T E L KO M N I KA  T e lec om m u n icat ion ,   Com p u t i n g,   E lec t r on ics   an d   Cont r ol   Vol.   1 8 ,   No.   4 Augus t   2020 ,   pp.   2112 ~ 2117   I S S N:  1693 - 6930,   a c c r e dit e F ir s G r a de   by  Ke me nr is tekdikti ,   De c r e e   No:   21/E /KP T /2018   DO I 10. 12928/ T E L KO M NI KA . v1 8 i 4 . 14032     2112       Jou r n al  h omepage ht tp: // jour nal. uad . ac . id/ index . php/T E L K OM N I K A   M e d i u m  t e r m  l oad   d e m a n d   f o r e c as t  of  Kan o z on e     u si n g n e u r al  n e t w o r k  al gor it h m s       Hu z aim u   L awal   I m a m 1 M u h am m ad   S an i   Gaya 2 G.   S.   M .   Gal ad an c i 3   1 ,3 D e p art me n t   o P h y s i c s ,   Bay ero   U n i v ers i t y   K a n o ,   N i g e ri a   2 D ep ar t men t   o E l ect r i cal   E n g i n eeri n g ,   K a n o   U n i v ers i t y   o Sci en ce  a n d   T ec h n o l o g y ,   N i g eri a       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived   S e p   3 2019   R e vis e M a r   1 2020   Ac c e pted  M a r   23 2020       E l ec t ri c i t y   l o a d   fo recas t i n g   refers   t o   p r o j ec t i o n   o fu t u re  l o ad   req u i reme n t s     o an   area  o reg i o n   o c o u n t r y   t h ro u g h   ap p ro p ri a t u s o h i s t o r i ca l   l o ad   d at a.   O n o s ev era l   ch al l en g es   faced   b y   t h N i g eri a n   p o w er  d i s t ri b u t i o n   s ec t o r s   i s   t h o v er l o a d ed   p o w er  d i s t ri b u t i o n   n et w o r k   w h i ch   l e ad s   t o   p o o v o l t ag e   d i s t ri b u t i o n   a n d   freq u en t   p o w er  o u t ag e s .   A ccu ra t l o a d   d eman d   fo recas t i n g   i s   k ey   i n   ad d res s i n g   t h i s   c h al l en g e.   T h i s   p a p er  p re s en t s   co m p ari s o n     o g en eral i ze d   reg res s i o n   n eu ra l   n et w o r k   (G RN N ),   feed - fo r w ar d   n eu ral   n et w o r k   (FFN N an d   rad i al   b as i s   fu n ct i o n   n eu ra l   n et w o rk   fo med i u t erm   l o a d   d eman d   es t i mat i o n .   E x p eri me n t a l   d a t fro K a n o   e l ect r i ci t y   d i s t ri b u t i o n   co mp a n y   ( K E D CO w ere  u s ed   i n   v a l i d at i n g   t h mo d el s .   T h s i mu l at i o n   res u l t s   i n d i ca t ed   t h at   t h n eu ra l   n et w o r k   mo d e l s   y i el d ed   p r o mi s i n g   res u l t s   h a v i n g   ach i e v ed   mean   ab s o l u t p ercen t ag err o (MA PE o l e s s   t h an   1 0 %   i n   al l   t h e   co n s i d ered   s ce n ari o s .   T h g en era l i za t i o n   cap a b i l i t y   o F FN N   i s   s l i g h t l y   b e t t er   t h a n   t h a t   o RBFN N   an d   G RN N   mo d el .   T h mo d el s   co u l d   s er v as   v a l u a b l e   an d   p r o mi s i n g   t o o l   fo t h fo reca s t i n g   o t h l o ad   d eman d .   K e y w o r d s :   C a pa bil it y   L a ye r   L oa d   Ne ur a ne twor k   W e ight   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i ce n s e .     C or r e s pon din A u th or :   M uha mm a S a ni  Ga ya ,     De pa r tm e nt  of   E lec tr ica E nginee r ing,   Ka no  Unive r s it of   S c ienc e   a nd  T e c hnology,   02  Ga ya   R oa d,   W udil   C it y ,   713211 ,   Nige r ia.   E mail:   muhdgaya s a ni@gm a il . c om       1.   I NT RODU C T I ON     E lec tr icity  load   f or e c a s ti ng  is   a e s s e nti a pa r of   powe r   s ys tem  e ne r gy  mana ge ment.   L oa f or e c a s r e f e r s   to   e s ti mating  the   f utur e   load   thr ough   the  us e   of   his tor ic  a va il a ble  load  da ta.   I t   is   a   ke in   the   planning,   ope r a ti on  a nd  dis pa tch  of   e lec tr ica e ne r g y .   Ap pr opr iate   load   pr e diction  p r ovides   e lec tr icity   c ompanie s     or   gove r nments   with   ti mely   a nd  a de qua te  in f or mation  to   ope r a te  the  s ys tem  e c onomi c a ll y   a nd  r e li a bly .     