Прогнозування теплового стану повітряноґрунтового теплообмінника із застосуванням штучної нейронної мережі
Вантажиться...
Дата
2021
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Метою роботи є прогнозування теплового стану повітряно-ґрунтового теплообмінника на основі
штучної нейронної мережі. Навчання, тестування та валідація запропонованої моделі зроблені на
експериментальних даних отриманих в теплофізичній лабораторії Інституту технічної теплофізики
НАН України. У цій роботі використано просту нейронну мережу. В якості вхідних параметрів для
нейронної мережі обрано температуру повітря на вході в теплообмінник та його вологість. У цій роботі
в розрахунках використовувався MATLAB (R2016a) та модель Левенберга-Маркватта. В моделі був
присутній один прихований шар та 10 нейронів. Масив даних, що аналізувався розбивався у пропорції 70%,
15%, 15% для навчання нейронної мережі, її валідації та тестування відповідно. В результаті отримано,
що в усіх моделях прогнозування відбувається із прийнятною точністю. Коефіцієнт
середньоквадратичного відхилення для всього масиву даних для різних моделей варіюються від 0,105 до
2,323 С. Максимальна середня абсолютна помилка у відсотках виявилась найбільшою при використанні
формул отриманих із СFD моделі та складала 11,2%. Мінімальне середнє відхилення прогнозованих даних
від експериментально виміряних виявилось в моделі із використанням температури, вологості та
температури повітря на виході із повітряно-ґрунтового теплообмінника за попередню годину і складало
0,02%. Навчання та тестування запропонованих моделей на основі штучної нейронної мережі є
достатньо задовільними, щоб передбачити температуру із врахуванням впливу погодних умов. Штучні
нейронні мережі можна використовувати при прогнозуванні теплового стану повітряно-ґрунтового
теплообмінника. Для налаштування таких системи ШНМ потрібні дані, що представляють опис
реальної системи.
Опис
Ключові слова
штучна нейронна мережа, повітряно-ґрунтовий теплообмінник, моделювання, прогнозування, artificial neuron network, air-ground heat exchanger, forecasting, simulation
Бібліографічний опис
Прогнозування теплового стану повітряноґрунтового теплообмінника із застосуванням штучної нейронної мережі / Б. І. Басок, М. П. Новіцька, О. М. Недбайло, М. В. Ткаченко, І. К. Божко // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2021. – № 2. – С. 95-101. – Бібліогр.: 11 назв.