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Enregistrement W4405484540 · doi:10.3934/mbe.2025002

Probabilistic prediction intervals of short-term wind speed using selected features and time shift dependent machine learning models

2024· article· en· W4405484540 sur OpenAlexaff
Rami Al-Hajj, Gholamreza Oskrochi, Mohamad M. Fouad, Ali Assi

Notice bibliographique

RevueMathematical Biosciences & Engineering · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueEnergy Load and Power Forecasting
Établissements canadiensWind Energy Institute of Canada
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésWind speedProbabilistic logicPrediction intervalDaytimeComputer scienceParametric statisticsWind powerProbabilistic forecastingMeteorologyMachine learningStatisticsArtificial intelligenceMathematicsEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Forecasting wind speed plays an increasingly essential role in the wind energy industry. However, wind speed is uncertain with high changeability and dependency on weather conditions. Variability of wind energy is directly influenced by the fluctuation and unpredictability of wind speed. Traditional wind speed prediction methods provide deterministic forecasting that fails to estimate the uncertainties associated with wind speed predictions. Modeling those uncertainties is important to provide reliable information when the uncertainty level increases. Models for estimating prediction intervals of wind speed do not differentiate between daytime and nighttime shifts, which can affect the performance of probabilistic wind speed forecasting. In this paper, we introduce a prediction framework for deterministic and probabilistic short-term wind speed forecasting. The designed framework incorporates independent machine learning (ML) models to estimate point and interval prediction of wind speed during the daytime and nighttime shifts, respectively. First, feature selection techniques were applied to maintain the most relevant parameters in the datasets of daytime and nighttime shifts, respectively. Second, support vector regressors (SVRs) were used to predict the wind speed 10 minutes ahead. After that, we incorporated the non-parametric kernel density estimation (KDE) method to statistically synthesize the wind speed prediction errors and estimate the prediction intervals (PI) with several confidence levels. The simulation results validated the effectiveness of our framework and demonstrated that it can generate prediction intervals that are satisfactory in all evaluation criteria. This verifies the validity and feasibility of the hypothesis of separating the daytime and nighttime data sets for these types of predictions.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,147
Score d'incertitude au seuil0,714

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,221
Écart entre enseignants0,203 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2024
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