خلاصه
چکیده: در این مقاله روش آموزش نظارت جدید برای ارزیابی چگونگی شبکه های Feed Forward عصبی تک لایه ارائه می شود. این روش از تابع هدفی بر مبنایMSE استفاده می کند، که خطاها را به جای این که پس از تابع فعالسازی غیرخطی نورون ها ارزیابی کند قبل از آن ها بررسی می کند. در این گونه موارد، راه حل را می توان به سهولت از طریق حل معادلات در سیستم های خطی به دست آورد یعنی در این روش نسبت به روش های معین و مرسوم پیشین به محاسبات کمتری نیاز است. تحقیقات تئوری شامل اثبات موازنه های تقریبی بین بهینه ستزی سراسری تابع هدف بر مبنای معیارMSE و یک تابع پیشنهادی دیگر می باشد. بعلاوه مشخص شده است که این روش قابلیت توسعه و توزیع آموزش را دارا می باشد. طی تحقیقات تجربی جامع نیز تنوع صحت در انرمان این روش مشخص شده است. این تحقیق شامل 10 دسته بندی و 16 مسئلۀ بازگشتی می باشد. بعلاوه، مقایسه این روش با دیگر الگوریتم های آموزشی با عملکرد بالا نشان می دهد که روش مذکور بطور متوسط بیشترین قابلیت اجرایی را داشته و به حداقل محاسبات در این روش نیاز می باشد.
1.« مقدمه »:
برای بررسی شبکه عصبیFeed Forward تک لایه با تابع فعالسازی خطی، مقادیر وزن برای تابع بهMSE حداقل رسیده و می توان این مقادیر را به وسیله یک ماتریس شبه معکوس بدست آورد [1,2]. بعلاوه، می توان اثبات کرد که سطح MSE این شبکه خطی تابعی درجه دوم می باشد [3]. بنابراین این سطحمحدب هایپر پارابولیک (فراسهمی وار) را می توان به سادگی با روش گرادیان نزولی (Gradient descent) طی کرد. با این حال، اگر ازتابع فعالسازی غیر خطی استفاده شود، مینیمم های محلی می توانند بر مبنای معیارMSE در تابع هدف دیده شوند [4-6]. طی تحقیقات مختلف می توان مشاهده نمود که تعداد چنین مینیمم هایی می توانند با ابعاد ورودی به صورت نمایی توسعه پیدا کند. تنها در برخی موارد خاص می توان تضمین کرد که شرایط حاکم، فاقدMin های محلی هستند. در مورد الگوهای تفکیک پذیرخطی و معیار آستانه MSE، وجود حداقل یک مقدارMin در تابع هدف به اثبات رسیده است [8,9]. با این حال، این امر یک موقعیت عمومی نمی باشد.
چکیده
در این مقاله روش آموزش نظارت جدید برای ارزیابی چگونگی شبکه های Feed Forward عصبی تک لایه ارائه می شود. این روش از تابع هدفی بر مبنای MSE استفاده می کند، که خطاها را به جای این که پس از تابع فعالسازی غیرخطی نورون ها ارزیابی کند قبل از آن ها بررسی می کند. در این گونه موارد، راه حل را می توان به سهولت از طریق حل معادلات در سیستم های خطی به دست آورد یعنی در این روش نسبت به روش های معین و مرسوم پیشین به محاسبات کمتری نیاز است. تحقیقات تئوری شامل اثبات موازنه های تقریبی بین بهینه ستزی سراسری تابع هدف بر مبنای معیار MSE و یک تابع پیشنهادی دیگر می باشد. بعلاوه مشخص شده است که این روش قابلیت توسعه و توزیع آموزش را دارا می باشد. طی تحقیقات تجربی جامع نیز تنوع صحت در انرمان این روش مشخص شده است. این تحقیق شامل 10 دسته بندی و 16 مسئله بازگشتی می باشد. بعلاوه، مقایسه این روش با دیگر الگوریتم های آموزشی با عملکرد بالا نشان می دهد که روش مذکور بطور متوسط بیشترین قابلیت اجرایی را داشته و به حداقل محاسبات در این روش نیاز می باشد.
