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基于ECA-TCN的数据中心磁盘故障预测 被引量:1
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作者 张铭泉 王宝兴 《智能系统学报》 北大核心 2025年第2期389-399,共11页
随着数据中心规模的不断扩大,磁盘故障对数据中心的运行稳定性产生越来越大的影响。当前预测方法在面对大规模、高维度和长序列的磁盘运行数据时仍存在不足。本文提出了一种高效通道注意力时间卷积网络(efficient channel attention-tem... 随着数据中心规模的不断扩大,磁盘故障对数据中心的运行稳定性产生越来越大的影响。当前预测方法在面对大规模、高维度和长序列的磁盘运行数据时仍存在不足。本文提出了一种高效通道注意力时间卷积网络(efficient channel attention-temporal convolutional network,ECA-TCN)模型,通过结合传统卷积神经网络一维卷积的优势,融入扩张卷积和残差结构,并引入注意力机制,该模型能够提高磁盘故障预测的准确性和稳定性。在实验中,将ECA-TCN模型与其他经典深度学习方法进行了比较,实验结果表明,ECA-TCN模型在磁盘故障预测任务上具有较高的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 磁盘故障预测 长短时记忆网络 循环神经网络 扩张卷积 高效通道注意力机制 神经网络模型 时间序列预测 深度学习优化
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基于Time2Vec-LSTM-TCN-Attention的天然气负荷组合预测 被引量:3
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作者 王可睿 邵必林 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期801-809,共9页
针对天然气负荷序列的复杂性和非线性,本文提出一种基于Time2Vec-LSTM-TCN-Attention的天然气负荷组合预测模型.首先,采用皮尔逊相关系数进行相关性分析,提取出相关性强的气象特征;其次,引入时间向量嵌入层Time2Vec,将时间序列转换为连... 针对天然气负荷序列的复杂性和非线性,本文提出一种基于Time2Vec-LSTM-TCN-Attention的天然气负荷组合预测模型.首先,采用皮尔逊相关系数进行相关性分析,提取出相关性强的气象特征;其次,引入时间向量嵌入层Time2Vec,将时间序列转换为连续向量空间,提取相应的时间特征,提高了模型对时间序列信息的计算效率;然后,将Time2Vec提取的时间特征、皮尔逊相关系数选取出的气象特征和原始负荷序列输入到长短期记忆网络(LSTM)和时间卷积网络(TCN)中进行负荷预测,充分利用LSTM的长期记忆能力和TCN的局部特征提取能力;最后,将LSTM和TCN通过注意力(Attention)机制组合起来,并根据其重要程度分别赋予不同的权重,得到最终预测结果.实验结果表明,本文所提出的组合预测模型具有更强的适应性和更高的精度. 展开更多
关键词 time2Vec 注意力 长短期记忆网络 时间卷积网络 组合预测 负荷预测
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基于STOA-VMD和改进TCN模型的水泵机组振动趋势预测
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作者 王伟生 张宁 +5 位作者 邢磊 周保林 郭新帅 安东 高源 张孝远 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期141-144,151,共5页
水泵机组振动趋势预测是保障机组正常运行的重要措施,而振动信号的复杂性和非线性使预测变得困难。为此,提出一种基于STOA-VMD和改进时间卷积网络(TCN)的水泵机组振动趋势预测模型。首先采用乌燕鸥算法(STOA)进行变分模态分解(VMD)参数... 水泵机组振动趋势预测是保障机组正常运行的重要措施,而振动信号的复杂性和非线性使预测变得困难。为此,提出一种基于STOA-VMD和改进时间卷积网络(TCN)的水泵机组振动趋势预测模型。首先采用乌燕鸥算法(STOA)进行变分模态分解(VMD)参数优化,实现振动信号的最优自适应分解,然后利用改进TCN对每个分解模态进行预测,最后叠加所有结果得到最终预测结果。以国内某雨水泵站水泵机组为例,基于水导轴承水平向摆度数据进行模型验证。结果表明:上述组合模型的预测值与监测值的变化趋势基本一致,其具有良好的预测能力。与STOA-VMD-TCN、VMD-EnTCN、VMD-TCN、TCN模型相比,所提出模型的E_(MA)、E_(RMS)、E_(MAP)最小,预测精度最高。 展开更多
关键词 时间卷积网络 乌燕鸥算法 变分模态分解 振动信号 趋势预测 水泵机组
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基于CEEMDAN与TCN-Attention的陆态网络GNSS高程时间序列多尺度预测
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作者 罗亦泳 占奥文 冯小欢 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第8期781-790,共10页
提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和时间卷积网络-注意力机制(temporal convolutional network-attention mechanism,TCN-Attention)算法的... 提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和时间卷积网络-注意力机制(temporal convolutional network-attention mechanism,TCN-Attention)算法的多尺度预测模型(简称C-TCN-A),该模型可有效应用于GNSS高程时间序列缺失数据的插补和未来趋势的预测。该模型利用CEEMDAN对时间序列进行多尺度分解,然后基于TCN-Attention对不同尺度分量进行预测和重构得到预测结果。为验证模型的性能,选取12个观测站进行1 d与5 d预测,并与其他多种模型进行对比。结果表明,在1 d预测中,C-TCN-A的RMSE和MAE分别降低35%~40%和36%~41%,相关系数R提高25%~29%;在5 d预测中,C-TCN-A的RMSE和MAE分别降低20%~26%和20%~28%,相关系数R提高26%~33%。为验证模型的普适性,利用C-TCN-A对陆态网络99个观测站进行1 d与5 d预测。结果表明,RMSE和MAE指标总体上结果较好,误差分布集中,大多数误差小于4 mm;预测精度存在一定的空间分布差异,西北地区效果最佳。 展开更多
