e r m   L o a d   F o re c a stin g   Ba se d   o n   G a u ss ian   W a v e let  S V M E n e rg y   Pro c e d ia .   2 0 1 1 :   1 2 ( 1 );  3 8 7 3 9 3 .   [1 3 ]   Histo rica lo a d   d a ta retriev e d   f ro m h tt p :/ // w ww . jp m . c o m .   [1 4 ]   Ng u y e n   K,  L e   T ,   L a V ,   Ng u y e n   D,  T ra n   D,  M a   W .   L e a st  sq u a re   S u p p o rt  V e c to M a c h i n e   f o larg e - sc a le  d a tas e t Pro c e e d in g o t h e   In ter n a ti o n a J o in C o n fer e n c e   o n   Ne u r a Ne tw o rk s .   Ire lan d .   2 0 1 5 .   1 - 8.   [1 5 ]   M irj a li li   S .   T h e   a n li o n   o p ti m iz e r Ad v a n c e s in   En g i n e e rin g   S o ft wa re .   2 0 1 5 8 3 (1 ) 8 0 9 8 .   [1 6 ]   De - y u e   M ,   W e n - y in g   L ,   Ap p li c a ti o n   o f   L e a st  S q u a re S u p p o rt  V e c to M a c h i n e   (L S S V M b a se d   o n   T im e   S e ries   i n   P o w e S y ste m   M o n th ly   L o a d   F o r e c a stin g Asia - Pa c if ic P o we r a n d   En e rg y   C o n fer e n c e ,   2 0 1 1 .   1 - 4,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.