مقدمه
برای بررسی شبکه عصبی Feed Forward تک لایه با تابع فعالسازی خطی، مقادیر وزن برای تابع به MSE حداقل رسیده و می توان این مقادیر را به وسیله یک ماتریس شبه معکوس بدست آورد [1,2]. بعلاوه، می توان اثبات کرد که سطح MSE این شبکه خطی تابعی درجه دوم می باشد [3]. بنابراین این سطح محدب هایپرپارابولیک (فراسهمی وار) را می توان به سادگی با روش گرادیان نزولی (Gradient descent) طی کرد. با این حال، اگر از تابع فعالسازی غیر خطی استفاده شود، مینیمم های محلی می توانند بر مبنای معیار MSE در تابع هدف دیده شوند [4-6]. طی تحقیقات مختلف می توان مشاهده نمود که تعداد چنین مینیمم هایی می توانند با ابعاد ورودی به صورت نمایی توسعه پیدا کند. تنها در برخی موارد خاص می توان تضمین کرد که شرایط حاکم، فاقد Min های محلی هستند. در مورد الگوهای تفکیک پذیرخطی و معیار آستانه MSE، وجود حداقل یک مقدار Min در تابع هدف به اثبات رسیده است [8,9]. با این حال، این امر یک موقعیت عمومی نمی باشد.
چکیده
پیشبینی دقیق قدمت برق، چالشی بزرگ برای شرکت کنندگان و مدیران بازار می باشد، زیرا قیمت الکتریسیته دارای نوسانات بسیاری است. پیشبینی قیمت نیز، مهم ترین هدف مدیریتی برای مشارکت کنندگان در بازار است، چرا که مبانی بیشینه کردن سود را، تشکیل می دهد. این مطالعه، عملکرد یک تکنیک شبکه عصبی جدید را بنام ناشین یادگیری سریع (ELM) ، در مساله پیشبینی قیمت، بررسی می کند. با در نظر داشتن خط مربوط به بازهای برق که دارای نوسانات بسیاری در قیمت هستند، تکیه به یک تکنیک، خیلی هم سودمند نمی باشد. بنابراین، ELM با تکنیک موجک همراه شده است و یک مدل پیوندی (مرکب) را به نام WELM (ELM مبتنی بر موجک) را تشکیل داده است تا دقت پیشبینی و نیز قابلیت اطمینان آن را، بهبود بخشد. در این روش، ویژگی های بی همتای هر ابزار، تکریب شده اند تا الگوهای مختلفی را در اطلاعات، بدست آورند. قدرت این تکنیک، با استفاده از روش مجموع شده، بهبود بیشتری می یابد. عملکردهای مدل های ارایه شده، با استفاده از اطلاعات موجود در بازارهای برق انتاریو، PJM، نیویورک و ایتالیا، ارزیابی شده اند. نتایج آزمایشی نشان می دهند که روش پیشنهادی، یکی از مناسب ترین تکنیک های پیشبینی قیمت می باشد.
کلیدواژه ها: شبکه عصبی مصنوعی (ANN) ، تجدید ساختار، روش مجموع، ماشین یادگیری سریع (ELM) ، پیشبینی قیمت، تبدیل موجک
پروژه کارشناسی ارشد برق
فایل محتوای
اصل مقاله لاتین 10 صفحه
متن ورد ترجمه شده بصورت کاملا تخصصی 26 صفحه
چکیده
پیشبینی دقیق قدمت برق، چالشی بزرگ برای شرکت کنندگان و مدیران بازار می باشد، زیرا قیمت الکتریسیته دارای نوسانات بسیاری است. پیشبینی قیمت نیز، مهم ترین هدف مدیریتی برای مشارکت کنندگان در بازار است، چرا که مبانی بیشینه کردن سود را، تشکیل می دهد. این مطالعه، عملکرد یک تکنیک شبکه عصبی جدید را بنام ناشین یادگیری سریع (ELM) ، در مساله پیشبینی قیمت، بررسی می کند. با در نظر داشتن خط مربوط به بازهای برق که دارای نوسانات بسیاری در قیمت هستند، تکیه به یک تکنیک، خیلی هم سودمند نمی باشد. بنابراین، ELM با تکنیک موجک همراه شده است و یک مدل پیوندی (مرکب) را به نام WELM (ELM مبتنی بر موجک) را تشکیل داده است تا دقت پیشبینی و نیز قابلیت اطمینان آن را، بهبود بخشد. در این روش، ویژگی های بی همتای هر ابزار، تکریب شده اند تا الگوهای مختلفی را در اطلاعات، به دست آورند. قدرت این تکنیک، با استفاده از روش مجموع شده، بهبود بیشتری می یابد. عملکردهای مدل های ارایه شده، با استفاده از اطلاعات موجود در بازارهای برق انتاریو، PJM، نیویورک و ایتالیا، ارزیابی شده اند. نتایج آزمایشی نشان می دهند که روش پیشنهادی، یکی از مناسب ترین تکنیک های پیشبینی قیمت می باشد.
کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، تجدید ساختار، روش مجموع، ماشین یادگیری سریع، پیشبینی قیمت، تبدیل موجک
مقدمه
مقررات زدایی (تجدید ساختار) بخش برق، منجر به توسعه یک ساختار بازار رقابتی شده است که در آن شرکت کننده ها برای ارایه بازار خود از طریق بازار معامله های لحظه ای و بازار دو-جانبه، رقابت می کنند. قیمت های برق در این بازارها، به صورت مستقیم یا غیر-مستقیم تحت تاثیر تعدادی از عواملی که به طور پیچیده ای با هم مرتبط هستند، قرار دارند. عدم قطعیت در عواملی همچون آب و هوا، قطعی های تجهیزات، قیمت های سوخت، و تنگراه انتقال، منجر به نوسانات شدید قیمت یا حتی تغییرات ناگهانی قیمت در بازار برق می شوند. حرکت غیرقطعی پیچیده قیمت های برق در ساعت های مختلف روز، از اهمیت بالایی در میان شکرت کنندگان بازار برخوردار است. شرکت کنندگان در بازار، نیاز به پیشبینی های مطمین از نوسانات قیمت در بازار برق دارند، تا بتوانند آن را به مزایده گذاشته یا خرید و فروش نمایند. بدلیل اهمیت قیمت های آینده و پیچیدگی موجود مربوط به تعیین آنها، مدل سازی و پیشبینی دقیق قیمت های بازار، یکی از زمینه های اصلی تحقیقاتی در مهندسی برق شده است.
خلاصه
پیشبینی دقیق قدمت برق، چالشی بزرگ برای شرکت کنندگان و مدیران بازار می باشد، زیرا قیمت الکتریسیته دارای نوسانات بسیاری است. پیشبینی قیمت نیز، مهم ترین هدف مدیریتی برای مشارکت کنندگان در بازار است، چرا که مبانی بیشینه کردن سود را، تشکیل می دهد. این مطالعه، عملکرد یک تکنیک شبکه عصبی جدید را بنام ناشین یادگیری سریع (ELM) ، در مساله پیشبینی قیمت، بررسی می کند. با در نظر داشتن خط مربوط به بازهای برق که دارای نوسانات بسیاری در قیمت هستند، تکیه به یک تکنیک، خیلی هم سودمند نمی باشد. بنابراین، ELM با تکنیک موجک همراه شده است و یک مدل پیوندی (مرکب) را به نام WELM (ELM مبتنی بر موجک) را تشکیل داده است تا دقت پیشبینی و نیز قابلیت اطمینان آن را، بهبود بخشد. در این روش، ویژگی های بی همتای هر ابزار، تکریب شده اند تا الگوهای مختلفی را در اطلاعات، بدست آورند. قدرت این تکنیک، با استفاده از روش مجموع شده، بهبود بیشتری می یابد. عملکردهای مدل های ارایه شده، با استفاده از اطلاعات موجود در بازارهای برق انتاریو، PJM، نیویورک و ایتالیا، ارزیابی شده اند. نتایج آزمایشی نشان می دهند که روش پیشنهادی، یکی از مناسب ترین تکنیک های پیشبینی قیمت می باشد.
کلمات کلیدی: شبکه عصبی مصنوعی (ANN) ، تجدید ساختار، روش مجموع، ماشین یادگیری سریع (ELM) ، پیشبینی قیمت، تبدیل موجک