L oa f or e c a s is   c r it ica l   a nd  ne c e s s a r be c a us e   the  a va il a bil it of   e lec tr icity   is   one   o f   t he   mos i mpor ta nt  f a c tor s   f or   indus tr ial   de ve lopm e nt  e s pe c ially  in  a   de ve lopi ng  c ountr li ke   Nige r ia.   S ome  of   the   main   is s ue s   with  the  Nige r ian   powe r   s e c tor   include   h igh  ope r a ti ng   c os t,   h igh  e ne r gy   los s e s   a nd  high  s uppr e s s e de mand  thr oughout  th e   c ountr y.   T he   dis tr ibut ion   s e c tor   is   tas ke with  t he   ne e d     to  e ns ur e   a de qua te  ne two r c ove r a ge   a nd  p r ovis ion  of   qua li ty   powe r   s upply  to   the   publi c   in   a ddit ion  to   s uf f icie nt  mar ke ti ng   a nd  c us tom e r   s e r vice   de li ve r y .   T o   r e duc e   the   high   tec hnica los s e s   a nd  im pr ove   th e   qua li ty  of   volt a ge   dis tr ibut ion   a the  e lec tr icity  d is tr ibut ion   s e c tor   ther e   is   ve he ment  ne e of   c ons tant  ne twor upgr a de   or   ove r ha uli ng   whic may  not   be   a c hieve without   a c c ur a te  load  de mand  f o r e c a s t.   A c c ur a t e   lo a d   f o r e c a s g r e a tl i nf l ue n c e s   t he   p la nn in g   p r o c e s s   u nd e r ta ke in   o pe r a t io c e n t r e s     o f   e ne r g p r o vi de r s   t ha r e la te   t th e   a c tua l   e l e c t r ic i ty   ge ne r a t io n ,   dis t r i bu t io n ,   s ys t e m   m a i nt e n a nc e   a s   we l a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l       M e dium  ter load  de mand  for e c as of  K ano  z one   us ing  ne tw or k   algor it hm   ( Huz aimu  L aw al  I mam )   2113   e le c t r ic it p r i c i ng   a mo ng   o th e r s .   Ove r   the   y e a r s ,   m a n y   r e s e a r c he s   w e r e   c o nd uc te on   t he   N ig e r i a n   p ow e r   s e c t or   a nd   i ts   r e lat e d   c ha l len ge s .   Ne ve r t he les s ,   mos t   of   t he s e   r e s e a r c he s   c e n t r e   on   ge ne r a l   p r ob le ms   o f   po we r   g e n e r a ti on  o r   t r a ns m is s i on   or   dis t r i bu t io o r   c o mb in e   a n d   t he   r e s e a r c h e s   on   loa d   d e ma nd   f oc us e s   on   th e   Ni ge r ia n   w ide  e le c t r ic it y   de ma nd   [ 1 ,   2 ]   or   de ma nd   of   a   t ow n   o r   c i ty   [ 3 ]   o r   may   be   s ho r t   t e r m   f or e c a s t   [ 2 ,   4 ] .     S e ve r a l   models   r e late d   to   thi s   wor k   we r e   de v e loped  s uc a s   g r e model   [ 5] ,   s uppor t   ve c tor     r e gr e s s ion  [ 6] ,   but   the  main  is s ue s   with  the  s uppor ve c tor   mac hine  a r e   the  c hoice   o f   the  ke r n e f unc ti on   pa r a mete r s ,   e xtens ive  memor r e quir e ment  a nd   dif f iculty  o f   in ter pr e tation,   mul ti - model  a r ti f icia ne ur a ne twor ks   [ 7] ,   f a s t - lea r ni ng  r e c ur r e nt  ne ur a ne two r [ 8] ;   s tabili ty  is   the  major   dr a wba c of   r e c ur r e n ne ur a ne twor k.   De e lea r ning  ne ur a l   ne twor ks   [ 9] ,   lar ge   a mount   of   da ta  r e quir e ment  a nd  de ter mi na ti on  o f   s uit a ble   topol ogy  a r e   main  de mer i ts   of   de e lea r ning   met hod.   Ne ur o - f uz z model   or   f uz z y - ne ur a ne twor k   [ 10 ,   11 ]   uti li z e s   the  mapping   tec hniques   of   ne u r a n e twor to   obtain   the   F uz z pa r a m e ter s ,   ne v e r thele s s ,     whe the  number   of   input   is   lar ge ,   the  nu mber   o f   r ules   be c omes   lar ge   whic incr e a s e s   c omput a ti ona bur de n,   thus   in  tur a f f e c ti ng  the  ge ne r a li z a ti on  c a pa bil it of   the   model.   F uz z log ic  model  [ 12 ] ,   t he   main  inconve nienc e s   with  F uz z l ogic  methods   a r e   dif f iculty  in  r ules   f or mation ,   membe r s hip  f unc ti on  s e lec ti on     a nd  inada ptabili ty.   