I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l. 8 ,   No . 1 A p r il   201 9 ,   p p .   4 3 ~4 8   I SS N:  2252 - 8792   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 8 . i1 . p p 4 3 - 48           43       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 / I JA P E   Es ti m a tion  of dail y  vertical so la r ir ra dia tion by  t he  u se o m e teoro lo g ica l data       M o ura d B enzia ne M o ulo ud   Ay a d K a m e l Sa o ud i,  M o ha m e d Re z k i   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   S c ien c e   a n d   A p p l ied   S c ien c e ,   L P M 3 E   L a b o ra to ry ,   Un iv e rsit y   o f   Bo u ira,  A lg e ria       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 7 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Dec   1 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Dec   2 8 ,   2 0 1 8       En e rg y   h a b e e n   re c o g n ize d   a s   o n e   o f   th e   m o st  in p u ts  f o s o c ial  a n d   e c o n o m ic  i m p ro v e m e n a n d   a   c lea n   e n e rg y   is  a   c h a ll e n g e   in   th e   f u tu re .   T h e re f o re ,   re n e w a b le  e n e rg y   h a b e c o m e   o n e   o f   th e   m o st  p o p u lar  so u rc e o e n e rg y .   T h e   so lar  e n e rg y ,   is  o n e   o f   th is  re n e w a b le  e n e rg y ,   h a s   th e   m o st   p ro p riety   w h ich   is   th e   d u ra b i li ty .   Du e   to   it g e o g ra p h ica lo c a ti o n ,   A lg e ria   h a o n e   o f   th e   w o rld ’s  m o st  i m p o rtan g a re s e rv e s,  a n d   h a in   a d d it io n   o n e   o f   th e   h ig h e st  so lar  re se rv o irs  in   th e   w o rld .   S o lar  irrad iati o n   is  a n   e ss e n ti a l   p a ra m e ter  f o m a n y   a p p li c a ti o n su c h   a th e   d e sig n   a n d   p e rf o rm a n c e   o re n e wa b le  e n e rg y   s y ste m s,  b u th is  is  n o t   a lw a y a v a il a b le,  e sp e c ially   in   re m o te  lo c a ti o n s.   T h e   p re d icti o n   o f   so lar  irrad iatio n   v a lu e is  o f te n   th e   o n ly   p ra c ti c a w a y   to   a c q u ire  t h e se   d a ta.  T h e   o b jec ti v e   o f   th is  w o rk   is  to   d e v e lo p   a   m o d e l   f o th e   p re d ictio n   o f   th e   Ve rti c a S o lar  Irra d iati o n   ( V S I)  b a s e d   o n   re a m e teo ro lo g ica d a ta.  T h is  m o d e is  b a se d   o n   th e   A rti f icia N e u ra Ne tw o rk s   (A NN ).   K ey w o r d s :   A r ti f icial  n e u r al  n et w o r k s     P h o to v o ltaic    R en e w ab le  e n er g y   Ver tical  s o lar   ir r ad iatio n   ( VSI )   Co p y rig h ©   201 9   In s t it 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 :   Mo u r ad   B en zian e   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Fac u lt y   o f   Scie n ce   an d   A p p lied   Scien ce ,   Un i v er s it y   o f   B o u ir a,   R u D R I SS I   Ya h ia   -   B o u ir 1 0 0 0 0     A lg er ia .   E m ail:  b en zia n e m o u r ad @ y a h o o . f r       1.   I NT RO D UCT I O N   No w ad a y s ,   th co n s u m p t io n   o f   t h en er g y   i s   v er y   i m p o r tan an d   s till   i n cr ea s e.   An d   th co n s eq u en c e   is   th e x h au s ti n g   o f   th tr ad itio n al  s o u r ce s   o f   t h en er g y .   So   th n ee d   o f   n e w   en er g y   s o u r ce   is   v er y   n ec es s ar y .   T h m ai n   r en e w ab l en er g y   s o u r ce s   ar th s u n ,   w i n d ,   b io m as s ,   tid es  a n d   w a v e s   o f   s ea s .   T h s o lar   en er g y ,   is   o n of   th is   r en e w ab le  en er g y ,   h a s   th m o s c h ar ac ter is tics   w h ic h   is   t h d u r ab ilit y .   T h er ef o r e,   m a n y   co u n tr ies  i n   t h w o r ld   h a v e   s h i f ted   to   th is   e n v ir o n m e n t   f r ien d l y   al ter n ati v en er g y   r eso u r ce s   an d   th e   r en e w ab le  en er g y   h as   b ec o m o n o f   t h m o s p o p u lar   s o u r ce s   o f   e n er g y .   