論文の概要: Ensemble Score Filtering for Real-Data Energy Consumption Forecast Correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.29072v1
- Date: Wed, 27 May 2026 20:27:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-30 02:45:55.444189
- Title: Ensemble Score Filtering for Real-Data Energy Consumption Forecast Correction
- Title(参考訳): 実データ消費予測補正のためのアンサンブルスコアフィルタ
- Authors: Ruoyu Hu, Dahai Yu, Feng Bao, Guang Wang, Guannan Zhang,
- Abstract要約: 実エネルギー消費データに対する高次元データ同化問題について検討する。
本研究ではEnsemble Score Filter(EnSF)を用いて,部分的および雑音的な観測を同化し,時間とともに予測軌道を補正する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.027420128235903
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate estimation and forecasting of energy consumption are important for power-system operation, planning, and demand-side management. In practice, however, complete and timely measurements may not always be available, and the observed data can be partial, noisy, or delayed. This motivates the use of learned forecasting models for predicting the evolving consumption state, together with data assimilation methods for sequential forecast correction. In this work, we study a high-dimensional data assimilation problem for real energy-consumption data. \modeltext{The forward prediction is supplied by a pretrained black-box spatio-temporal forecasting model, which is treated as the state propagator in the filtering procedure.} We employ the Ensemble Score Filter (EnSF) to assimilate partial and noisy observations and to correct the forecast trajectory over time. The EnSF uses score-based diffusion models to approximate filtering distributions and avoids retraining neural-network score models during assimilation by using a closed-form score representation and Monte Carlo approximation. Numerical experiments demonstrate that open-loop propagation of the learned forecasting model can become unreliable over long horizons, while EnSF-based correction substantially improves state estimation. Comparisons with the Ensemble Kalman Filter (EnKF) further show that EnSF provides stronger correction under the nonlinear observation setting considered in this work.
- Abstract(参考訳): 電力系統の運用, 計画, 需要側管理において, エネルギー消費の正確な推定と予測が重要である。
しかし、実際には、完全かつタイムリーな測定は必ずしも可能ではなく、観測されたデータは部分的、ノイズ、遅延である可能性がある。
これにより、学習した予測モデルを用いて消費状態の進化を予測するとともに、逐次予測補正のためのデータ同化手法がもたらされる。
本研究では,実エネルギー消費データに対する高次元データ同化問題について検討する。
フォワード予測は、事前訓練されたブラックボックス時空間予測モデルによって提供され、フィルタリング手順では状態プロパゲータとして扱われる。
The Ensemble Score Filter (EnSF) to assimilate partial and noisey observed and to correct the forecast trajectory over time。
EnSFは、スコアベースの拡散モデルを用いてフィルタリング分布を近似し、クローズドフォームスコア表現とモンテカルロ近似を用いて同化中のニューラルネットスコアモデルの再学習を回避する。
数値実験により、学習した予測モデルの開ループ伝播は長い水平線上では信頼性が低下し、一方、EnSFに基づく補正は状態推定を大幅に改善することを示した。
Ensemble Kalman Filter (EnKF) との比較により、EnSFは、この研究で考慮された非線形観測条件の下でより強い補正を提供することが示された。
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