Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds

In this paper we show how regression modelling can be combined with a special kind of data transformation technique that improves model precision and produces several “preliminary” estimates of the target value. These preliminary estimates can be used for interval estimates of the target value as we...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Проблеми програмування
Datum:2018
Hauptverfasser: Krammer, P., Kvassay, M., Hluchý, L.
Format: Artikel
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Інститут програмних систем НАН України 2018
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144599
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds / P. Krammer, M. Kvassay, L. Hluchý // Проблеми програмування. — 2018. — № 2-3. — С. 189-196. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862727141902254080
author Krammer, P.
Kvassay, M.
Hluchý, L.
author_facet Krammer, P.
Kvassay, M.
Hluchý, L.
citation_txt Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds / P. Krammer, M. Kvassay, L. Hluchý // Проблеми програмування. — 2018. — № 2-3. — С. 189-196. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Проблеми програмування
description In this paper we show how regression modelling can be combined with a special kind of data transformation technique that improves model precision and produces several “preliminary” estimates of the target value. These preliminary estimates can be used for interval estimates of the target value as well as for predicting the probability that it has or will exceed arbitrary predefined thresholds. Our approach can be combined with various regression models and applied in many domains that need to estimate the probability of system malfunctions or other hazardous states brought about by system variables exceeding critical safety thresholds. We rigorously derive the formulas for the probability of crossing an upper bound and a lower bound both separately (one-sided intervals) and together (a two-sided interval), and verify the approach experimentally on a real dataset from the electric power industry. У цій статті показано, як регресійне моделювання можна комбінувати зі спеціальним видом перетворення даних, яке покращує точність моделі і дає кілька «попередніх» оцінок цільового значення. Ці попередні оцінки можна використовувати для інтервальних оцінок цільового значення, а також для прогнозування ймовірності того, що воно прийме або перевищить довільні попередньо визначені порогові значення. Наш підхід можна комбінувати з різними регресійними моделями і застосовувати в багатьох областях, які повинні оцінювати вірогідність збоїв системи або інших небезпечних станів, викликаних системними змінними, що перевищують критичні пороги безпеки. Ми строго виводимо формули для ймовірності перетину верхньої та нижньої межі як окремо (односторонні інтервали), так і разом (двосторонній інтервал) і перевіряємо наш підхід експериментально на реальному наборі даних з електроенергетики. В этой статье показано, как регрессионное моделирование можно комбинировать со специальным видом преобразования данных, которое улучшает точность модели и дает несколько «предварительных» оценок целевого значения. Эти предварительные оценки могут использоваться для интервальных оценок целевого значения, а также для прогнозирования вероятности того, что оно примет или превысит произвольные предопределенные пороговые значения. Наш подход можно комбинировать с различными регрессионными моделями и применять во многих областях, которые должны оценивать вероятность сбоев системы или других опасных состояний, вызванных системными переменными, превышающими критические пороги безопасности. Мы строго выводим формулы для вероятности пересечения верхней и нижней границы как отдельно (односторонние интервалы), так и вместе (двухсторонний интервал), и проверяем наш подход экспериментально на реальном наборе данных из электроэнергетики.
first_indexed 2025-12-07T19:01:31Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-144599
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1727-4907
language English
last_indexed 2025-12-07T19:01:31Z
publishDate 2018
publisher Інститут програмних систем НАН України
record_format dspace
spelling Krammer, P.
Kvassay, M.
Hluchý, L.
2018-12-30T17:26:36Z
2018-12-30T17:26:36Z
2018
Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds / P. Krammer, M. Kvassay, L. Hluchý // Проблеми програмування. — 2018. — № 2-3. — С. 189-196. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.
1727-4907
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144599
004.4'24
In this paper we show how regression modelling can be combined with a special kind of data transformation technique that improves model precision and produces several “preliminary” estimates of the target value. These preliminary estimates can be used for interval estimates of the target value as well as for predicting the probability that it has or will exceed arbitrary predefined thresholds. Our approach can be combined with various regression models and applied in many domains that need to estimate the probability of system malfunctions or other hazardous states brought about by system variables exceeding critical safety thresholds. We rigorously derive the formulas for the probability of crossing an upper bound and a lower bound both separately (one-sided intervals) and together (a two-sided interval), and verify the approach experimentally on a real dataset from the electric power industry.
У цій статті показано, як регресійне моделювання можна комбінувати зі спеціальним видом перетворення даних, яке покращує точність моделі і дає кілька «попередніх» оцінок цільового значення. Ці попередні оцінки можна використовувати для інтервальних оцінок цільового значення, а також для прогнозування ймовірності того, що воно прийме або перевищить довільні попередньо визначені порогові значення. Наш підхід можна комбінувати з різними регресійними моделями і застосовувати в багатьох областях, які повинні оцінювати вірогідність збоїв системи або інших небезпечних станів, викликаних системними змінними, що перевищують критичні пороги безпеки. Ми строго виводимо формули для ймовірності перетину верхньої та нижньої межі як окремо (односторонні інтервали), так і разом (двосторонній інтервал) і перевіряємо наш підхід експериментально на реальному наборі даних з електроенергетики.
В этой статье показано, как регрессионное моделирование можно комбинировать со специальным видом преобразования данных, которое улучшает точность модели и дает несколько «предварительных» оценок целевого значения. Эти предварительные оценки могут использоваться для интервальных оценок целевого значения, а также для прогнозирования вероятности того, что оно примет или превысит произвольные предопределенные пороговые значения. Наш подход можно комбинировать с различными регрессионными моделями и применять во многих областях, которые должны оценивать вероятность сбоев системы или других опасных состояний, вызванных системными переменными, превышающими критические пороги безопасности. Мы строго выводим формулы для вероятности пересечения верхней и нижней границы как отдельно (односторонние интервалы), так и вместе (двухсторонний интервал), и проверяем наш подход экспериментально на реальном наборе данных из электроэнергетики.
This work was supported by projects: VEGA 2/0167/16 (2016 - 2019) and PROCESS EU H2020-777533 (2017-2020).
en
Інститут програмних систем НАН України
Проблеми програмування
Моделі та засоби систем баз даних і знань
Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
Article
published earlier
spellingShingle Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
Krammer, P.
Kvassay, M.
Hluchý, L.
Моделі та засоби систем баз даних і знань
title Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
title_full Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
title_fullStr Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
title_full_unstemmed Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
title_short Predicting the Probability of Exceeding Critical System Thresholds
title_sort predicting the probability of exceeding critical system thresholds
topic Моделі та засоби систем баз даних і знань
topic_facet Моделі та засоби систем баз даних і знань
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144599
work_keys_str_mv AT krammerp predictingtheprobabilityofexceedingcriticalsystemthresholds
AT kvassaym predictingtheprobabilityofexceedingcriticalsystemthresholds
AT hluchyl predictingtheprobabilityofexceedingcriticalsystemthresholds