T his   pa pe r   f oc us e s   on  e s ti matin the  medium - ter load  de mand  o f   Ka no  z one   us in ne ur a ne twor a lgor it hms .   Ne ur a ne twor k   ha s   ga ined   wide   a c c e ptabili ty   o ve r   the   las t   f e w   de c a de s ,   e s pe c ially  in   the   f ield    of   s ys tem  identif ica ti on,   modell ing   a nd  c ont r o a ppli c a ti ons   [ 13] .   I t   pr e s e nts   a   be tt e r   a lt e r n a ti ve   in   a ppr oxim a ti ng  a   c ompl e non li ne a r   s ys tem  a nd   c a pa ble  to  ha ndle   we ll   unc e r tainty   [ 14,   15] .   Ge ne r a li z e r e gr e s s ion  ne ur a ne twor ( GR NN ) ,   r a dial  ba s is   f u nc ti on  ne ur a ne twor k   ( R B F NN )   a nd  f e e d - f or wa r d   ne twor ( F F NN )   a r e   c las s   of   ne ur a ne two r that   a r e   mos tl us e in  mapping  a   c ompl e nonli ne a r   s ys tem.   G R NN   ha s   gr e a a dva ntage   of   f a s ter   tr a ini ng   a nd  c onve r ging   to   a   global   s olut ion   [ 16] .   I n   GR NN ,   the  output   is   p r e dicte us ing  we ight e a ve r a ge   of   the   output s   o f   tr a ini ng   d a ta.   R a dial   ba s is   f unc ti on   ne twor k   s tr uc tur e   is   a   mu lt i - laye r   f e e d - f or wa r ne twor k .   I t   e nha nc e s   a c c ur a c a nd   r e duc e s   the  tr a ini ng   ti me  c ompl e xit y .   F e e d - f or wa r d   ne twor ks   a r e   e a s ier   to   buil d,   quit e   s table   a nd   ha ve   unidi r e c ti ona f low   of   inf or mation .   T he   a va il a ble  pe r f or manc e   mea s ur e s   s uc M APE ,   mea s qua r e   e r r o r   ( M S E ) ,   r oot   mea s qua r e   e r r o r   ( R M S E )   we r e   us e in  e v a luating    the  f or e c a s ti ng  a nd  ge ne r a li z a ti on  a bil it ies   of   the  p r opos e models .   T he   pa pe r   is   or ga nize a s   f oll ows s e c ti on  de s c r ibes   r e s e a r c methodology,   s e c ti on  p r e s e nts   the  s im ulation  r e s ult s   a nd  s e c ti on  4   is   the  c onc l us ion .       2.   RE S E AR CH  M E T HO D   T his   s e c ti on  de s c r ibes   the  a ppr oa c he s   us e to   buil d   the  ne u r a ne twor k   models .   S ince   ne u r a ne twor ks   a r e   c las s if ied  ba s e on  their   s tr uc tur e   ( how   the  ne u r ons   a r e   or ga nize in  a   s ys tema ti c   manne r   f r om   in put  laye r   to  the  output   laye r )   a s   f e e d f or wa r d   a nd  r e c ur r e nt   ne ur a ne twor k ,   th is   pa pe r   c ons ider e the  two   c l a s s es   of     the  ne twor k T he   typ ica methods   de ployed  in   de ve lopi ng  the  ne ur a l   ne twor models   a r e   a s   f oll ows :     2. 1.     Gener ali z e d   r e gr e s s ion   n e u r al  n e t wor k   ( G RN N)   GR NN   is   quit e   c a pa ble  to   de a l   with   nois e ,   c onve r ge   to   global   s olut ion  a nd   do   not   t r a ps   in   the   loca l   mi nim a .   T he   uti li z a ti on  of   Ga us s ian  f unc ti ons   by   GR NN   ha s   im mens e ly  a ided  in  a c hieving  h igh  p r e diction   a c c ur a c y.   T he   main   pr inciple  o f   GR NN   is   e xpr e s s e a s :     ( ) = Σ = 1  2 2 Σ = 1  2 2   ( 1)     whe r e   ( )   de picts   the  e s ti mation  va lue   of   input     r e pr e s e nts   the  a c ti va ti on   f unc ti on 2 2     is   the  Ga us s ian  f unc ti on   a nd    is   the  s qua r e E uc l idea dis tanc e .   T he   s tr uc tur e   of   GR NN   is   il lus tr a ted  in    F ig ur e   1.   F r om   the  F ig ur e   1 ,   it   c a be   s e e that  th e   GR NN   is   c ompos e of   f our   laye r s .   T he   input   laye r   whic h   r e s pons ibl e   f or   f e e ding   the   ne xt   laye r ,   the   pa tt e r n   laye r   that   c omput e s   the   E uc li de a dis tanc e   a nd   a c ti va ti on    f unc ti on,   the   s umm a ti on  laye r   a nd  the   output   l a ye r   a r e   r e s pons ibl e   f or   no r malizing  the  ou tput   ve c tor .     