Fo r   ex a m p le,   A l g er ia  s tar ted   p ay i n g   m o r at ten t io n   to   g r ee n   en er g y   t h r o u g h   a n   a m b iti o u s   p r o g r a m   o f   r en e w ab le  en er g y   d ev elo p m en t.   T h u p d ated   p r o g r a m   o f   r e n e w ab le  e n er g y   is   to   i n s tall a   r en e w ab le  p o w er   ab o u t 2 2   0 0 0   MW   in   th h o r izo n   o f   2 0 3 0   f o r   th d o m est ic  co n s u m p tio n .   3 7 o f   i n s tal led   ca p ac it y   u n t il  2 0 3 0   an d   2 7 o f   t h elec tr ic it y   p r o d u ctio n   d esti n ed   f o r   th d o m est ic  co n s u m p t io n   w ill b f r o m   r e n e w ab le  s o u r ce s   [ 1 ] .   Vie w   o f   its   g eo g r ap h ical  lo c atio n ,   A l g er ia  h a s   o n e   o f   t h h i g h e s s o lar   d ep o s its   i n   t h w o r ld .   Su n s h i n d u r atio n   o f   al m o s a ll  th e   n a tio n al   ter r ito r y   e x ce ed s   2 0 0 0   h o u r s   a n n u al l y   an d   ca n   r ea ch   3 9 0 0   h o u r s   ( Hig h   P latea u s   an d   Sa h ar a) . T h an n u a en er g y   r ec eiv ed   o n   h o r izo n tal  s u r f ac o f   1 m ²  i s   n ea r l y   3   KW h / m ²  in   th n o r th   a n d   ex ce ed s   5 . 6   KW h / m   in   th e   Gr ea So u t h   [ 1 ] .   T h A l g er ia n   s ta te  clea r l y   u n d er s to o d   th is s u o f   en er g y ,   th i s   ex p lain s   th r ea s o n   f o r   its   lau n ch   i n to   r en e w ab le  en er g y   ( esp ec iall y   w in d   an d   s o lar ) ,   tak in g   a d v an ta g o f   its   n a tu r al  p o ten tial  an d   g eo s tr ateg ic  p o s itio n   [ 2 ,   3 ] .   T h in s tallatio n   o f   s o lar   en er g y   s y s te m s   r eq u ir es  in f o r m at io n   ab o u g lo b al  s o lar   ir r ad iatio n   in   t h r eg i o n   w h er t h s y s te m   is   to   b i n s tal led .   Ho w e v er ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   I nt   J   A p p l P o w er   E n g ,    Vo l.   8 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 9 :   43     48   44   th is   i n f o r m atio n   is   n o al w a y s   av ai lab le,   esp ec iall y   in   i s o l ated   ar ea s .   T h er ef o r e,   p r ed ict in g   s o lar   ir r ad iatio n   v alu e s   is   o f ten   t h o n l y   p r ac tic al  w a y   to   ac q u ir th i s   in f o r m a t io n .   T h tr ad itio n al  an d   m o s ap p r o p r iated   m et h o d   o f   d eter m in i n g   t h i n te n s it y   o f   s o lar   ir r ad iatio n   is   to   in s ta ll  p y r an o m eter s   in   a s   m an y   lo ca tio n s   as  p o s s ib le,   an d   th is   n ee d   ti m es  an d   in cr ea s in g   th co s o f   t h e   in s ta llatio n .   Ho w ev er ,   e m p ir i ca m et h o d s   t h at   e m p lo y   m e teo r o lo g ical  m ea s u r es   a n d   f a cto r s ,   s u c h   a s   air   te m p er atu r e,   s u n s h i n d u r atio n ,   h u m id it y ,   v ap o r   p r ess u r e,   an d   w i n d   s p ee d ,   ar e   r eg u lar l y   u s ed   to   o v er co m th ese  o b s er v at io n al  d if f ic u ltie s .   Sev er al  s t u d ies  h a v b ee n   p r o p o s ed   in   th last   d ec ad es  an d   ad d ed   to   m o r co n v e n tio n a o n es  f o r   p r ed ictin g   s o lar   ir r ad iatio n   v alu es  [ 4 - 8 ] .   Si n ce   ea ch   tec h n iq u h as  d i f f er en t h eo r etica l   b asis ,   th o b tain ed   r esu lt s   ar also   u s u a ll y   d i f f er e n t.  So m tec h n iq u es  m a y   b m o r s u itab le  t h an   o th er s   f o r   s p ec if ic  s y s te m   o r   co m p o n e n t.  T h u s o f   t h Ar tif icial  Ne u r al  Net w o r k s   ( ANN)   tech n iq u h a s   s h o w n   it s   ef f ic ien c y   to   s o lv e   co m p le x   n o n li n ea r   p r o b lem s ,   esp ec iall y   a s   an   e s ti m atio n   to o f o r   p r ed ictin g   d esire d   p ar am eter s   f r o m   i n p u t s   w it h o u k n o w n   r elatio n   [ 9 ] .   