A novel hybrid deep learning approachfor tourism demand forecasting

This paper proposes a new hybrid deep learning framework that combines search query data, autoencoders (AE) and stacked long-short term memory (staked LSTM) to enhance the accuracy of tourism demand prediction. We use data from Google Trends as an additional variable with the monthly tourist arrivals to Marrakech, Morocco. The AE is applied as a feature extraction procedure to dimension reduction, to extract valuable information and to mine the nonlinear information incorporated in data. The extracted features are fed into stacked LSTM to predict tourist arrivals. Experiments carried out to analyze performance in forecast results of proposed method compared to individual models, and different principal component analysis (PCA) based and AE based hybrid models. The experimental results show that the proposed framework outperforms other models

Improving Demand Forecasting: The Challenge of Forecasting Studies Comparability and a Novel Approach to Hierarchical Time Series Forecasting

Bedarfsprognosen sind in der Wirtschaft unerlässlich. Anhand des erwarteten Kundenbe-darfs bestimmen Firmen beispielsweise welche Produkte sie entwickeln, wie viele Fabri-ken sie bauen, wie viel Personal eingestellt wird oder wie viel Rohmaterial geordert wer-den muss. Fehleinschätzungen bei Bedarfsprognosen können schwerwiegende Auswir-kungen haben, zu Fehlentscheidungen führen, und im schlimmsten Fall den Bankrott einer Firma herbeiführen. Doch in vielen Fällen ist es komplex, den tatsächlichen Bedarf in der Zukunft zu antizipie-ren. Die Einflussfaktoren können vielfältig sein, beispielsweise makroökonomische Ent-wicklung, das Verhalten von Wettbewerbern oder technologische Entwicklungen. Selbst wenn alle Einflussfaktoren bekannt sind, sind die Zusammenhänge und Wechselwirkun-gen häufig nur schwer zu quantifizieren. Diese Dissertation trägt dazu bei, die Genauigkeit von Bedarfsprognosen zu verbessern. Im ersten Teil der Arbeit wird im Rahmen einer überfassenden Übersicht über das gesamte Spektrum der Anwendungsfelder von Bedarfsprognosen ein neuartiger Ansatz eingeführt, wie Studien zu Bedarfsprognosen systematisch verglichen werden können und am Bei-spiel von 116 aktuellen Studien angewandt. Die Vergleichbarkeit von Studien zu verbes-sern ist ein wesentlicher Beitrag zur aktuellen Forschung. Denn anders als bspw. in der Medizinforschung, gibt es für Bedarfsprognosen keine wesentlichen vergleichenden quan-titativen Meta-Studien. Der Grund dafür ist, dass empirische Studien für Bedarfsprognosen keine vereinheitlichte Beschreibung nutzen, um ihre Daten, Verfahren und Ergebnisse zu beschreiben. Wenn Studien hingegen durch systematische Beschreibung direkt miteinan-der verglichen werden können, ermöglicht das anderen Forschern besser zu analysieren, wie sich Variationen in Ansätzen auf die Prognosegüte auswirken – ohne die aufwändige Notwendigkeit, empirische Experimente erneut durchzuführen, die bereits in Studien beschrieben wurden. Diese Arbeit führt erstmals eine solche Systematik zur Beschreibung ein. Der weitere Teil dieser Arbeit behandelt Prognoseverfahren für intermittierende Zeitreihen, also Zeitreihen mit wesentlichem Anteil von Bedarfen gleich Null. Diese Art der Zeitreihen erfüllen die Anforderungen an Stetigkeit der meisten Prognoseverfahren nicht, weshalb gängige Verfahren häufig ungenügende Prognosegüte erreichen. Gleichwohl ist die Rele-vanz intermittierender Zeitreihen hoch – insbesondere Ersatzteile weisen dieses Bedarfs-muster typischerweise auf. Zunächst zeigt diese Arbeit in drei Studien auf, dass auch die getesteten Stand-der-Technik Machine Learning Ansätze bei einigen bekannten Datensät-zen keine generelle Verbesserung herbeiführen. Als wesentlichen Beitrag zur Forschung zeigt diese Arbeit im Weiteren ein neuartiges Verfahren auf: Der Similarity-based Time Series Forecasting (STSF) Ansatz nutzt ein Aggregation-Disaggregationsverfahren basie-rend auf einer selbst erzeugten Hierarchie statistischer Eigenschaften der Zeitreihen. In Zusammenhang mit dem STSF Ansatz können alle verfügbaren Prognosealgorithmen eingesetzt werden – durch die Aggregation wird die Stetigkeitsbedingung erfüllt. In Expe-rimenten an insgesamt sieben öffentlich bekannten Datensätzen und einem proprietären Datensatz zeigt die Arbeit auf, dass die Prognosegüte (gemessen anhand des Root Mean Square Error RMSE) statistisch signifikant um 1-5% im Schnitt gegenüber dem gleichen Verfahren ohne Einsatz von STSF verbessert werden kann. Somit führt das Verfahren eine wesentliche Verbesserung der Prognosegüte herbei. Zusammengefasst trägt diese Dissertation zum aktuellen Stand der Forschung durch die zuvor genannten Verfahren wesentlich bei. Das vorgeschlagene Verfahren zur Standardi-sierung empirischer Studien beschleunigt den Fortschritt der Forschung, da sie verglei-chende Studien ermöglicht. Und mit dem STSF Verfahren steht ein Ansatz bereit, der zuverlässig die Prognosegüte verbessert, und dabei flexibel mit verschiedenen Arten von Prognosealgorithmen einsetzbar ist. Nach dem Erkenntnisstand der umfassenden Literatur-recherche sind keine vergleichbaren Ansätze bislang beschrieben worden