T he   tr a ini ng   pr oc e dur e   of   GR NN   is   e nti r e ly  di f f e r e nt  f r om   other   ne u r a ne twor ks .   T he   GR NN   f ini s he s     the  tr a ini ng  onc e   e a c input - output   ve c tor   pa ir   f r o the  tr a ini ng  da tas e is   f e int the  input   laye r .   T h e   number   of   ne ur ons   in   the  pa tt e r n   laye r   is   mos tl e qua to   th e   number   of   pa tt e r n s   in   the  t r a ini ng  da tas e t .     2. 2.     Radi al   b as is   f u n c t ion   n e u r al  n e t wor k   ( RB F NN )   R a dial  ba s is   f unc ti on  ne ur a ne twor k   ha s   pr ove n   to  be   unive r s a a ppr oxim a tor   that  uti li z e s   r a dial    ba s is   f unc ti on  a s   a c ti va ti on  f unc ti on.   T he   F ig ur e   de picts   the  s tr uc tu r e   of   th e   r a dial  ba s is   f unc ti o ne ur a l   ne twor [ 17 ] F r om   the   F ig ur e   2 ,   i c a n   be   s e e that   the   ne twor k   c ons is ts   of   input   laye r ,   hidd e laye r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   4 Augus t   2020 :    211 2   -   211 7   2114   a nd  the  output   laye r .   T he   hidden  laye r   c ontains   th e   ne ur ons   a nd  pr oc e s s   the  given  input   by  a pplyi ng  a   r a dial   ba s is   f unc ti on E a c h idden  unit   c omput e s   it s   outp ut  given  by :     , ( ) = ( 2 )   ( 2)     whe r e     is   the   c e ntr e   o f   the  ba s is   f unc ti on   a nd   2   de picts   the  E uc li de a dis tanc e .   T he   output   laye r   c a lcula te s   the  we ight e s um   thr ough   im pleme ntation   of   li ne a r   a c ti va ti on  f unc ti on   a nd  yields   the  output   given  by     the  e xpr e s s ion :     , =  + 1 = 1 ,   ( 3)       I n p u t   L a y e r P a t t e r n   L a y e r S u m m a t i o n   L a y e r O u t p u t   L a y e r S S D               F igur e   1.   Ge ne r a li z e r e gr e s s ion  ne ur a l   ne twor s t r uc tur e       . . . . . . . . . . . . . . . . 1 z 2 z 1 I z + 1 + 11 21 1 I 1 2 I 1 y 2 y I y 1 2 , 1 I + 11 w 1 K w 12 w 2 K w 1 I w 1 , 1 I w + ,1 KI w + 1 o K o . . .     F igur e   2.   R a dial  ba s is   f unc ti on  ne ur a l   ne twor k   s tr u c tur e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l       M e dium  ter load  de mand  for e c as of  K ano  z one   us ing  ne tw or k   algor it hm   ( Huz aimu  L aw al  I mam )   2115   2. 3.     F e e d - f or war d   n e u r al   n e t wor k   ( F F NN )   Ne ur a ne twor ks   a da pt  to  the  e nvir onmenta c ha n ge s .   T he   a da ptabili ty  e nha nc e s   their   pe r f or manc e ,   e ve if   ther e   a r e   la r ge   va r iations   a nd   unc e r taint ies   [ 18] .   Ne ur a l   ne twor ks   c ompr is e   of   node s   a n li nks .     T he   node s   r e c e ive  the  incom ing  s ignals ,   pr oc e s s   them  a nd  y ield  a n   output .   T he   l inks   indi c a te  the  dir e c ti on    of   the  in f or mation  f low  whic c a be   in  only   one   di r e c ti on  or   bid ir e c ti ona [ 18 ] .   T he   c las s if ica ti on  of   t he   ne ur a ne twor ks   a r e   ba s e on  their   a r c hit e c tur e   a s   f e e d - f or wa r or   r e c ur r e nt   ne ur a ne twor k   [ 1 4 ,   19 ] .   F e e d - f or wa r ne ur a ne twor a s   s hown  in  F ig ur e   is   the  mos c omm only  us e f or   modelli ng  a nd  c ont r ol  be c a us e   of   it s   s table   na tur e   a nd  s im pli c it [ 20,   21] .   T his   pa pe r   uti li z e s   f e e d - f or wa r ne ur a ne twor f or   the  f or e c a s ti ng.   De tails   r e ga r ding  c hoice   of   f e e d - f or wa r ne u r a ne twor k   c ould  be   f ound   in  [ 13,   18,   22 - 24 ].       I n p u t   L a y e r H i d d e n   L a y e r O u t p u t   L a y e r     F igur e   3.   F e e df or wa r ne ur a l   ne twor a r c hit e c tur e       2. 