P r e d ictio n   b ased   o n   A NN  te ch n iq u h a s   b ee n   u s ed   to   s o lv s ev er al  p r o b le m s   r elate d   to   r en e w ab le  e n er g y   an d   p h o to v o lta ic  s y s te m s   i. e.   th e s ti m atio n   o f   th e   o p tim u m   tilt   an g le  o f   p h o to v o ltaic  p an el  in   o r d er   to   o b tain   th m a x i m u m   o f   s o lar   en er g y   [ 1 0 ] ,   th p r ed ictio n   o f   n ex t   d a y   p r o d u ce d   p o w er   [ 1 1 ] .   T h o b j ec tiv o f   th is   w o r k   is   to   p r o p o s an   ap p r o ac h   f o r   th Ver tical  So la r   I r r ad iatio n   ( VSI p r ed ictio n   b ased   o n   an   A N m o d el  b y   t h u s o f   m eteo r o lo g ical  m ea s u r es.       2.   SO L AR  P O T E N T I A L   I A L G E R I A   A l g er ia  i s   en d o w ed   w it h   h i g h   s o lar   p o ten tial.  As  ca n   b d ed u ce d   f r o m   T ab le  1 ,   th y e ar l y   m ea n   s u n s h i n d u r atio n   v ar ies   f r o m   a   lo w   o f   2 6 5 0   h   o n   t h e   c o astal  ar ea   to   3 5 0 0   h   in   t h Sah ar ( So u th ) .   T h p o ten tial  o f   d ail y   s o lar   en er g y   is   i m p o r ta n t.  I v ar ies  f r o m   lo w   av er ag o f   4 . 6 6   k W h /m 2   i n   th n o r th   to   m ea n   v alu e   o f   7 . 2 6   k W h / m 2   i n   t h s o u t h .   I m ea n s   th a t h y ea r l y   en er g y   p o ten tial   o n   8 6 o f   th e   ter r ito r y   i s   o f   t h o r d er   o f   2 6 5 0   k W h / m 2 .   T h an n u a a v er ag d ail y   s u m s   o f   s o lar   r ad iatio n   t h at  ca n   b u tili z ed   f o r   p h o to v o ltaic  ap p licatio n s   in   Af r ica  ar s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   T h ese  v alu es  r an g f r o m   3 0 0 0 7 0 0 0   W h / m 2 /d a y   [ 3 ] .       T ab le  1 .   So lar   P o ten tial in   A lg er ia  [ 1 2 ]   A r e a s   C o a st a l   a r e a   H i g h   p l a t e a u   S a h a r a   T o t a l   S u r f a c e   ( %)   4   10   86   1 0 0   A r e a   ( K m 2 )   9 5 , 2 7 0   2 3 8 , 1 7 4   2 , 0 4 8 , 2 9 7   2 , 3 8 1 , 7 4 1   A v e r a g e   d u r a t i o n   o f   su n s h i n e   ( h / y e a r )   2 6 5 0   3 0 0 0   3 5 0 0     R e c e i v e d   a v e r a g e   e n e r g y   ( K W h / m 2 / y e a r )   1 7 0 0   1 9 0 0   2 6 5 0     P o t e n t i a l   d a i l y   e n e r g y   ( TW h )   4 4 3 . 9 6   1 2 4 0 . 8 9   1 4 , 8 7 0 . 6 3   1 6 , 5 5 5 . 4 8           Fig u r 1 .   An n u al  m ea n   g lo b al  r ad iatio n   r ec eiv ed   o n   h o r izo n tal  s u r f ac [ 1 3 ]       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:  2252 - 8792       E s tima tio n   o f d a ily  ve r tica l so la r   ir r a d ia tio n   b th u s o f   mete o r o lo g ica l d a t a   ( Mo u r a d   B en z ia n e)   45   3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   3 . 1 .     Art if ici a l neura l net w o r ks   f o predict io n v er t ica l so la irra dia t io n   T h ch o ice  o f   th A N tech n i q u is   d u to   it s   ab ilit y   to   lear n   f r o m   p r ev io u s   ex p er ien ce s   o f   n at u r a l   p h en o m e n o n .   T h lear n i n g   i s   d o n f r o m   th e   ex a m p les   t h at  f o r m   th e   d atab ase  an d   allo w s   to   b u ild   a   m at h e m a tical  m o d el  li n k in g   t h o u tp u t to   th i n p u t s   [ 1 4 ] .   A N Ns  co n s i s o f   co n n ec te d   elem e n tar y   p r o ce s s o r s   o p er at in g   in   p ar allel  ca lled   n eu r o n s .   E ac h   p r o ce s s o r   ca lcu lates   s i n g le   o u tp u b ased   o n   t h i n f o r m atio n   it  r ec ei v es.  E ac h   n e u r o n - n eu r o n   b o n d   i s   ass o ciate d   w it h   w eig h t.  