論文の概要: Bayesian Uncertainty Quantification with Anchored Ensembles for Robust EV Power Consumption Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.06538v1
- Date: Sun, 09 Nov 2025 20:49:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.996486
- Title: Bayesian Uncertainty Quantification with Anchored Ensembles for Robust EV Power Consumption Prediction
- Title(参考訳): ロバストEV電力消費予測のためのアンチャンブルを用いたベイズ不確かさの定量化
- Authors: Ghazal Farhani, Taufiq Rahman, Kieran Humphries,
- Abstract要約: EVパワー推定は、レンジ予測とエネルギー管理の基盤となっているが、実践者はポイント精度と信頼できる不確実性の両方を必要としている。
本稿では,不確かさを両立させるアンロックアンサンブル長短記憶(LSTM)を提案する。
RMSE 3.36 +/- 1.10, MAE 2.21 +/- 0.89, R-squared = 0.93 +/- 0.02, 共分散 0.93 +/- 0.02 を解析し, ほぼノルミナルカバレッジを持つよく校正された不確かさ帯域を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8602553195689513
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Accurate EV power estimation underpins range prediction and energy management, yet practitioners need both point accuracy and trustworthy uncertainty. We propose an anchored-ensemble Long Short-Term Memory (LSTM) with a Student-t likelihood that jointly captures epistemic (model) and aleatoric (data) uncertainty. Anchoring imposes a Gaussian weight prior (MAP training), yielding posterior-like diversity without test-time sampling, while the t-head provides heavy-tailed robustness and closed-form prediction intervals. Using vehicle-kinematic time series (e.g., speed, motor RPM), our model attains strong accuracy: RMSE 3.36 +/- 1.10, MAE 2.21 +/- 0.89, R-squared = 0.93 +/- 0.02, explained variance 0.93 +/- 0.02, and delivers well-calibrated uncertainty bands with near-nominal coverage. Against competitive baselines (Student-t MC dropout; quantile regression with/without anchoring), our method matches or improves log-scores while producing sharper intervals at the same coverage. Crucially for real-time deployment, inference is a single deterministic pass per ensemble member (or a weight-averaged collapse), eliminating Monte Carlo latency. The result is a compact, theoretically grounded estimator that couples accuracy, calibration, and systems efficiency, enabling reliable range estimation and decision-making for production EV energy management.
- Abstract(参考訳): 正確なEVパワー推定は、レンジ予測とエネルギー管理の基盤となるが、実践者はポイント精度と信頼できる不確実性の両方を必要とする。
本稿では, 難聴者(モデル)と失読者(データ)を併用した, 長期記憶のアンサンブル(LSTM)を提案する。
アンチョーリングはガウス重み(MAPトレーニング)を課し、テストタイムサンプリングなしで後部のような多様性をもたらす一方、tヘッドは重尾の頑丈さとクローズドフォーム予測間隔を提供する。
RMSE 3.36 +/- 1.10, MAE 2.21 +/- 0.89, R-squared = 0.93 +/- 0.02, 相違 0.93 +/- 0.02, 相違 0.93 +/- 0.02。
競合するベースライン(Student-t MCのドロップアウト、アンカーなしの量子レグレッション)に対して、我々の手法は、同じカバレッジでよりシャープな間隔を生成しながら、ログスコアを一致または改善する。
リアルタイムデプロイメントでは、推論はアンサンブルメンバ毎の1つの決定論的パス(あるいは平均的な崩壊)であり、モンテカルロのレイテンシを排除します。
その結果, 精度, キャリブレーション, システム効率を考慮し, EVエネルギー管理のための信頼性の高い範囲推定と意思決定を可能にする, コンパクトで理論的に基礎的な推定器が得られた。
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