2.3 Ph°¢ng pháp dą báo nhu cÁu sā dāng đián dąa trên m¿ng n¢ ron nhân t¿o
2.3.3 Áp dāng cho dą báo nhu cÁu sā dāng đián
Áp dāng ANN cho dā bỏo nhu cÁu sā dāng điỏn, ng°òi dā bỏo cÁn chọn lāa mòt trong các kiÁn trúc nh° truyÃn ng°ÿc cũng nh° số l°ÿng và tính kÁt nối của các láp.
Ng°òi dā bỏo cú thÅ quyÁt định cú sā dāng n¿p tr°ỏc, m¿ng l°ỏi hòi quy ; và thòi gian luyỏn tÁp và dÿ liỏu yờu cÁu cho chÁ đò học tÁp hay khụng. Lo¿i c¿u trỳc này đó đ°ÿc mòt số nhà dā bỏo sā dāng. Mụ hỡnh ANN nhÁn đ°ÿc nhiÃu sā thÿa nhÁn liờn quan đÁn v¿n đà dā bỏo nhu cÁu sā dāng điỏn dài h¿n. Sā thành cụng của mòt ph°Âng phỏp ANN nằm ỏ chỏ khÁ năng của nú cú thÅ học tÁp và thớch nghi vỏi mụi tr°òng thay đỏi.
30
Sau đây là các thuÁn lÿi và khó khăn liên quan đÁn kỹ thuÁt này
Thu¿n lÿi
• Há thống ANN nhanh và thiÁt thāc
• Cho mòt khÁ năng học tÁp tốt
• Có thÅ thích nghi dÿ liáu
• Phù hÿp vái mô hình phi tuyÁn tính
• Không yêu cÁu mô hình toán học của nhu cÁu sā dāng đián
B¿t lÿi
• Nhà dā báo cÁn phÁi biÁt chọn lāa c¿u hình tối °u tÿ nhiÃu lāa chọn có sẵn
• KÁt quÁ luôn luôn đ°ÿc t¿o ra mặc dÁu dÿ liáu đÁu vào có thÅ không hÿp lý
• CÁn chọn lāa ph°¢ng pháp tÁp luyán
• ANN không thÅ giÁi thích quyÁt định trong ph¿m vi m¿ng l°ái noron
Các đặc tính sau của m¿ng l°ái ANN đ°ÿc xem xét là yÁu tố quan trọng nh¿t khi muốn áp dāng kỹ thuÁt này đÅ dā báo nhu cÁu sā dāng đián
❖ KÁt c¿u m¿ng l°ái
❖ Quy tắc học tÁp đÅ luyán tÁp
❖ Chọn lāa các biÁn thiên đÁu vào
❖ Tỉ lá học tÁp KÁt c¿u m¿ng l°ỏi: ĐiÃu này là quan trọng khi ng°òi thiÁt kÁ cÁn quyÁt định và số l°ÿng lỏp mà ng°òi đú dā định sā dāng. Đ°ÿc dựng phỏ biÁn nh¿t là m¿ng l°ỏi n¿p tr°ỏc 3 lỏp bỏi vỡ khÁ năng r¿t lỏn của nú cú thÅ bÁn đò húa chức năng phi tuyÁn [7] m¿ng l°ỏi 3 láp s¿ đ°ÿc phân chia thành láp đÁu tiên, láp thứ 2 và láp thứ 3 c¿u thành các láp đÁu vào, láp che khu¿t và láp đÁu ra
Số l°ÿng lỏp che khu¿t cũng là mòt quyÁt định quan trọng bỏi vỡ nÁu hỏ thống chứa nhiÃu lỏp che khu¿t, cú khÁ năng lỏn là dÿ liỏu s¿ chỉ cú thÅ đ°ÿc ghi nhỏ và mòt mô hình s¿ không đ°ÿc tìm th¿y. Các mô hình gặp phÁi đối v¿n đà dā báo nhu cÁu sā dāng điỏn ngắn h¿n sā dāng mòt hoặc hai lỏp che khu¿t. Viỏc chọn lāa số l°ÿng cỏc lỏp
31
che khu¿t phā thuòc vào tớnh phức t¿p của v¿n đÃ. Lỏp đÁu ra cú thÅ cú nhiÃu noron nh°
ng°òi thiÁt kÁ mong muốn.
