A hybrid machine learning and optimization framework for energy forecasting and management
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Accurate energy prediction and load optimization are crucial for improving grid efficiency and lowering operational costs in industrial and commercial energy systems. This study presents a hybrid framework that combines Fourier Transform (FT)-based transformers for high-resolution energy forecasting with an improved Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMA-ES)-based genetic algorithm for optimal load scheduling. The novelty of this paper lies in the integration of FT-transformers with optimization algorithms to enhance forecasting accuracy and scheduling efficiency, offering a scalable solution for industrial-scale energy management. The FT-transformer model utilizes self-attention mechanisms and Fourier-based seasonality encoding to capture long-term dependencies, achieving a Mean Absolute Error (MAE) of 3.03 × 10 5 kWh and a Root Mean Square Error (RMSE) of 3.31 × 10 5 kWh, representing an improvement of 48% over traditional Recurrent Neural Networks (RNNs). The optimization component uses a multi-objective genetic algorithm CMA-ES to minimize peak energy demand fluctuations, reducing them by 27% while also minimizing cost deviations. Comparative analysis across various forecasting models, including RNNs, tree-based models, and CMA-ES, shows that the proposed method consistently outperforms existing techniques in both precision and computational efficiency. Scalability assessments indicate that, with their parallel processing capabilities, FT-transformers decrease the inference time by 38% compared to sequential models, making them suitable for real-time deployment in energy management systems. This study contributes to the field by integrating advanced machine learning with optimization for demand-side management, providing a scalable and efficient solution for industrial-scale energy forecasting. Future research will extend this framework with probabilistic forecasting and reinforcement learning for adaptive load control in dynamic energy environments. • Created a load forecasting model utilizing FT-transformers and genetic algorithms. • Achieved a 27% reduction in peak demand uncertainty during MATLAB simulations. • Enhanced predictive accuracy by 48% compared to Recurrent Neural Network utilizing self-attention. • Reduce the inference time by 38% to facilitate immediate energy management. • Validated the model utilizing MATLAB/Simulink and empirical mining data.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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