論文の概要: Principal Component Density Estimation for Scenario Generation Using
Normalizing Flows
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10410v1
- Date: Wed, 21 Apr 2021 08:42:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-22 14:21:32.049211
- Title: Principal Component Density Estimation for Scenario Generation Using
Normalizing Flows
- Title(参考訳): 正規化フローを用いたシナリオ生成の主成分密度推定
- Authors: Eike Cramer, Alexander Mitsos, Raul Tempone, Manuel Dahmen
- Abstract要約: 低次元空間における正規化フローを設定する線形主成分分析(PCA)に基づく次元還元フロー層を提案する。
当社は、2013年から2015年までのドイツにおけるPVおよび風力発電のデータと負荷需要に関する主成分フロー(PCF)を訓練しています。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 62.997667081978825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Neural networks-based learning of the distribution of non-dispatchable
renewable electricity generation from sources such as photovoltaics (PV) and
wind as well as load demands has recently gained attention. Normalizing flow
density models have performed particularly well in this task due to the
training through direct log-likelihood maximization. However, research from the
field of image generation has shown that standard normalizing flows can only
learn smeared-out versions of manifold distributions and can result in the
generation of noisy data. To avoid the generation of time series data with
unrealistic noise, we propose a dimensionality-reducing flow layer based on the
linear principal component analysis (PCA) that sets up the normalizing flow in
a lower-dimensional space. We train the resulting principal component flow
(PCF) on data of PV and wind power generation as well as load demand in Germany
in the years 2013 to 2015. The results of this investigation show that the PCF
preserves critical features of the original distributions, such as the
probability density and frequency behavior of the time series. The application
of the PCF is, however, not limited to renewable power generation but rather
extends to any data set, time series, or otherwise, which can be efficiently
reduced using PCA.
- Abstract(参考訳): ニューラルネットワークを用いた太陽光発電(PV)や風力,負荷需要などの源泉からの非分散型再生可能発電の分布の学習が近年注目されている。
フロー密度モデルの正規化は,直接対数類似度最大化によるトレーニングにより,特に良好に機能している。
しかし、画像生成の分野での研究により、標準正規化フローは、多様体分布のスミアーズアウトバージョンしか学習できず、ノイズデータの生成につながることが示されている。
非現実的なノイズを伴う時系列データの生成を避けるため,低次元空間における正規化フローを設定する線形主成分分析(PCA)に基づく次元低減フロー層を提案する。
2013年から2015年にかけては、PVと風力発電のデータとドイツにおける負荷需要に基づいて、結果の主成分フロー(PCF)を訓練する。
本研究の結果から,PCFは時系列の確率密度や周波数挙動など,元の分布の重要な特徴を保っていることが明らかとなった。
しかし、pcfの適用は再生可能発電に限らず、任意のデータセット、時系列、その他に拡張され、pcaを使用して効率的に削減することができる。
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