4.     M od e b u il d i n g   T he   his tor ic   da ta   s e f r om   KE DC wa s   p r e - pr oc e s s e a nd  r a ndoml y   divi de int tr a ini ng   da ta  s e t     a nd  tes ti ng  da ta  s e t.   E a c of   the  models   wa s   de ve l ope us ing  tr a ini ng  da ta   c ontaining  80 %   of   the  whole   da ta  s e while  th e   ge ne r a li z a ti on  c a pa bil it ies   of   the   de ve loped  models   we r e   e va luate us in the  tes da ta  s e t   whic h   c ontaine 20%   of   the  da ta  s e t .   T he   r e maining  pa r of   thi s   s e c ti on   be low  s how s   how  models   we r e   r e a li z e d.     2. 4. 1.     Gener ali z e d   r e gr e s s ion   n e u r al  n e t wor k   m od e l   T he   s tr uc tur e   of   the  GR NN   is   s e lec ted  a s   de picte d   in  F ig ur e   1 .   T he   pa tt e r laye r   ( s e c ond  laye r )   ha s   r a dba s   ne ur ons   a nd  bias e s .   T he   we ight s   of   pa tt e r laye r   a r e   s e t   to   1 .   T he   b ias   is   s e to   c olum n   ve c tor     of   0. 8328/s pr e a d.   T he   s umm a ti on  laye r   ( thi r laye r )   ha s   pur e li ne ur ons .   High   va lue  of   s pr e a e nha nc e s     the  ne twor ge ne r a li z a ti on  c a pa bil it y,   mi nim ize s   f or e c a s ti ng  e r r or   a nd  the  r e s ult s   of   the  ne twor be c omes   s moot he r .   T he   s pr e a is   c hos e to  be   1 . 0.     2. 4. 2.     RB F NN   m od e l   T he   s tr uc tur e   of   the  R B F NN   wa s   c hos e e xa c tl the  s a me  a s   that  of   the  GR NN   with  the  only   dif f e r e nc e   that  the  th ir laye r   of   the   R B F NN   is   a ls c ompos e of   bias e s .   S ince   ther e   is   no  e s tablis he s ys tema ti c   a ppr oa c of   s e lec ti ng  the  s tr uc tu r e .   I wa s   c hoos e thr ough  tr ial  a nd   e r r o r   method   a nd  r e a li z e s tr uc tur e   is   s im il a r   to  that   s hown  in  F ig ur e   2 .     2. 4. 3.     F F NN   m od e l   T h e   a r c h it e c t u r e   o f   F F NN   is   s i mi la r   t o   tha t   il l us tr a te d   i n   F ig ur e   3.   C ho ice   o f   a p pr op r ia te   ne tw o r p a r a met e r s   a r e   k e y   f o r   e f f e c t i ve   l e a r n in g   a nd   b e t te r   pe r f or ma nc e .   T he   h i dde n   l a ye r   is   m a de   up   o f   te n   ( 1 0)   n e u r ons .   T h e   t a g - s ig   a nd   pu r e l in   we r e   us e d   a s   the   t r a ns f e r   f un c t i ons   f o r   th e   h id de n   a n d   o u tp ut   la ye r   r e s p e c ti ve ly .       3.   RE S UL T S   A ND   AN AL YSI S     T hr ough   s im ulation   the  pe r f or manc e   c a pa bil it ies   a nd  a c c ur a c ies   of   dif f e r e nt   models   c ould   be   tes ted.   T he   one - mont p r e diction   pe r f o r manc e s   of   the   m ode ls   dur ing   tr a ini ng   a nd   tes ti ng  pha s e   we r e   il lus tr a ted  in   F ig ur e s   a nd  r e s pe c ti ve ly.   T he   a c c ur a c of   t he   models   we r e   e va luate us ing  c omm only  pe r f or manc e   mea s ur e s   a nd  the  r e s ult s   a r e   pr e s e nted  in  the   T a ble   1 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   4 Augus t   2020 :    211 2   -   211 7   2116         F ig ur e   4.   M ode ls   pr e diction  pe r f or manc e s   f or     one -   mont tr a ini ng  pha s e     F ig ur e   5.   M ode ls   pr e diction  pe r f or manc e   f o r     one - mont tes ti ng  pha s e       T a ble  1.   One - mont models   pe r f or manc e   M ode l   T r a in in g P ha s e   T e s ti ng P ha s e     M S E   R M S E   M A P E  ( % )   M S E   R M S E   M A P E  ( % )   F F N N   0.0041   0.0642   0.0016   0.0531   0.0729   0.0017   R B F N N   0.0041   0.0642   8.5954E - 15   531.9490   23.064   0.0404   G R N N   0.0389   0.1971   0.0055   1.8499   1.3601   0.0307       S im il a r ly,   the   F ig u r e   6   a nd   F ig u r e   7   il lus tr a ted   the   models   pr e diction   pe r f or manc e s   f or   the   two   mont hs   dur ing  the  t r a ini ng   a nd  tes ti ng  pha s e   r e s pe c ti ve ly.   