T h d ev elo p m e n o f   n eu r al  n et w o r k   i s   d o n i n   t w o   s tag e s ,   th c h o ice  o f   th e   ar ch itect u r an d   th id e n ti f i ca tio n   o f   t h p ar a m eter s .   T h is   p h a s k n o w n   as  lear n in g   it  co n s is o f   th e   id en ti f icatio n   o f   th m o d el  p ar am eter s ,   b y   an   iter ati v m et h o d   o f   m o d if y i n g   t h co n n ec t io n s   w e ig h t s .   T h m o s t   s t u d ied   A NN   ar ch i tectu r i s   t h e   m u lt i - la y er   n e u r al  n et w o r k   ( o r   Mu lti - L a y er   P er ce p tr o n   ML P ) .   I co n s is t s   o f   n e u r o n s   d is tr ib u t ed   o v er   s ev er al  la y er s ,   th n e u r o n s   o f   w h ich   ar all  co n n ec te d   to   th n eu r o n s   o f   th ad j ac en t la y er s .   L a y er s   b et w ee n   th i n p u t a n d   o u tp u t a r ca lled   " h id d en   lay er s "   [ 1 5 ,   1 6 ] .   I is   ca p ab le  to   m o d el  a n y   l in e ar   an d   n o n li n ea r   s y s te m s   b y   u s in g   a n   in p u la y er h id d en   la y er   ( s )   an d   an   o u tp u la y er   [ 1 7 ] .   P r ed icti o n   o f   t h v er tical   s o lar   ir r ad iatio n   ca n   b ad d r ess ed   u s i n g   th M L P .   Fi g u r 2   s h o w s   t h is   t y p o f   ar c h itect u r e:  in p u ts   ( Me teo r o lo g ical  d at a) ,   h id d en   la y er   an d   a n   o u t p u la y er   w it h   o n e   n eu r o n .           Fig u r 2 ML P   w it h   o n h id d en   la y er       Ma th e m atica ll y ,   i f   th n o n li n ea r   tr an s f o r m atio n   f is   id en tical   f o r   all  n eu r o n s ,   th e x p r ess io n   o f   t h e   o u tp u t o f   t h M L P   w it h   o n h i d d en   la y er   is   g i v e n   b y :     0 j i ji j w x w h     An d   0 1 ) ( W h W f x y j H j j     ( ` 1 )     ji w ar e   th w e ig h ts   b et w ee n   t h in p u ts   an d   t h h id d en   la y er   an d   W j   a r th w ei g h ts   b et w ee n   th h id d en   la y er   an d   th o u tp u t la y er .     T h ac tiv atio n   f u n c tio n   f   ca n   b an y o n e,   b u i n   p r ac tice  an d   in   p ar tic u lar   w h e n   p er f o r m i n g   s u p er v i s ed   lear n in g ,   i i s   n ec ess ar y   to   h av e   co n ti n u o u s   a n d   co m p letel y   d i f f er en t iab le  f u n ct io n .   T h er ar s ev er al  ac t iv at io n   f u n ct io n s .   I n   t h is   s t u d y   o u r   ch o ice  is   a   s i g m o id   f u n ct io n   f o r   h id d en   la y er s .   Su p er v is e d   lear n in g   co n s is ts   i n   d eter m in i n g   th n et w o r k   w eig h t s   w h ic h   m i n i m ize  o n   al th e   d ata  o f   t h lear n i n g   d ataset ,   th d ev iatio n s   b et w ee n   t h o u tp u v al u es  ( m ea s u r ed   v al u es)   an d   th co m p u ted   o u tp u v al u es  b y   th n et w o r k .   T h o b j ec tiv o f   lear n in g   is   to   f i n d   th m in i m u m   o f   t h q u ad r atic  cr iter io n :     2 1 ) ( 1 ) , ( N i i i y t N W w C     ( 2 )     w h er N   is   th e   n u m b er   o f   ex a m p les  o f   t h lear n i n g   d atase t,  W an d   w ar th v ec to r s   o f   t h w ei g h ts   o f   th e   t w o   la y er s .   A i r   T e m p e r a t u r e T R e l a t i v e   H u m i d i t y H A t m o s p h e r i c   P r e s s u r e P W i n d   s p e e d S V e r i c a l   S o l a r   I r r a d i a t i o n V S I H i d d e n   L a y e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   I nt   J   A p p l P o w er   E n g ,    Vo l.   8 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 9 :   43     48   46   T h m eth o d   tr ad itio n all y   u s ed   to   p er f o r m   s u p er v is ed   lear n i n g   o f   th n et w o r k   is   t h b ac k - p r o p ag atio n   alg o r ith m ,   s o   ca lled   b ec au s o f   t h t y p ical  w a y   o f   ca lc u lat in g   d er iv ati v es   o f   s u cc es s iv e   la y er s   s tar ti n g   f r o m   th o u tp u la y er   to   g o   u p   to   th in p u t   la y er .   