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IIP-Mixer:用于电池剩余使用寿命预测的块内-块间混合架构

机器学习 2024-03-28 v1 人工智能

摘要

准确估计锂离子电池的剩余使用寿命(RUL)对于维持可充电电池管理系统的安全稳定运行至关重要。然而,由于涉及复杂的时序动态,该任务通常具有挑战性。最近,基于注意力的网络(如 Transformers 和 Informer)已成为时间序列预测中的流行架构。尽管这些模型有效,但具有大量参数的这些模型需要大量的训练时间来解析时序模式。为了应对这些挑战,我们提出了一种基于 MLP-Mixer 的简单架构,名为“块内-块间混合器”(Intra-Inter Patch Mixer, IIP-Mixer),这是一种完全基于多层感知机(MLP)的架构,通过沿块内和块间两个维度进行混合操作来提取信息,以用于电池 RUL 预测。所提出的 IIP-Mixer 包含并行的双头混合层:块内混合 MLP,用于捕获短期内的局部时序模式;以及块间混合 MLP,用于捕获长期内的全局时序模式。值得注意的是,为了解决 RUL 预测中特征重要性不同的问题,我们在基于 MLP-Mixer 的架构中引入了加权损失函数,这是首次采用此类方法。我们的实验表明,IIP-Mixer 在电池 RUL 预测中取得了有竞争力的性能,优于其他流行的时间序列框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.18379,
  title  = {IIP-Mixer:Intra-Inter Patch Mixing Architecture for Battery Remaining Useful Life Prediction},
  author = {Guangzai Ye and Li Feng and Jianlan Guo and Yuqiang Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.18379},
  year   = {2024}
}