論文の概要: Energy Disaggregation using Variational Autoencoders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.12177v1
- Date: Mon, 22 Mar 2021 20:53:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-24 13:48:48.256582
- Title: Energy Disaggregation using Variational Autoencoders
- Title(参考訳): 変分オートエンコーダを用いたエネルギー分散
- Authors: Antoine Langevin, Marc-Andr\'e Carbonneau, Mohamed Cheriet, Ghyslain
Gagnon
- Abstract要約: 非侵入負荷モニタリング(NILM)は、単一のセンサーを使用して建物の総電力消費量を測定する技術です。
最近の分散アルゴリズムは、NILMシステムの性能を大幅に改善した。
本稿では,変分オートエンコーダ(VAE)フレームワークに基づくエネルギー分散手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.940343835617046
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-intrusive load monitoring (NILM) is a technique that uses a single sensor
to measure the total power consumption of a building. Using an energy
disaggregation method, the consumption of individual appliances can be
estimated from the aggregate measurement. Recent disaggregation algorithms have
significantly improved the performance of NILM systems. However, the
generalization capability of these methods to different houses as well as the
disaggregation of multi-state appliances are still major challenges. In this
paper we address these issues and propose an energy disaggregation approach
based on the variational autoencoders (VAE) framework. The probabilistic
encoder makes this approach an efficient model for encoding information
relevant to the reconstruction of the target appliance consumption. In
particular, the proposed model accurately generates more complex load profiles,
thus improving the power signal reconstruction of multi-state appliances.
Moreover, its regularized latent space improves the generalization capabilities
of the model across different houses. The proposed model is compared to
state-of-the-art NILM approaches on the UK-DALE dataset, and yields competitive
results. The mean absolute error reduces by 18% on average across all
appliances compared to the state-of-the-art. The F1-Score increases by more
than 11%, showing improvements for the detection of the target appliance in the
aggregate measurement.
- Abstract(参考訳): 非侵入負荷モニタリング(non-intrusive load monitoring, nilm)は、単一のセンサを使用して建物の総消費電力を測定する技術である。
エネルギーデアグリゲーション法を用いて, 集合測定値から個々の家電の消費を推定できる。
近年, NILMシステムの性能は大幅に向上した。
しかし、これらの手法の様々な住宅への一般化能力と多状態家電の解体は依然として大きな課題である。
本稿では,これらの問題に対処し,変分オートエンコーダ(VAE)フレームワークに基づくエネルギー分散手法を提案する。
確率エンコーダは、対象の家電消費の再構成に関連する情報を符号化する効率的なモデルである。
特に,提案モデルはより複雑な負荷プロファイルを正確に生成し,マルチステートアプライアンスの電力信号再構成を改善する。
さらに、規則化された潜在空間は、異なる住宅をまたいだモデルの一般化能力を向上する。
提案モデルは、UK-DALEデータセット上の最先端のNILMアプローチと比較され、競合する結果が得られる。
絶対誤差の平均は、最先端と比較して、すべての家電で平均18%減少する。
F1スコアは11%以上増加し, 集合測定における目標機器の検出精度が向上した。
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