基于多记忆增强分离网络的小区室内温度预测方法研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong589
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
集中供暖系统在中国北方城市是十分常见的,在寒冷的冬天可以持续为城镇楼宇提供热量。随着物联网,大数据等技术的发展,供热公司在供热管道和小区住户的室内安装温度传感器,实时监测整个供热系统的温度变化情况,一方面可以评估现有供热策略的好坏,另一方面通过采集到的历史数据可以对未来的室内温度进行预测,可以更好的对供热温度进行控制,从而减少热损失,达到节能减排的效果。现有的时序预测模型依赖比较充足的训练数据,而在实际场景中,对于新部署传感器的小区,其历史积累的数据量很少,仅依赖少量数据训练的模型很容易出现过拟合问题。借助迁移学习方法可以有效解决系统冷启动数据稀缺的问题,但是在本问题中,仍然存在其他挑战:(1)由于室内温度受多种因素的复杂作用,导致不同小区采集到的数据分布存在较大差异;(2)采集到的小区供热数据分布随时间发生动态变化,而目标域已有的数据分布与未来分布可能存在较大差异。为了解决以上的问题,本文提出了一种多记忆增强的分离网络MMe SN实现数据量很少小区的室内温度预测。MMe SN是基于参数的多源域迁移学习方法,通过多个源域数据预训练和目标域数据微调部分网络参数训练整个模型。该网络主要包括源域知识记忆模块和记忆增强融合模块,前者借助联合分解架构将输入的源域数据分解为域共享和域特有的知识,并设计多个源域记忆模块学习各自源域的历史信息;后者学习目标域与多个源域之间的相关性,并进一步将多个源域知识融合。本文的数据集为天津市4个小区采集到的供暖季数据,数据源主要来自供热系统和周边的气象站点,其中供热系统数据通过内置的传感器采集得到,气象数据则通过设计定时爬虫爬取得到。收集到的数据需要进行异常值剔除,缺失值填补等操作。对于小区平均室温的计算,考虑到传感器安装位置,住户生活习惯存在差异,以及数据传输等问题,针对室温数据的几种异常,本文设计了相应的数据预处理流程。在实验中,本文对比了7种常见的迁移学习模型,MMe SN相比最优基线模型在四个小区的平均MAE和MAPE分别有8.6%和8.3%的提升,当未来的数据分布发生较大偏差时,MMe SN的优势更加明显。同时本文对比了MMe SN的6种变种模型,实验结果印证了MMe SN中的联合分解架构和多记忆模块在知识分解,记忆和迁移方面十分有效。通过分析不同源域对目标任务的注意力权重,进一步说明MMe SN可以动态筛选源域中有用知识,从而增强模型在目标任务的鲁棒性和泛化性。
其他文献
月球作为地球唯一的天然卫星,将在以后的深空探索中发挥重要作用,有必要对其进行探索和开发。与地球表面通信环境相比,月面无线通信环境较差且缺乏必要的网络基础设施,而移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)具有的无中心、自适应组网等特点,正适用于月面无线通信环境。本文研究内容基于月面自组织网络通信系统,包括以下三个研究目标:首先,设计并实现适应月面环境和业务特性的自组织网
学位
当前互联网技术和信息技术变革的迅猛发展,成为创业活动的有力推动力。根据GEM2019相关数据显示,机会型创业是近年来我国开展创业活动的主要动机。但不同于美国等国家,我国创业活动存在机会识别率高,机会开发利用率低的现实问题。因此,如何促进我国创业者成功开发利用创业机会具有重要的现实意义。此外,创业机会一直受到创业领域的重点关注,然而现有研究大都探索创业机会的识别问题而非创业机会的开发,且现有的研究虽
学位
