論文の概要: A Comparative Study of Machine Learning Models for Hourly Forecasting of Air Temperature and Relative Humidity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23282v1
• Date: Tue, 24 Mar 2026 14:47:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-25 19:53:37.541674
• Title: A Comparative Study of Machine Learning Models for Hourly Forecasting of Air Temperature and Relative Humidity
• Title（参考訳）: 大気温度と相対湿度の時間予測のための機械学習モデルの比較検討
• Authors: Jiaqi Dong,
• Abstract要約: 本研究は,中国重慶市の大気温度と相対湿度を予測する機械学習モデル7つを比較した。 XGBoostは、テスト平均絶対誤差(MAE)が0.302Cで、相対湿度が1.271%である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Accurate short-term forecasting of air temperature and relative humidity is critical for urban management, especially in topographically complex cities such as Chongqing, China. This study compares seven machine learning models: eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), Random Forest, Support Vector Regression (SVR), Multi-Layer Perceptron (MLP), Decision Tree, Long Short-Term Memory (LSTM) networks, and Convolutional Neural Network (CNN)-LSTM (CNN-LSTM), for hourly prediction using real-world open data. Based on a unified framework of data preprocessing, lag-feature construction, rolling statistical features, and time-series validation, the models are systematically evaluated in terms of predictive accuracy and robustness. The results show that XGBoost achieves the best overall performance, with a test mean absolute error (MAE) of 0.302 °C for air temperature and 1.271% for relative humidity, together with an average R2 of 0.989 across the two forecasting tasks. These findings demonstrate the strong effectiveness of tree-based ensemble learning for structured meteorological time-series forecasting and provide practical guidance for intelligent meteorological forecasting in mountainous cities.
• Abstract（参考訳）: 大気温度と相対湿度の正確な短期予測は、特に中国重慶市のような地形学的に複雑な都市において、都市経営に不可欠である。 本研究は,eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), Random Forest, Support Vector Regression (SVR), Multi-Layer Perceptron (MLP), Decision Tree, Long Short-Term Memory (LSTM), Convolutional Neural Network (CNN)-LSTM (CNN-LSTM)の7つの機械学習モデルを比較した。 データ前処理、ラグ機能構築、ローリング統計特徴、時系列検証の統一的な枠組みに基づいて、これらのモデルは予測精度とロバスト性の観点から体系的に評価される。 その結果、XGBoostは大気温度0.302 °C、相対湿度1.271%の絶対誤差(MAE)と2つの予測タスクの平均R2 0.989の総合的な性能を達成した。 これらの結果は,構造的気象時系列予測における木に基づくアンサンブル学習の強い効果を示し,山間部におけるインテリジェント気象予測の実践的ガイダンスを提供する。

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