T he   a c c ur a c y   of   the   models   w as   e va luate d   a nd   th e   r e s ult s   a r e   il lus tr a ted  in   the   T a ble   2.   I t   is   a ppa r e nt   that  du r ing  the  t r a ini ng   pha s e   de picte in  F ig ur e   4,   the  p r e dictions   of   the  models   we r e   a ble  to   f oll ow   e xa c tl the  tr a jec tor of   the   obs e r ve da ta  a nd  the   a gr e e ment  t a ll with     the  e va luate r e s ult s   il lus tr a ted  in  the  T a ble  a n the  pr e dictions   a r e   highl a c c ur a te  [ 2 5 ]   ha ving  a c hieve   the  M APE   of   les s   than   10 %   [ 2 5 ]   by   e a c h   mod e l.   Du r ing   the   tes ti ng  pha s e   a s   s hown  in   F ig ur e .   5 ,   a ls   the  pr e dictions   of   the  models   a r e   quit e   a c c ur a te  h a ving  a c hieve the  M APE   of   les s   than  10% F o r   the  two   mont hs ,   the  p r e dictions   of   the  models   dur ing   tr a ini ng  pha s e   is   quit e   p r omi s ing  a s   s hown  in   F ig u r e   6   a nd  e a c of   the  model  wa s   a ble  to  a c hieve the  M APE   of   les s   than  10%   a s   pr e s e nt e in  the  T a ble  indi c a ti ng  highl y   a c c ur a te  pr e diction.   Dur ing   the  tes ti ng  pha s e   a s   il lus tr a ted   in   F ig u r e   7,   the   models   de mons t r a t e their   c a pa bil it ies   of   tr a c king  we ll   the  pa th   of   the  obs e r v e da ta  a nd  the  a c hieve M APE s   a r e   quit e   a tt r a c ti ve .             F igur e   6.   M ode ls   pr e diction  pe r f or manc e s   f or     two - mont tr a ini ng  pha s e     F igur e   7.   M ode ls   pr e diction  pe r f or manc e s   f or     two - mont tes ti ng  pha s e       T a ble  2.   T wo - mont models   pe r f or manc e   M ode l   T r a in in g P ha s e   T e s ti ng P ha s e     M S E   R M S E   M A P E  ( % )   M S E   R M S E   M A P E  ( % )   F F N N   0.0045   0.0668   0.0005   0.01   0.0873   0.00051   R B F N N   7.101E - 06   0.0027   2.444E - 05   109.11   10.4455   0.0254   G R N N   0.0003   0.0185   7.152E - 05   15.22   3.9011   0.0150       4.   CONC L USI ON     T he   pa pe r   h a s   pr e s e nted  the  ne ur a ne twor k   a lgor it hms   f or   medium  ter load  f or e c a s ti ng  of   Ka no  z one .   Dur ing   the  t r a ini ng  pha s e   in   both   the  two   s c e na r ios   the  obtaine r e s ult s   de mons tr a ted  that  the  m ode ls   a r e   quit e   e f f e c ti ve   a nd  r e li a ble  in  f or e c a s ti ng  the  load.   Although,   the  models   we r e   a ble  to  a c h ieve the  M APE   of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l       M e dium  ter load  de mand  for e c as of  K ano  z one   us ing  ne tw or k   algor it hm   ( Huz aimu  L aw al  I mam )   2117   les s   than  10%   dur ing  the   tes ti ng  pha s e s ,   the  pe r f o r manc e s   of   the  F F NN   is   s li ghtl y   be tt e r   than   the  R B F NN   a nd  GR NN   model.   T he   pr e diction   pe r f o r manc e s   of   the   models   a r e   quit e   p r omi s ing  a nd  r e li a ble.   T he   models   c ould  s e r ve   a s   the  us e f ul  a nd  e f f icie nt  tool s   f o r   the   load  f or e c a s ti ng  of   the  z one .       AC KNOWL E DGE M E NT S     T he   a uthor s   wis to   thank  KE DC O,   Ka no  Unive r s i ty  of   S c ienc e   a nd  T e c hnology,   W udil   a nd  B a ye r Unive r s it Ka no  f or   their   s uppor t.       RE F E RE NC E S     [1 ]   A.   A .   Mat i ,   et   al . ,   “E l ect r i ci t y   D eman d   Fo reca s t i n g   i n   N i g eri u s i n g   T i me  Seri es   Mo d el , ”  Th P a c i f i Jo u r n a l   o f   S ci e n ce  a n d   Tech n o l o g y ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   4 7 9 - 4 8 5 ,   J an u ary   2 0 0 9 .   [2 ]   M.   Bu h ari S.   S.   A d am u ,   “Sh o r t - T erm  L o a d   Fo reca s t i n g   U s i n g   A r t i f i ci a l   N e u ral   N et w o r k ,   P r o ceed i n g s   o f     t h In t er n a t i o n a l   M u l t i - co n f e r en ce  o f   E n g i n ee r s   a n d   C o m p u t e r   S ci e n t i s t s 2 0 1 2 .   [3 ]   A.   E .   J ame s ,   et   a l . ,   A rt i fi c i al   N eu ral   N et w o r k   fo E n er g y   D ema n d   F o recas t , ”  In t er n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l ec t r i c a l   a n d   E l ec t r o n i S ci e n ce ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p p .   8 - 1 3 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   H.   L .   Imam ,   et   al . ,   “Sh o r t   T erm   L o ad   F o recas t   o K an o   zo n u s i n g   A rt i fi c i al   I n t el l i g en t   T ec h n i q u es , ”  I n d o n e s i a n   Jo u r n a l   o f   E l ect r i c a l   E n g i n ee r i n g   a n d   Co m p u t er   S ci e n c e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   5 6 2 - 5 6 8 ,   2 0 1 9 .   [5 ]   X .   Ch e,   “A p p l i cat i o n   o Imp ro v ed   G rey   Mo d e l   i n   Med i u an d   L o n g   T erm  L o ad   Fo recas t i n g , ”  IO P   Co n f .   S er i es :   E a r t h   a n d   E n vi r o n m e n t a l   S c i en ce,   v o l .   1 2 8 ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 8 .     [6 ]   A .   Z are - N o g h ab i ,   et   al . ,   “Med i u m - T erm  L o a d   Fo recas t i n g   U s i n g   Su p p o r t   V ect o Reg re s s i o n ,   Feat u re  Sel e ct i o n ,   an d   Sy mb i o t i O r g an i s Searc h   O p t i m i zat i o n , ”  Co n f er e n ce:   2 0 1 9   IE E E   P E S   G en e r a l   M eet i n g ,   2 0 1 9 .   [7 ]   R.   M.   N ezzar,   et   al . ,   “Mi d - L o n g - T erm   L o ad   Fo rec as t i n g   u s i n g   Mu l t i - M o d e l   A rt i fi c i al   N eu ra l   N et w o r k s ,   In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o n   E l ect r i c a l   E n g i n eer i n g   a n d   In f o r m a t i on v o l . 8 ,   n o .   2 ,   p p .   3 8 9 - 4 0 1 ,   2 0 1 6 .   [8 ]   G . M.   K h an ,   et   al . ,   E l ect r i cal   L o ad   Fo reca s t i n g   u s i n g   Fas t   L earn i n g   Recu rre n t   N e u ral   N e t w o rk s , ”  P r o cee d i n g s   o f   In t e r n a t i o n a l   Jo i n t   C o n f er e n ce  o n   Ne u r a l   Net w o r k s   (IJC NN),   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   D .   L .   Mari n o ,   K .   A maras i n g h a n d   M.   Man i c,   " Bu i l d i n g   en er g y   l o a d   fo reca s t i n g   u s i n g   D ee p   N e u ral   N e t w o r k s , "   IE CO 2 0 1 6 - 4 2 n d   A n n u a l   Co n f er e n ce  o f   t h I E E E   In d u s t r i a l   E l ect r o n i c s   S o ci e t y ,   p p .   7 0 4 6 - 7 0 5 1 ,   2 0 1 6 .     [1 0 ]   O .   E .   D rag o mi r,   F.   D ra g o m i r,   et   al . ,   " Med i u t erm  l o a d   fo recas t i n g   u s i n g   A N FIS  p re d i c t o r, "   1 8 t h   M ed i t e r r a n ea n   Co n f er e n ce  o n   C o n t r o l   a n d   A u t o m a t i o n ,   p p .   5 5 1 - 5 5 6 ,   2 0 1 0 .   [1 1 ]   A .   J ar n d a l ,   " L o ad   fo re cas t i n g   f o p o w er  s y s t em  p l a n n i n g   u s i n g   g en e t i c - f u zzy - n eu ra l   n et w o r k s   a p p ro ac h , "   2 0 1 3   7 t h   IE E E   G CC  Co n f e r en ce  a n d   E xh i b i t i o n   (G CC) ,   p p .   4 4 - 4 8 ,   2 0 1 3 .     [1 2 ]   N .   A mmar,   et   al . ,   “A n al y s i s   L o ad   Fo reca s t i n g   o Po w er  Sy s t em  U s i n g   Fu zzy   L o g i an d   A rt i fi c i al   N e u ral   N e t w o r k ,   Jo u r n a l   o f   Tel ec o m m u n i c a t i o n ,   E l ec t r o n i a n d   Co m p u t e r   E n g i n eer i n g ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 1 - 1 9 2 ,   2 0 1 7 .   [1 3 ]   M.   S.   