Visual analytics and artificial intelligence for marketing

In today’s online environments, such as social media platforms and e-commerce websites, consumers are overloaded with information and firms are competing for their attention. Most of the data on these platforms comes in the form of text, images, or other unstructured data sources. It is important to understand which information on company websites and social media platforms are enticing and/or likeable by consumers. The impact of online visual content, in particular, remains largely unknown. Finding the drivers behind likes and clicks can help (1) understand how consumers interact with the information that is presented to them and (2) leverage this knowledge to improve marketing content. The main goal of this dissertation is to learn more about why consumers like and click on visual content online. To reach this goal visual analytics are used for automatic extraction of relevant information from visual content. This information can then be related, at scale, to consumer and their decisions

Natural Language Processing: Emerging Neural Approaches and Applications

This Special Issue highlights the most recent research being carried out in the NLP field to discuss relative open issues, with a particular focus on both emerging approaches for language learning, understanding, production, and grounding interactively or autonomously from data in cognitive and neural systems, as well as on their potential or real applications in different domains

Advances in Public Transport Platform for the Development of Sustainability Cities

Modern societies demand high and varied mobility, which in turn requires a complex transport system adapted to social needs that guarantees the movement of people and goods in an economically efficient and safe way, but all are subject to a new environmental rationality and the new logic of the paradigm of sustainability. From this perspective, an efficient and flexible transport system that provides intelligent and sustainable mobility patterns is essential to our economy and our quality of life. The current transport system poses growing and significant challenges for the environment, human health, and sustainability, while current mobility schemes have focused much more on the private vehicle that has conditioned both the lifestyles of citizens and cities, as well as urban and territorial sustainability. Transport has a very considerable weight in the framework of sustainable development due to environmental pressures, associated social and economic effects, and interrelations with other sectors. The continuous growth that this sector has experienced over the last few years and its foreseeable increase, even considering the change in trends due to the current situation of generalized crisis, make the challenge of sustainable transport a strategic priority at local, national, European, and global levels. This Special Issue will pay attention to all those research approaches focused on the relationship between evolution in the area of transport with a high incidence in the environment from the perspective of efficiency

Recent Advances in Social Data and Artificial Intelligence 2019

The importance and usefulness of subjects and topics involving social data and artificial intelligence are becoming widely recognized. This book contains invited review, expository, and original research articles dealing with, and presenting state-of-the-art accounts pf, the recent advances in the subjects of social data and artificial intelligence, and potentially their links to Cyberspace

Machine Learning with Metaheuristic Algorithms for Sustainable Water Resources Management

The main aim of this book is to present various implementations of ML methods and metaheuristic algorithms to improve modelling and prediction hydrological and water resources phenomena having vital importance in water resource management