科技创新政策是政府推进科技创新的重要手段,是提高社会经济发展与科技能力提升的重要手段,对科技创新活动具有规范与引导作用。科技创新政策决定了我国科技创新事业的发展与能力的提升,因此有必要对科技创新政策进行系统性分析。各省市在科技创新资源方面有着不同的优势与不足,因此各个省市在制定科技创新政策方面有一定的针对性。陕西省作为西北地区最重要的省份之一,其创新型省份建设的程度与创新机制体系建设的完善程度决定
学位
随着网络技术以及移动智能终端的稳定发展,我国现有网民规模逐年扩大,社交媒体的使用群体也日益壮大,这种媒介已经发展成为人们在工作、学习以及生活中不可或缺的重要组成部分。十四五规划明确提出我国要坚持创新在现代化建设全局中的核心地位,强化企业的创新主体地位,全面提升企业的技术创新能力,激发人才的创新活力。作为企业创新的主体—研发人员,其创新行为的产生与企业创新能力的提升紧密联系。本文将系统地探讨研发人员
学位
近年来,受到国际经济环境动荡的影响,我国已经进入了增速换挡的新常态经济发展阶段,创新驱动已经成为我国当前重要的经济发展方式。企业作为科技创新的核心经济主体,对创新的拉动作用不断增强。由于受到自身资源稀缺的限制,企业积极突破自身边界,挖掘外部供应链资源,将客户引入创新活动,提升企业整体的创新能力。本文从企业的重要外部利益相关者客户的角度出发,研究客户结构与企业双元创新的影响关系,探究市场地位的调节效
学位
当前,世界经济正处于复杂多变的经济形势之中,为应对知识经济时代下市场环境的高速变化,制造业企业面临着全新的挑战。伴随着制造业产业的整合程度越来越高,供应商这类供应链伙伴对企业创新产生的影响不容忽视。本文从供应商市场集中度、供应商产权集中度的视角出发,研究二者与企业创新投入之间的影响关系,并探究政府补贴与产权性质对其关系的调节效应,为企业创新投入水平的提升提供新的研究视角。因此,本研究对于企业整合供
学位
随着生活中数字化的趋势愈发明显,纸质文档的扫描、复印成了日常办公中必不可少的部分。与之相关具有扫描、复印等功能的多功能一体机,由于功能集成多样,需求日趋增加,应用领域也愈发广泛。但在复印打印等办公设备市场,占比份额较大的一直为日美韩等他国品牌。为打破垄断,掌握复印打印等核心技术,保障国家信息安全,复印机及相关设备的国产化正如火如荼的进行。在逐步追赶的过程中,面对以往产品的不足,需要不断研发迭代,以
学位
由于点云几何信息丰富,基于点云的语义分割算法受到越来越多的关注,并且在自动驾驶、计算机视觉和机器人等领域都得到广泛的应用。目前,点云语义分割算法主要以深度学习为基础,并且取得了一定的进步。然而,由于点云数据规模庞大以及网络模型设计复杂,网络的训练周期过长。同时,点云数据自身的无序性及无结构性等也使得网络对其局部几何信息的利用变得困难,导致分割精度有限。为此,本文对点云数据进行稀疏处理,提出对应的图
学位
脑疾病严重威胁着现代人的身体健康,医学影像技术可以提供大脑的结构和功能信息,对于各类脑疾病的诊断和研究都具有重大意义。本文的研究课题来源于与唐都医院神经外科联合研究的项目,包含脑肿瘤图像分割算法设计和药物成瘾患者在脑深部刺激下的脑电分析实验两个任务,主要研究内容和创新点如下:(1)提出了一种基于网络自调节策略的脑肿瘤分割算法。由于脑肿瘤中的水肿区域体素数量远远多于核心区域,不同肿瘤区域的体素数量极
学位
近年来,随着深度学习的发展,利用深度神经网络对手写体文字进行风格识别相较于传统的图像处理方法具有识别速度更快、准确率更高的优势。当前主流的离线手写体笔迹风格识别方法在针对中文、英文数据集时,需要基于段落、页面级的含有较多文字的图像进行风格识别,才能达到令人满意的效果。但是,在公安、刑侦和司法等领域中可用文字样本较少、内容差异巨大等应用场景时,当前方法识别效果非常不理想。面向实际中存在的这个问题,本
学位