I n itiall y ,   t h e   al g o r ith m   u s e s   t h n o n - li n ea r   g r a d ien o p ti m iza tio n   m et h o d .   Am o n g   t h b est  k n o w n   ar th Qu a s i - Ne w to n   m e th o d   an d   L e v e n b er g - Ma r q u ar d w h ic h   is   u s ed   i n   o u r   s tu d y   [ 1 5 ,   1 7 ,   1 8 ] .     3 . 2 .     Da t a ba s e   T h d atab ase  u s ed   in   t h is   w o r k   i s   co m p o s ed   o f   m ea n   d ail y   v alu e s   o f v er tical   s o lar   ir r ad iatio n   V SI,   r elativ h u m id it y   H,   air   te m p e r atu r T ,   atm o s p h er ic  p r ess u r an d   w in d   s p ee d   V,   co v er in g   m o r th a n   th r ee   y ea r s   m e teo r o lo g ical  d ata  ( 0 1 /0 1 /2 0 0 2   to   0 3 /1 5 /2 0 0 5 )   at  B o u ir ( lat itu d 3 6 . 3 8 3 ,   lo n g it u d 3 . 8 9 2 ) .   T h is   d atab ase  co n tai n s   1 1 7 0   v ec to r s ,   9 7 0   v ec to r s   ar u s ed   f o r   lear n i n g   an d   2 0 0   v e cto r s   f o r   test in g .   Fi g u r 3   s h o w s   t h v ar iatio n   o f   Air   te m p er atu r ( T )   an d   v er tical  s o lar   ir r ad iatio n   VSI .           Fig u r 3 Var iatio n   o f   air   te m p er atu r ( T )   an d   v er tical  s o lar   ir r ad iatio n   ( VSI )       3. 3   P er f o rm a nce  ev a lua t io n   I n   o r d er   to   f in d   th b est  ANN  m o d el,   s ev er al  ar ch itect u r es  h av b ee n   tes ted .   T h ev alu atio n   is   m ad e   ac co r d in g   to   th m o s u s ed   er r o r   cr iter ia  in   liter atu r e:  m ea n   s q u ar er r o r   MSE ,   m ea n   ab s o l u te  er r o r   MA E   an d   r o o t m ea n   s q u ar er r o r   R MSE .     N V S I V S I MS E N i p i m i / 2 1 , ,     ( 3 )       N V S I V S I M A E N i p i m i / 2 1 , ,     ( 4 )       2 / 1 2 1 , , / N VS I VS I RM S E N i p i m i     ( 5 )     w h er i s   n u m b er   o f   s a m p les,  m V SI an d   p V S I ar th m ea s u r ed   a n d   p r ed icted   v alu e s   o f   v er tic al  s o lar   ir r ad iatio n   r esp ec tiv el y .   s ec o n d   e v al u atio n   i s   d o n u s i n g   t h r elati v e   er r o r   ( R E )   in   o r d er   to   k n o w   t h r ec o g n it i o n   r ate  o f   esti m ated   v al u es a t e ac h   A NN   an d   f o r   d if f er e n t RE  v al u es.  T ab le  2   s h o w s   th o b tain ed   r es u lts .     % 100 . / , , , m i p i m i i VS I VS I VS I RE   ( 6 )   0 200 400 600 800 1000 - 1 0 0 10 20 30 40 D a y   o f   t h e   y e a r T   ° C 2002 2003 2004 0 200 400 600 800 1000 - 1 0 0 10 20 30 40 D a y   o f   t h e   y e a r V S I   M J / m 2 2002 2003 2004 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt   J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:  2252 - 8792       E s tima tio n   o f d a ily  ve r tica l so la r   ir r a d ia tio n   b th u s o f   mete o r o lo g ica l d a t a   ( Mo u r a d   B en z ia n e)   47   T ab le  2 .   P er f o r m a n ce   E v al u ati o n   o f   Di f f er e n A NN  A r c h itec tu r es     A r c h i t e c t u r e   M S E   M A E   R M S E     R e l a t i v e   Er r o r   ( R E)   ≤  2%     5 %     1 0 %     1 5 %     2 0 %     3 0 %   1   8 x 4 x 1   0 . 0 1 2 1   0 . 0 8 0 8   0 . 1 1 0 0   R e c o g n i t i o n   r a t e   ( %)   8 . 8 3   1 9 . 1 6   3 7 . 5   5 1 . 6 6   5 9 . 1 6   7 3 . 3 3   2   2 5 x 1 5 x 8 x 1   0 . 0 1 3 6   0 . 0 8 9 2   0 . 1 1 6 8   4 . 1 6   1 2 . 5   2 9 . 1 6   40   5 3 . 3 3   7 3 . 1 6   3   1 5 x 8 x 4 x 1   0 . 0 1 2 6   0 . 0 8 2 7   0 . 1 1 2 4   7 . 5   1 6 . 6 6   3 5 . 8 3   5 3 . 3 3   6 3 . 3 3   7 2 . 5   4   8 x 4 x 3 x 1   0 . 0 1 6 5   0 . 0 9 5 5   0 . 1 2 8 6   5 . 8 3   1 3 . 3 3   30   4 4 . 1 6   55   6 7 . 5   5   1 2 x 4 x 3 x 2 x 1   0 . 0 1 2 2   0 . 