[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
صاحب امتیاز::
درباره انجمن::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
cope::
metrics::
تعارض منافع::
::
پایگاه های نمایه کننده
..
DOI
کلیک کنید
..
IEEE
..
DOR

..
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
:: دوره 13، شماره 2 - ( 5-1403 ) ::
جلد 13 شماره 2 صفحات 0-0 برگشت به فهرست نسخه ها
پیش‌بینی مصرف برق با استفاده از رویکرد ترکیبی مبتنی بر مدل انتقالی و شبکه عصبی با حافظه طولانی کوتاه‌مدت
محمدرضا احمدی پور1 ، عصمت راشدی1 ، مریم آموزگار*1
1- دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
چکیده:   (791 مشاهده)
در سال‌های اخیر پیش‌بینی مصرف برق، با تکیه بر فنّاوری‌های جدید و بهره‌گیری از روش‌های پردازش داده‌های بزرگ اهمیت زیادی پیداکرده است. روش‌های زیادی ازجمله روش‌های آماری و کلاسیک مختلف تحلیل سری زمانی، ماشین بردار پشتیبان، و شبکه‌های عصبی بازگشتی و حافظه طولانی کوتاه‌مدت در این حوزه موردبررسی قرارگرفته‌اند. روش‌های آماری به دلیل عدم در نظر گرفتن تغییرات ناگهانی، ممکن است برای پیش‌بینی و مدل‌سازی برخی پدیده‌های پیچیده چندان مناسب نباشند. از طرف دیگر، روش ماشین بردار پشتیبان بر مبنای افزایش ابعاد داده عمل می‌کند. بنابراین، در مواردی که داده‌ها دارای ابعاد بالایی باشند، این امر منجر به پیچیده‌تر شدن فضای مسأله می‌گردد. انواع بسیاری از شبکه‌های عصبی نیز با محدودیت‌هایی مثل محوشدگی گرادیان و عدم توجه به روابط زمانی مواجه هستند. برای پیش‌بینی دقیق‌تر مصرف برق، این مقاله یک رویکرد ترکیبی با استفاده از مدل انتقالی و شبکه عصبی با حافظه طولانی کوتاه‌مدت را پیشنهاد می‌دهد. این رویکرد، با حل مشکل گرادیان و یادگیری الگوهای پیچیده، دقت بالاتری نسبت به روش‌های دیگر ارائه می‌دهد. همچنین مدل انتقالی با استفاده از مکانیزم توجه، توانایی تمرکز بر اجزای مهم داده را داراست و مدلی با تفسیرپذیری بیشتر و مقاومت بالا در مقابل نویز ایجاد می‌کند. روش پیشنهادی روی مجموعه داده استاندارد ارزیابی و با روش‌های موجود مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد این روش دقت بالاتر و خطای کمتری در معیارهایی مانند میانگین مربعات خطا و میانگین درصد خطای مطلق دارد.
 
واژه‌های کلیدی: پیش‌بینی سری زمانی، شبکه‌های عصبی، حافظه طولانی کوتاه‌مدت، مدل انتقالی، مکانیزم توجه.
     
