Методика планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды с использованием искусственных нейронных сетей. Общие принципы планирования расхода электрической энергии с использованием ИНС

II. Общие принципы планирования расхода электрической энергии с использованием ИНС

7. Искусственная нейронная сеть представляет собой современный математический аппарат, который находит широкое применение в задачах планирования сложных производственных процессов.
Основным достоинством ИНС в сравнении с другими методами планирования является то, что она самостоятельно выстраивает зависимости между расходом электроэнергии и влияющими факторами, перечисленными в п.2 настоящей Методики.
8. В общем виде ИНС представляет собой совокупность искусственных нейронов (на рис. 1 обозначены цифрами 1-9) и синапсов (на рис. 1 указаны стрелками). Каждый нейрон может иметь неограниченное количество входов и единственный выход.

См. Рис. 1. - Структура нейронной сети для решения задачи планирования расхода электрической энергии

9. Используемая для целей планирования расхода электрической энергии ИНС включает в себя три слоя: входной, выходной и скрытый. Входной слой имеет четыре нейрона, а выходной - один, что соответствует количеству рассматриваемых влияющих факторов х1-х4 (объем производственной деятельности, температура воздуха, приведенная мощность по условно-постоянной и переменной составляющим электропотребления) и выходных величин у (расход электрической энергии). Количество нейронов на скрытом слое равно 9.
10. Между собой слои соединены синапсами, каждый из которых характеризуется своим весом, выраженным действительным числом. Значения весов синапсов определяют характер зависимости расхода электрической энергии от величины принятых к рассмотрению влияющих факторов.
11. Веса синапсов задаются нейронной сетью автоматически в процессе се обучения на основании выборки значений расхода электрической энергии и влияющих факторов.
12. Для корректной работы ИНС в ее структуре предусмотрены блоки перевода значений к диапазону [0;1] и обратно, так как сигналы, передаваемые по синапсам, должны принимать значения из указанного диапазона.
13. Общий алгоритм планирования расхода электрической энергии с использованием ИНС состоит из следующих этапов:
1) сбор исходных данных, представляющих собой выборку значений расхода электрической энергии и влияющих факторов за предшествующие расчетному периоды;
2) создание и обучение ИНС на основе полученной выборки исходных данных;
3) сбор данных о плановых значениях влияющих факторов на рассматриваемый период;
4) расчет плановых значений расхода электроэнергии с применением ИНС и оценка достоверности результатов планирования;
5) дообучение ИНС в процессе эксплуатации.