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一种用于时间序列停电预测的混合 PCA-PR-Seq2Seq-Adam-LSTM 框架

机器学习 2025-09-23 v1 人工智能

摘要

准确预测停电是一项受天气条件[1]、植被、野生动物和负荷波动等多种因素影响的复杂任务。这些因素给停电数据带来了显著的变异性和噪声,使得可靠预测变得困难。长短期记忆(LSTM)网络是一种循环神经网络(RNN),特别适用于对非线性和动态时间序列数据进行建模,已在股票价格预测[2]、能源需求预测、需求响应[3]和交通流管理[4]中得到应用验证。本文介绍了一种混合深度学习框架,称为 PCA-PR-Seq2Seq-Adam-LSTM,它集成了主成分分析(PCA)、泊松回归(PR)、序列到序列(Seq2Seq)架构和 Adam 优化的 LSTM。PCA 用于降维和稳定数据方差,而泊松回归则有效地对离散停电事件进行建模。Seq2Seq-Adam-LSTM 组件通过高效的梯度优化和长期依赖捕获来增强时间特征学习。该框架使用来自密歇根州的真实停电记录进行评估,结果表明,与现有方法相比,所提出的方法显著提高了预测精度和鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.16743,
  title  = {A Hybrid PCA-PR-Seq2Seq-Adam-LSTM Framework for Time-Series Power Outage Prediction},
  author = {Subhabrata Das and Bodruzzaman Khan and Xiao-Yang Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16743},
  year   = {2025}
}