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: برق و کامپیوتر
دریافت: 1402/10/10 | پذیرش: 1403/7/15 | انتشار: 1404/1/17
فهرست منابع
1. A. Xu, M.-W. T., B. Firouzi, K. A. Alattas, A. Mohammadzadeh, and E. Ghaderpour, "A new deep learning Restricted Boltzmann Machine for energy consumption forecasting," Sustainability, vol. 14, no. 16, p. 10081, 2022. [DOI:10.3390/su141610081]
2. Al Mamun, A., Sohel, M., Mohammad, N., Sunny, M. S. H., Dipta, D. R., & Hossain, E. (2020). A comprehensive review of the load forecasting techniques using single and hybrid predictive models. IEEE Access, 8, 134911-134939. [DOI:10.1109/ACCESS.2020.3010702]
3. Amalou, I., Mouhni, N., & Abdali, A. (2022). Multivariate time series prediction by RNN architectures for energy consumption forecasting. Energy Reports, 8, 1084-1091. [DOI:10.1016/j.egyr.2022.07.139]
4. Cui, C., He, M., Di, F., Lu, Y., Dai, Y., & Lv, F. (2020). Research on power load forecasting method based on LSTM model. 2020 IEEE 5th information technology and mechatronics engineering conference (ITOEC), [DOI:10.1109/ITOEC49072.2020.9141684]
5. Farsi, B., Amayri, M., Bouguila, N., & Eicker, U. (2021). On short-term load forecasting using machine learning techniques and a novel parallel deep LSTM-CNN approach. IEEE Access, 9, 31191-31212. [DOI:10.1109/ACCESS.2021.3060290]
6. L'Heureux, A., Grolinger, K., & Capretz, M. A. (2022). Transformer-based model for electrical load forecasting. Energies, 15(14), 4993. [DOI:10.3390/en15144993]
7. Lu, W., Li, J., Wang, J., & Qin, L. (2021). A CNN-BiLSTM-AM method for stock price prediction. Neural Computing and Applications, 33, 4741-4753. [DOI:10.1007/s00521-020-05532-z]
8. Mahjoub, S., Chrifi-Alaoui, L., Marhic, B., & Delahoche, L. (2022). Predicting Energy Consumption Using LSTM, Multi-Layer GRU and Drop-GRU Neural Networks. Sensors, 22(11), 4062. [DOI:10.3390/s22114062]
9. Ozcan, A., Catal, C., & Kasif, A. (2021). Energy load forecasting using a dual-stage attention-based recurrent neural network. Sensors, 21(21), 7115. [DOI:10.3390/s21217115]
10. Shah, I., Iftikhar, H., & Ali, S. (2022). Modeling and forecasting electricity demand and prices: A comparison of alternative approaches. Journal of Mathematics, 2022. [DOI:10.1155/2022/3581037]
11. Song, X., Liu, Y., Xue, L., Wang, J., Zhang, J., Wang, J., Jiang, L., & Cheng, Z. (2020). Time-series well performance prediction based on Long Short-Term Memory (LSTM) neural network model. Journal of Petroleum Science and Engineering, 186, 106682. [DOI:10.1016/j.petrol.2019.106682]
12. Tarmanini, C., Sarma, N., Gezegin, C., & Ozgonenel, O. (2023). Short term load forecasting based on ARIMA and ANN approaches. Energy Reports, 9, 550-557. [DOI:10.1016/j.egyr.2023.01.060]
13. Wang, C., Wang, Y., Ding, Z., Zheng, T., Hu, J., & Zhang, K. (2022). A transformer-based method of multienergy load forecasting in integrated energy system. IEEE Transactions on Smart Grid, 13(4), 2703-2714. [DOI:10.1109/TSG.2022.3166600]
14. Wang, D., Gan, J., Mao, J., Chen, F., & Yu, L. (2023). Forecasting power demand in China with a CNN-LSTM model including multimodal information. Energy, 263, 126012. [DOI:10.1016/j.energy.2022.126012]
15. Wang, H., Zhang, Y., Liang, J., & Liu, L. (2023). DAFA-BiLSTM: Deep Autoregression Feature Augmented Bidirectional LSTM network for time series prediction. Neural Networks, 157, 240-256. [DOI:10.1016/j.neunet.2022.10.009]
16. توان, م., حاجیانی, پ., & پارسا, ح. (1396). ارزیابی الگوهای سری زمانی و فازی برای پیش بینی مصرف برق بخش های مختلف ایران تا افق 1410 دومین همایش بین المللی انسجام مدیریت و اقتصاد در توسعه, https://civilica.com/doc/715782
17. A. Xu, M.-W. T., B. Firouzi, K. A. Alattas, A. Mohammadzadeh, and E. Ghaderpour, "A new deep learning Restricted Boltzmann Machine for energy consumption forecasting," Sustainability, vol. 14, no. 16, p. 10081, 2022. [DOI:10.3390/su141610081]