0 8 5 2   0 . 1 1 0 5   7 . 5   15   3 0 . 8 3   4 2 . 5   5 6 . 6 6   7 4 . 1 6       W n o te  t h at  t h b es r es u lt s   a r o b tain ed   f o r   t h f i r s t   an d   th f i f t h   ar c h itect u r es,  a s   s h o w n   in   Fi g u r e   4   an d   Fig u r 5   r esp ec tiv el y .               Fig u r 4 P r ed icte d   an d   m ea s u r ed   o n   test in g   d ata  u s i n g   th f ir s m o d el   Fig u r 5 P r ed icte d   an d   m ea s u r ed   o n   test in g   d ata  u s i n g   th f i f t h   m o d el       4.   CO NCLU SI O N   I is   th e   g r ea i n ter est  o f   s o lar   en er g y   th a w tr ied   in   th is   p ap er   to   p r esen o u r   ap p licatio n .   C o n ti n u o u s   m ea s u r e m e n o f   ( VSI )   is   s o m eti m es  i m p o s s ib le   esp ec iall y   in   r e m o te  lo ca tio n s ,   h en ce   t h n ee d   to   u s d i f f er e n p r ed ictio n   tec h n iq u es.   I n   t h i s   ar ticle,   w h a v p r o p o s ed   p r ed ictio n   m o d els  b ased   o n   A NN,   lear n in g   is   p er f o r m ed   u s i n g   a   r ea d atab ase.   T h o b tain ed   r e s u lt s   co n f ir m   th e   ca p ab ilit y   o f   th e   u s ed   tec h n iq u e   f o r   s u ch   ap p licatio n s ,   t h i m p r o v e m e n t o f   t h ese  r e s u l ts   ca n   b ac h ie v ed   b y   u s i n g   r ic h er   d ata  b ases   o r   b y   u s in g   o th er   tech n iq u es  f o r   co n s tr u cti n g   p r ed ictio n   m o d el s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M EM ,   ( M in ist ry   o f   En e rg y   a n d   M in i n g ),   2 0 1 7 .   W e b site:  h tt p :/ /w ww . e n e rg y . g o v . d z /f ra n c a is/u p lo a d s/2 0 1 6 /E n e rg ie/e n e rg ie - re n o u v e lab le.p d f .   [2 ]   M .   Re z k i,   M .   Ay a d ,   T .   Be n a b d a ll a h ,   " Op p o r tu n it ies   o f   th e   S il ico n   T e c h n o lo g y   in   A lg e ria " In t.   J o u r.  Res e a .   i n   En g i n .   a n d   S c i.   ( IJ RE S ) ,   v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   0 1 - 0 4 ,   2 0 1 3 .   [3 ]   M .   Ay a d ,   M .   Re z k i,   K.  S a o u d i,   M .   Be n z ian e ,   Dj.   Ch ik o u c h e ,   " Esti m a ti o n   o f   S o lar  Ra d iatio n   Re c e iv e d   o n   a   h o rizo n tal  su rf a c e a   c a se   stu d y   in   Bo u ira " J o u r.  o A u to . &   S y s.  En g in . ,   v o l.   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   2 1 3 - 2 2 0 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   Ha i y in g   Do n g ,   Lei  Ya n g ,   S h e n g ru Zh a n g ,   Yu a n   L i,   " I m p ro v e d   P re d ictio n   A p p ro a c h   o n   S o lar  Irra d ian c e   o f   P h o t o v o lt a ic  P o w e r   S tatio n " T E L KOM NIKA  In d o n e sia n   J o u rn a o El e c t ric a l   En g in e e rin g ,   v o l. 1 2 ,   n o . 3 ,   p p .   1 7 2 0 - 1 7 2 6 ,   M a r.   2 0 1 4 .     [5 ]   M u sta p h a   E ly a q o u ti ,   L a h o u ss in e   Bo u h o u c h ,   A h m e d   Ih lal,   " M o d e ll in g   a n d   P re d ictin g   o f   th e   Ch a ra c teristics   o f   a   P h o t o v o lt a ic  G e n e ra to o n   a   Ho rizo n tal  a n d   T il ted   S u rf a c e " In ter n a ti o n a l   J o u r n a o El e c trica l   a n d   Co mp u te r   En g i n e e rin g   ( IJ ECE )   V o l .   6 ,   No .   6 ,   p p .   2 5 5 7 - 2 5 7 6 ,   De c .   2 0 1 6 .     [6 ]   K.  Da h m a n i,   R.   Diz e n e ,   G .   No tt o n ,   C.   P a o li ,   C .   Vo y a n t,   M . L .   Niv e t,   " Esti m a ti o n   o f   5 - m in   ti m e - st e p   d a ta  o f   ti lt e d   so lar  g lo b a irrad iatio n   u si n g   A N (A rti f icia Ne u ra Ne t w o rk m o d e l, "   En e rg y ,   v o l.   7 0 ,   n o .   1 ,   p p .   3 7 4 - 3 8 1 ,   Ju n e   2 0 1 4 .   [7 ]   J.L .   De   S o u z a ,   G . B.   Ly r a ,   C. M .   Do S a n to s,  R. A . F .   Ju n i o r,   C .   