論文の概要: The Powerful Use of AI in the Energy Sector: Intelligent Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.02026v1
- Date: Wed, 3 Nov 2021 05:30:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-11-04 21:26:53.243349
- Title: The Powerful Use of AI in the Energy Sector: Intelligent Forecasting
- Title(参考訳): エネルギー部門におけるAIの強力な活用:インテリジェントな予測
- Authors: Erik Blasch, Haoran Li, Zhihao Ma, Yang Weng
- Abstract要約: 本稿では,エネルギー部門におけるAIシステムの開発,展開,評価を行う手法を提案する。
目標は、エネルギーユーティリティーユーザーに高い信頼性を提供することだ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.747343962518897
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Artificial Intelligence (AI) techniques continue to broaden across
governmental and public sectors, such as power and energy - which serve as
critical infrastructures for most societal operations. However, due to the
requirements of reliability, accountability, and explainability, it is risky to
directly apply AI-based methods to power systems because society cannot afford
cascading failures and large-scale blackouts, which easily cost billions of
dollars. To meet society requirements, this paper proposes a methodology to
develop, deploy, and evaluate AI systems in the energy sector by: (1)
understanding the power system measurements with physics, (2) designing AI
algorithms to forecast the need, (3) developing robust and accountable AI
methods, and (4) creating reliable measures to evaluate the performance of the
AI model. The goal is to provide a high level of confidence to energy utility
users. For illustration purposes, the paper uses power system event forecasting
(PEF) as an example, which carefully analyzes synchrophasor patterns measured
by the Phasor Measurement Units (PMUs). Such a physical understanding leads to
a data-driven framework that reduces the dimensionality with physics and
forecasts the event with high credibility. Specifically, for dimensionality
reduction, machine learning arranges physical information from different
dimensions, resulting inefficient information extraction. For event
forecasting, the supervised learning model fuses the results of different
models to increase the confidence. Finally, comprehensive experiments
demonstrate the high accuracy, efficiency, and reliability as compared to other
state-of-the-art machine learning methods.
- Abstract(参考訳): 人工知能(AI)技術は、ほとんどの社会活動において重要なインフラとなる電力やエネルギーなど、政府や公共セクターに広まり続けている。
しかし、信頼性、説明責任、説明可能性の要求により、社会がカスケード障害や大規模な停電を許さないため、AIベースの手法を直接電力システムに適用することは危険である。
本稿では,(1)物理による電力システム計測の理解,(2)需要予測のためのAIアルゴリズムの設計,(3)堅牢で説明可能なAI手法の開発,(4)AIモデルの性能評価のための信頼性の高い尺度を作成することにより,エネルギーセクターにおけるAIシステムの開発と展開,評価を行う手法を提案する。
目標は、エネルギーユーティリティのユーザに高いレベルの信頼性を提供することだ。
本稿では,PMU(Phasor Measurement Units)によって測定された同期位相パターンを慎重に解析する,電力系統イベント予測(PEF)を例として用いた。
このような物理的理解は、物理の次元性を減らし、その事象を高い信頼性で予測するデータ駆動フレームワークにつながる。
具体的には、次元削減のために、機械学習は異なる次元から物理情報を配置し、非効率な情報抽出を行う。
イベント予測では、教師付き学習モデルは異なるモデルの結果を融合させ、信頼性を高める。
最後に、包括的な実験は、他の最先端の機械学習手法と比較して高い精度、効率、信頼性を示す。
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