Прогнозування споживання електроенергії за допомогою моделі ARIMA-LSTM

Автори	P. Chakraborty , S. Kalaivani , A. Ambika , K. Ramya
Афіліація	¹Department of Electronics and Communication Engineering, B.S.A Crescent Institute of Science and Technology, Chennai, Tamil Nadu, India
Е-mail	prernasree@crescent.education
Випуск	Том 17, Рік 2025, Номер 4
Дати	Одержано 18 квітня 2025; у відредагованій формі 21 серпня 2025; опубліковано online 29 серпня 2025
Цитування	P. Chakraborty, S. Kalaivani, A. Ambika, K. Ramya, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 4, 04011 (2025)
DOI	https://doi.org/10.21272/jnep.17(4).04011
PACS Number(s)	07.05.Kf, 07.05.Mh
Ключові слова	Прогнозування споживання електроенергії, Гібридна модель ARIMA-LSTM, Аналіз часових рядів, Машинне навчання (6) , Глибоке навчання (2) , Системи енергоменеджменту.
Анотація	Точне прогнозування споживання електроенергії має вирішальне значення для ефективного управління енергією та планування. У цій запропонованій роботі порівнюються дві моделі прогнозування часових рядів – ARIMA (авторегресивна інтегрована ковзна середня) та гібридна модель ARIMA-LSTM – для прогнозування споживання електроенергії. Модель ARIMA фіксує лінійні закономірності, тоді як гібридна модель ARIMA-LSTM використовує мережі довгої короткочасної пам’яті (LSTM) для моделювання нелінійних залежностей. Для оцінки продуктивності використовуються три показники – середньоквадратична похибка (MSE), середньоквадратична похибка (RMSE) та середня абсолютна похибка (MAE). Результати показують, що гібридна модель ARIMA-LSTM досягає MSE 45,19, RMSE 6,72 та MAE 5,80, що перевершує модель ARIMA. Це демонструє ефективність інтеграції статистичних методів з глибоким навчанням для точного прогнозування. Здатність гібридної моделі обробляти складні дані часових рядів підкреслює її потенціал для покращення прогнозів споживання електроенергії. Моделюючи як лінійні, так і нелінійні залежності, вона підвищує точність прогнозування порівняно з традиційними підходами. Ці висновки підкреслюють важливість поєднання традиційних та передових методів прогнозування часових рядів. Подальші дослідження можуть удосконалити цю модель, включивши додаткові функції, що оптимізують її архітектуру. Такі вдосконалення можуть ще більше підвищити точність прогнозування, сприяючи кращому управлінню енергією та плануванню.
	Перелік посилань Повний текст English version of article

Інші статті цього номера

1) Моделювання пробою p-n переходу на основі GaAs з використанням методу молекулярної динаміки [04001-1-04001-6]
2) Роль зернограничного зміцнення в збільшенні мікротвердості алюмінієвих сплавів, опромінених сильнострумовим імпульсним пучком електронів [04002-1-04002-6]
3) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [04003-1-04003-8]
4) Морфологічні та оптичні властивості кремнієвих мікронаноструктур, індукованих коронним розрядом постійного струму за атмосферного тиску [04004-1-04004-7]
5) Похиле падіння E-поляризованих фотонів на нескінченну періодичну ґратку металевих стрічок [04005-1-04005-5]
6) Мікрохвильовий фотомодуляційний метод для неінвазивного аналізу профілів легування в неоднорідних напівпровідникових структурах [04006-1-04006-6]
7) Про підвищення чутливості резонаторного зонда з осьовою симетрією в локальній мік-рохвильовій діагностиці нанорозмірних об'єктів [04007-1-04007-7]
8) Фізична електроніка систем п’єзокерамічних перетворювачів і її залежність від характеру електричного збудження систем [04008-1-04008-1]
9) Покращення здатності датчика на основі ZnO до виявлення газу: вплив статичного потенціалу [04009-1-04009-7]
10) Близькоповерхнева надпровідність у топологічних ниткоподібних кристалах GaSb і Bi2Se3 [04010-1-04010-1]
11) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [04012-1-04012-5]
12) Виготовлення біополімерних нанокомпозитних екранів електромагнітних перешкод на основі багаси з цукрової тростини та PVA/PANI/MWCNT, а також оцінка ефективності екранування залежно від різного складу [04013-1-04013-6]
13) Нано-вдосконалені IoT-датчики та гібридні алгоритми планування для розумного сільського господарства: багаторівнева структура для сталого розвитку [04014-1-04014-6]
14) Стабілізація невизначених систем із затримкою у скінченному часі з використанням нового підходу інтегральної нерівності [04015-1-04015-6]
15) Інфляційні космологічні моделі з використанням типів Б’янкі II-IX: математичний підхід [04016-1-04016-5]
16) Сольвотермічний синтез та комплексна характеристика високоякісного оксиду графену [04017-1-04017-5]
17) Портативна антена з пазами та прорізами для медичних застосувань [04018-1-04018-5]
18) Високоізольована компактна чотирипелюсткова UWB MIMO-антена з шестигранним слотом для розширених застосувань 5G та промислового інтернету речей [04019-1-04019-5]
19) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена для 5G-зв’язку [04020-1-04020-5]
20) Покращення продуктивності мікросмужкової круглої кільцевої дводіапазонної патч-антени з мінімальним відбиттям для ефективних застосувань бездротового зв’язку [04021-1-04021-5]
21) Ефективна мініатюрна патч-антена для бездротового зв’язку малої дальності [04022-1-04022-5]
22) Y-подібні патчі масивної MIMO-антени для вимірювання продуктивності при застосуванні 6G [04023-1-04023-5]
23) Гібридна мініатюрна надширокосмугова мікросмужкова антена для 5G застосувань та дистанційного зондування [04024-1-04024-5]
24) Покращення продуктивності за допомогою 2 2 одноелементної масивної MIMO-антени у 6G пристроях [04025-1-04025-5]
25) Гнучка широкосмугова антена для застосувань у C-діапазоні та X-діапазонах [04026-1-04026-5]
26) Інтелектуальний підхід до аналізу заборонених зон у напівпровідникових наноматеріалах [04027-1-04027-5]
27) Оптимізація виявлення дефектів в атомних матеріалах з використанням графенового шару [04028-1-04028-5]
28) Підхід до прогнозування ефективності фільтрації в нанокомпозитних мембранах з використанням 2D-матеріалів [04029-1-04029-6]
29) Метод оптимізації для оцінки параметрів сонячних фотоелектричних систем з використанням наноматеріалів [04030-1-04030-5]
30) [04030-1-04030-6]
31) Покращення рентгенотерапії: дослідження наноматеріалів на основі сульфіду вісмуту методом Монте-Карло [04032-1-04032-5]
32) Наномодифікований бетон для екстремальних умов: підвищення довговічності за допомогою нанодобавок та цементної нанотехнології [04034-1-04034-5]
33) Розробка та впровадження безлегуючого MBCFET на основі зарядової плазми з використанням надтонкого Ge для низькопотужних застосувань [04035-1-04035-5]
34) Наночастинки гадолінію: перспективний агент для посилення радіотерапії при низьких концентраціях [04036-1-04036-6]
35) Мікрохвильові поглинальні властивості композитного матеріалу на основі полівінілхлориду та ітрієвого гранату [04037-1-04037-7]