T ib a ,   G . B.   Ly ra ,   M . A . M .   L e m e s,  " E m p iri c a m o d e ls  o f   d a il y   a n d   m o n th ly   g lo b a so l a irrad iatio n   u sin g   su n sh i n e   d u ra ti o n   f o A lag o a S tate ,   No rt h e a ste rn   Bra z il , "   S u sta in a b le E n e rg y   T e c h n o l o g ies   a n d   Asse ss me n t ,   v o l.   1 4 ,   p p .   3 5 - 4 5 ,   A p ril   2 0 1 6 .   [8 ]   A .   Bo il le y ,   L .   W a ld ,   " Co m p a ri so n   b e tw e e n   m e teo ro lo g ica re - a n a ly se f ro m   ER A - In terim   a n d   M ERRA   a n d   m e a su re m e n ts  o f   d a il y   so lar i rra d iatio n   a t   su rf a c e , "   Ren e wa b le E n e rg y ,   v o l.   7 5 ,   p p .   1 3 5 - 1 4 3 ,   2 0 1 5 .   [9 ]   R.   M u h a m m a d   Eh sa n ,   S .   P .   S im o n ,   a n d   P .   R.   V e n k a tes wa ra n ,   " D a y - a h e a d   f o re c a stin g   o f   so lar  p h o to v o lt a ic  o u t p u t   p o w e u sin g   m u lt il a y e p e rc e p tr o n , "   Ne u ra Co m p u ti n g   a n d   Ap p li c a ti o n s,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 9 8 1 3 9 9 2 ,   De c   2 0 1 7 .   [1 0 ]   K.  P a rk a v Ka th irv e lu ,   B.   V isw a n a th a n ,   " Esti m a ti o n   o f   Op ti m u m   T il A n g le   o f   P V   P a n e f o M a x i m u m   En e rg y   Ha rv e stin g , "   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 ,   v o l.   6 ,   n o .   5 ,   p p .   2 0 0 5 2 0 2 4 ,   2 0 1 6 .   0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 D a y   o f   t h e   y e a r V S I   M J / m 2     M e a s u r e d P r e d i c t e d 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 D a y   o f   t h e   y e a r V S I   M J / m 2     M e a s u r e d P r e d i c t e d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   I nt   J   A p p l P o w er   E n g ,    Vo l.   8 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 9 :   43     48   48   [1 1 ]   M o h a m m a d   H.  A lo m a ri,   Je h a d   A d e e b ,   a n d   Ola   Yo u n is,   " S o lar  P h o t o v o lt a ic  P o w e F o re c a stin g   in   Jo rd a n   u si n g   Arti fi c ia l   Ne u ra Ne tw o rk s, "   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o E lec trica a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g ,   Vo l.   8 ,   n o .   1 .   p p .   4 9 7 - 5 0 4 ,   2 0 1 8 .   [1 2 ]   T .   Bo u k e li a ,   M . S .   M e c ib a h ,   " Pa r a b o li c   tro u g h   s o la th e rm a p o w e p la n t:  P o ten ti a l,   a n d   p ro jec ts  d e v e lo p me n i n   Al g e r ia " Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iew s ,   v o l.   2 1 ,   p p .   2 8 8 - 2 9 7 . M a y   2 0 1 3 .   [1 3 ]   CDER ,   Ce n tre  d e   v e lo p p e m e n d e En e rg ies   Re n o u v e lab les   (w ww . c d e r. d z ),   2 0 1 7   h tt p : // p o rtail. c d e r. d z /IM G /j p g /ca rte_ so laire _ irrad iatio n _ g lo b a le_ su rf a c e _ h o rizo n tale _ a lg e rie.j p g   [1 4 ]   S.  Reh m a n   a n d   M .   M o h a n d e s,  " A rti f icia n e u ra n e tw o rk   e sti m a ti o n   o f   g lo b a so lar  ra d iati o n   u sin g   a ir  tem p e ra tu re   a n d   re lativ e   h u m id it y , "   En e rg y   Po li c y ,   v o l.   3 6 ,   p p .   5 7 1 5 7 6 ,   2 0 0 8 .   [1 5 ]   M .   Be n z ian e   a n d   M .   Bo u a m a r ,   " A   so f se n so d e v e lo p m e n w it h   d sP IC  im p le m e n tatio n   f o wa ter  q u a li ty   m o n it o rin g , "   J .   Au to ma ti o n   &   S y s tem s E n g i n e e rin g ,   v o l.   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 0 - 1 8 6 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   C.   Re n n o ,   F .   P e ti t o ,   A .   G a tt o ,   " A rti f icia n e u ra n e tw o rk   m o d e ls  f o p re d ictin g   th e   so lar  ra d iatio n   a in p u o f   a   c o n c e n tratin g   p h o to v o l taic   sy ste m , "   En e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   v o l.   1 0 6 ,   p p .   