Trong tr°òng hÿp dā bỏo nhu cÁu sā dāng điỏn theo giò, cú 24 giò trong 1 ngày và vỡ thÁ ng°òi thiÁt kÁ cú thÅ muốn mòt đÁu ra cho mỗi giò trong ngày hay mòt đÁu ra chỉ rõ táng nhu cÁu sā dāng đián há thống cho ngày tiÁp theo
Chọn lāa há số biÁn thiên đÁu vào: mô hình dā báo nhu cÁu sā dāng đián là khác nhau đối vái mỗi lo¿i c¢ sá h¿ tÁng đián. ĐiÃu này là do không có tiêu chuẩn và há số biÁn thiờn sā dāng khi phỏt triÅn 1 mụ hỡnh dā bỏo. Chọn lāa đÁu vào là do ng°òi thiÁt kÁ.
Giỏ trị biÁn thiờn đÁu vào nh° thòi tiÁt, nhu cÁu sā dāng điỏn năm tr°ỏc và cỏc đặc điÅm và thòi tiÁt (bao gòm nhiỏt đò và l°ÿng m°a) cú thÅ đ°ÿc sā dāng. KiÁn thức và lo¿i kớch thích Ánh h°áng đÁn nhu cÁu sā dāng đián cÁn phÁi biÁt đÅ đ°a ra quyÁt định và lo¿i biÁn thiên đÁu vào đÅ chọn lāa.
Quy tắc học tÁp: Quan trọng khi chọn lāa quy tắc học tÁp chớnh xỏc cho mòt ứng dāng riêng biát. Trong dā báo nhu cÁu sā dāng đián, ph°¢ng pháp lan truyÃn ng°ÿc đ°ÿc sā dāng ròng rói và đ°ÿc chứng ming là cho kÁt quÁ tốt. Mòt khớa c¿nh khỏc của quy tắc học tÁp là tính chính xác mà m¿ng l°ái có thÅ đ¿t đ°ÿc. Tính chính xác này cÁn phÁi đ°ÿc xỏc định tr°ỏc bỏi ng°òi thiÁt kÁ đÅ m¿ng l°ỏi cú thÅ đ°ÿc luyỏn tÁp cho đÁn khi đ¿t đ°ÿc mức đò đú.
Tỉ lỏ học tÁp: Nh° đó thÁo luÁn tr°ỏc đõy, nhõn tố này quan trọng và xỏc định thòi gian luyán tÁp. Con số này có thÅ đ°ÿc chọn lāa cẩn thÁn đÅ không có sā v°ÿt quá trong viác sāa chÿa sai số và m¿ng l°ái không v°ÿt quá māc tiêu sai số định tr°ác.
Ta có ph°¢ng trình dā báo nhu cÁu sā dāng đián
SÁn l°ÿng đián = f(x) + e (2.4) Trong đó e là sai số
X là cỏc biÁn đÁu vào: Thòi tiÁt, Dõn số, CPI, Giỏ điỏn, Năm, Quý.
Khi quyÁt định á trên đ°ÿc thāc hián, nhÿng gì đÅ l¿i là đÅ luyán tÁp m¿ng l°ái.
Sau khi sai số nh° mong muốn đ°ÿc đ¿t đ°ÿc, dÿ liáu thāc tÁ có thÅ c¿p cho ANN đÅ nó cú thÅ thāc hiỏn chức năng dā bỏo nhu cÁu sā dāng điỏn. Ho¿t đòng của ANN sau đú cú thÅ đ°ÿc giám sát theo các b°ác sau[9]:
32
Sai số trung bình phÁn trăm tuyát đối
Є = �㕁1∑|�㕌1−�㕌�㕓|�㕌�㕡 ∗ 100 (2.5) Căn bÁc 2 (RMSE)
α = √1 ∑�㕁�㕖=1(�㕌�㕡−�㕌�㕓)2
�㕁 (2.6) Sai số bình quân
e = (∑�㕁�㕖=1�㕌�㕡−�㕌�㕓�㕁 ) (2.7)
L°u ý: Yt và Yf là māc tiêu và đÁu ra dā báo t°¢ng ứng