Прогнозування теплового стану повітряноґрунтового теплообмінника із застосуванням штучної нейронної мережі
Вантажиться...
Дата
2021
Автори
Басок, Б. І.
Новіцька, М. П.
Недбайло, О. М.
Ткаченко, М. В.
Божко, І. К.
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.