9 9 9 1 0 1 2 ,   2 0 1 5 .   [1 7 ]   N.  Ku m a r,   S .   P .   S h a rm a ,   U.  K.  S i n h a ,   Y.  Na y a k ,   " P re d ictio n   o f   S o l a En e rg y   B a se d   o n   In telli g e n AN N M o d e li n g , "   In ter n a t io n a J o u rn a o Re n e wa b le E n e rg y   Res e a rc h ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 3 1 8 8 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   O.  A ss a s,  H.  Bo u z g o u ,   S .   F e ta h ,   M .   S a lm a n d   A .   Bo u rsa s,  " Us e   o f   th e   a rti f icia n e u ra n e tw o rk   a n d   m e teo ro lo g ica d a ta  f o p re d icti n g   d a il y   g lo b a so lar  ra d iatio n   i n   Dje lf a ,   A lg e ria , "   2 0 1 4   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co mp o site   M a ter ia ls  &   Ren e wa b le E n e rg y   A p p li c a ti o n s ( ICCM RE A) ,   S o u ss e ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 - 5.       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS             M o u ra d   Be n z ian e   re c e iv e d   h is   e n g in e e rin g   a n d   M a g ister  d e g re e in   e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   M ’sila,   A l g e ria  in   2 0 0 2 ,   2 0 0 7   re sp e c ti v e l y .   He   is  c u rre n tl y   a n   A ss istan P ro f e ss o o f   e lec tri c a e n g in e e rin g   a th e   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Bo u ira,   A l g e ria.  He   is  a   m e m b e in   L P M 3 L a b o ra to ry ,   Un iv e rsit y   o f   Bo u ira,  A lg e ria.   He re se a rc h   in tere sts c o v e d ig it a sig n a p ro c e ss in g ,   tele c o m m u n ica ti o n s an d   e m b e d d e d   s y ste m s.               M o u l o u d   Ay a d   re c e iv e d   h is  e n g in e e rin g ,   M a g ister  a n d   P h . D.  d e g re e s   in   e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   S e ti f 1 ,   A l g e ria  in   2 0 0 1 ,   2 0 0 5   a n d   2 0 1 5   r e sp e c ti v e ly .   He   is  c u rre n tl y   a n   As sista n P r o f e ss o o e lec tri c a e n g in e e ri n g   a th e   De p a rt m e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Bo u ira,  A lg e ria.  He   is  a   m e m b e in   L P M 3 L a b o ra to ry ,   Un iv e rsit y   o f   Bo u ira,  A l g e ria.  His   re se a rc h   in tere sts c o v e sig n a l   p ro c e ss in g ,   T e l e c o m m u n ica ti o n   sy st e m s an d   re n e w a b le en e rg ies .               Ka m e S a o u d re c e iv e d   h is  b a c h e lo r,   M . S c .   a n d   P h . D.  d e g re e s all  in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   S é ti f   1 ,   in   2 0 0 5 ,   2 0 0 8   a n d   2 0 1 4   re sp e c ti v e l y .   He   is  c u rre n tl y   a n   a ss istan p ro f e ss o a th e   Bo u ira Un iv e rsity ,   A lg e ria.  His res e a rc h   in tere sts in c lu d e   ro b u st   n o n li n e a a d a p ti v e   c o n tr o l,   i n telli g e n c o n tr o l,   f u z z y   c o n tro l,   p o w e s y ste m a n d   re n e w a b le en e rg y .               M o h a m e d   Re z k i   re c e i v e d   h is  e n g in e e rin g   d e g re e in   e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o Ora n ,   A l g e ria  in   1 9 9 2   a n d   M a g ister   in   e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   S a id a ,   A lg e ria  in   2 0 0 6 .   A n d   He   re c e iv e d   h is  P h . D.  d e g re e   in   e lec tro n ics   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   Ora n ,   A lg e ria i n   2 0 1 4 .   Cu rre n tl y   He   is  a n   A ss istan P ro f e ss o a th e   U n iv e rsity   o f   Bo u ira,  A lg e ria.  His  m a in   re se a rc h   is  a b o u t   d ig it a sig n a p ro c e ss in g ,   b i o m e d ica s y ste m s an d   e lec tro n ic sy ste m s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.