18. Al Mamun, A., Sohel, M., Mohammad, N., Sunny, M. S. H., Dipta, D. R., & Hossain, E. (2020). A comprehensive review of the load forecasting techniques using single and hybrid predictive models. IEEE Access, 8, 134911-134939. [DOI:10.1109/ACCESS.2020.3010702]
19. Amalou, I., Mouhni, N., & Abdali, A. (2022). Multivariate time series prediction by RNN architectures for energy consumption forecasting. Energy Reports, 8, 1084-1091. [DOI:10.1016/j.egyr.2022.07.139]
20. Cui, C., He, M., Di, F., Lu, Y., Dai, Y., & Lv, F. (2020). Research on power load forecasting method based on LSTM model. 2020 IEEE 5th information technology and mechatronics engineering conference (ITOEC), [DOI:10.1109/ITOEC49072.2020.9141684]
21. Farsi, B., Amayri, M., Bouguila, N., & Eicker, U. (2021). On short-term load forecasting using machine learning techniques and a novel parallel deep LSTM-CNN approach. IEEE Access, 9, 31191-31212. [DOI:10.1109/ACCESS.2021.3060290]
22. L'Heureux, A., Grolinger, K., & Capretz, M. A. (2022). Transformer-based model for electrical load forecasting. Energies, 15(14), 4993. [DOI:10.3390/en15144993]
23. Lu, W., Li, J., Wang, J., & Qin, L. (2021). A CNN-BiLSTM-AM method for stock price prediction. Neural Computing and Applications, 33, 4741-4753. [DOI:10.1007/s00521-020-05532-z]
24. Mahjoub, S., Chrifi-Alaoui, L., Marhic, B., & Delahoche, L. (2022). Predicting Energy Consumption Using LSTM, Multi-Layer GRU and Drop-GRU Neural Networks. Sensors, 22(11), 4062. [DOI:10.3390/s22114062]
25. Ozcan, A., Catal, C., & Kasif, A. (2021). Energy load forecasting using a dual-stage attention-based recurrent neural network. Sensors, 21(21), 7115. [DOI:10.3390/s21217115]
26. Shah, I., Iftikhar, H., & Ali, S. (2022). Modeling and forecasting electricity demand and prices: A comparison of alternative approaches. Journal of Mathematics, 2022. [DOI:10.1155/2022/3581037]
27. Song, X., Liu, Y., Xue, L., Wang, J., Zhang, J., Wang, J., Jiang, L., & Cheng, Z. (2020). Time-series well performance prediction based on Long Short-Term Memory (LSTM) neural network model. Journal of Petroleum Science and Engineering, 186, 106682. [DOI:10.1016/j.petrol.2019.106682]
28. Tarmanini, C., Sarma, N., Gezegin, C., & Ozgonenel, O. (2023). Short term load forecasting based on ARIMA and ANN approaches. Energy Reports, 9, 550-557. [DOI:10.1016/j.egyr.2023.01.060]
29. Wang, C., Wang, Y., Ding, Z., Zheng, T., Hu, J., & Zhang, K. (2022). A transformer-based method of multienergy load forecasting in integrated energy system. IEEE Transactions on Smart Grid, 13(4), 2703-2714. [DOI:10.1109/TSG.2022.3166600]
30. Wang, D., Gan, J., Mao, J., Chen, F., & Yu, L. (2023). Forecasting power demand in China with a CNN-LSTM model including multimodal information. Energy, 263, 126012. [DOI:10.1016/j.energy.2022.126012]
31. Wang, H., Zhang, Y., Liang, J., & Liu, L. (2023). DAFA-BiLSTM: Deep Autoregression Feature Augmented Bidirectional LSTM network for time series prediction. Neural Networks, 157, 240-256. [DOI:10.1016/j.neunet.2022.10.009]
32. توان, م., حاجیانی, پ., & پارسا, ح. (1396). ارزیابی الگوهای سری زمانی و فازی برای پیش بینی مصرف برق بخش های مختلف ایران تا افق 1410 دومین همایش بین المللی انسجام مدیریت و اقتصاد در توسعه, https://civilica.com/doc/715782



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ahmadipour M, Rashedi E, Amoozegar M. Electricity Consumption Forecasting Using a Hybrid Approach Based on Transformer Model and LSTM Neural Network. ieijqp 2024; 13 (2)
URL: http://ieijqp.ir/article-1-979-fa.html

احمدی پور محمدرضا، راشدی عصمت، آموزگار مریم. پیش‌بینی مصرف برق با استفاده از رویکرد ترکیبی مبتنی بر مدل انتقالی و شبکه عصبی با حافظه طولانی کوتاه‌مدت. نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران. 1403; 13 (2)

URL: http://ieijqp.ir/article-1-979-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 13، شماره 2 - ( 5-1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی- پژوهشی کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران Iranian Electric Industry Journal of Quality and Productivity
Persian site map - English site map - Created in 0.07 seconds with 40 queries by YEKTAWEB 4710