G ay a,   et   al . ,   E s t i ma t i o n   o T u r b i d i t y   i n   W a t er   T reat me n t   Pl an t   u s i n g   H ammer s t e i n - W i e n er  an d   N eu ral   N et w o r k   T ec h n i q u e,   In d o n es i a n   J o u r n a l   o f   E l e ct r i ca l   E n g i n eer i n g   a n d   Co m p u t e r   S c i en ce ,   v o l .   5 ,   n o .   3 ,     p p .   6 6 6 - 6 7 2 ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   M.   S.   G ay a,   et   al . ,   “Feed - Fo rw ard   N e u ral   N e t w o rk   A p p ro x i ma t i o n   A p p l i e d   t o   A ct i v a t ed   S l u d g Sy s t em, ”  CC IS ,     v o l .   4 0 2 ,   p p .   5 8 7 5 9 8 ,   2 0 1 3 .   [1 5 ]   N.   S.   A .   Y as mi n ,   et   al . ,   “E s t i mat i o n   o p H   an d   ML SS  u s i n g   N e u ral   N et w o r k , ”  TE LKO M NIKA   Te l eco m m u n i ca t i o n ,   Co m p u t i n g ,   E l ect r o n i c s   a n d   Co n t r o l v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   9 1 2 - 9 1 8 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   A.   J .   A l - Mah a s n e h ,   et   al . ,   “Rev i e w   o A p p l i ca t i o n s   o G en eral i zed   Reg re s s i o n   N e u ral   N e t w o rk s   i n   I d en t i f i cat i o n   an d   Co n t r o l   o D y n am i Sy s t ems , ”  Neu r a l   a n d   E v o l u t i o n a r y   Co m p u t i n g 2 0 1 8 .   [1 7 ]   A.   P.   E n g el b rech t ,   Co m p u t at i o n al   i n t e l l i g e n ce:   A n   i n t r o d u c t i o n , ”  Seco n d   E d i t i o n .   C h i c h es t er,   W e s t   S u s s ex   E n g l a n d :   Jo h n   W i l ey  S o n s 2 0 0 7 .   [1 8 ]   M.   S.   G ay a,   “N eu ro - F u zzy   Mo d el l i n g   a n d   N eu ra l   N et w o rk   In t ern a l   Mo d el   Co n t r o l   o an   A c t i v at e d   Sl u d g Sy s t e m, ”  Ph D .   T h e s i s .   Sk u d a i ,   De p t .   o Co n t r o l   a n d   Mech a t ro n i cs ,   U n i v er s i t i   T e k n o l o g i   Mal a y s i a ,   2 0 1 4 .   [1 9 ]   Z .   Y u s u f,   et   al . ,   “N eu ral   N e t w o rk   Mo d el   D e v el o p me n t   w i t h   So ft   Co m p u t i n g   T ec h n i q u es   fo Memb ra n Fi l t rat i o n   Pro ces s , ”  In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o f   E l ect r i c a l   a n d   Co m p u t e r   E n g i n eer i n g ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 6 1 4 - 2 6 2 3 ,   2 0 1 8 .   [2 0 ]   M.   S.   G ay a,   et   al . ,   “A N FIS  Mo d e l l i n g   o Car b o n   Re mo v a l   i n   D o me s t i W a s t e w at er  T rea t men t   Pl an t , ”  A p p l i e d   M ech a n i cs   a n d   M a t er i a l ,   v o l .   3 7 2 ,   p p .   5 9 7 - 6 0 1 ,   2 0 1 3   [2 1 ]   M.   S.   G ay a,   et   a l . ,   Co mp ari s o n   o Co n t r o l   St ra t eg i es   A p p l i e d   t o   N o n l i n ear  Q u art er l y   Car  Pas s i v Su s p e n s i o n   Sy s t em.   In t e r n a t i o n a l   R evi ew  o f   A u t o m a t i Co n t r o l ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 0 3 - 2 0 8 ,   2 0 1 5 .   [2 2 ]   S.   Su mat j h i S.   Pan eers el v am,   Co m p u t at i o n al   In t el l i g e n ce  Parad i g ms :   T h e o ry   an d   A p p l i cat i o n s   u s i n g   MA T L A B,   CR P r e s s ,   L o n d o n ,   2 0 1 0 .   [2 3 ]   T .   Mas t er s ,   “Pract i ca l   N eu ra l   N e t w o rk   Rec i p e s   i n   C+ + , ”  A ca d e m i P r e s s ,   N e w   Y o r k ,   1 9 9 3 .   [ 2 4 ]   A .   J a i n ,   e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k :   A   t u t o r i a l ,   I E E E - C o m p u t e r   M a g a z i n e ,   C o m p u t e r ,   v o l .   2 9 ,   n o .   3 ,   p p .   3 1 - 4 4 ,   M a r c h   1 9 9 6 .   [2 5 ]   L aw ren ce  K .   D ,   K l i mb er g   R.   K ,   L aw ren ce  S.   M ,   Fu n d amen t a l   o Fo reca s t i n g   u s i n g   E x cel ,”   New  Yo r k:  I n d u s t r i a l   P r e s s   In c . ,   2 0 0 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.