关键词 GNSS高程时间序列 陆态网络 改进经验模态分解 时间卷积网络
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Convolutional neural networks for time series classification 被引量:52
5
作者 Bendong Zhao Huanzhang Lu +2 位作者 Shangfeng Chen Junliang Liu Dongya Wu 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2017年第1期162-169,共8页
Time series classification is an important task in time series data mining, and has attracted great interests and tremendous efforts during last decades. However, it remains a challenging problem due to the nature of ... Time series classification is an important task in time series data mining, and has attracted great interests and tremendous efforts during last decades. However, it remains a challenging problem due to the nature of time series data: high dimensionality, large in data size and updating continuously. The deep learning techniques are explored to improve the performance of traditional feature-based approaches. Specifically, a novel convolutional neural network (CNN) framework is proposed for time series classification. Different from other feature-based classification approaches, CNN can discover and extract the suitable internal structure to generate deep features of the input time series automatically by using convolution and pooling operations. Two groups of experiments are conducted on simulated data sets and eight groups of experiments are conducted on real-world data sets from different application domains. The final experimental results show that the proposed method outperforms state-of-the-art methods for time series classification in terms of the classification accuracy and noise tolerance. © 1990-2011 Beijing Institute of Aerospace Information. 展开更多
关键词 convolution Data mining Neural networks time series Virtual reality
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基于TCN-Bi-GRU和交叉注意Transformer的多模态情感识别 被引量:1
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作者 李嘉华 陈景霞 白义民 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第1期161-168,共8页
多模态语音情感识别是近年来在自然语言处理和机器学习领域备受关注的研究方向之一,不同模态的数据存在异构性和不一致性,将不同模态信息有效地融合起来并学习到高效的表示形式是一个挑战.为此,本文提出了一种新的基于时序信息建模和交... 多模态语音情感识别是近年来在自然语言处理和机器学习领域备受关注的研究方向之一,不同模态的数据存在异构性和不一致性,将不同模态信息有效地融合起来并学习到高效的表示形式是一个挑战.为此,本文提出了一种新的基于时序信息建模和交叉注意力的多模态语音情感识别模型.首先采用时间卷积网络(Time Convolutional Network,TCN)提取语音、文本和视频数据的深层时序特征,使用双向门控递归单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,Bi-GRU)捕捉序列数据的上下文信息,提高模型对序列数据的理解能力.然后基于交叉注意力机制和Transformer构建多模态融合网络,用于挖掘并捕获音频、文本和视觉特征之间交互的情感信息.此外,在训练过程中引入弹性网络正则化(Elastic Net Regularization)防止模型过拟合,最后完成情感识别任务.在IEMOCAP数据集上,针对快乐、悲伤、愤怒和中性四类情感的分类实验中,准确率分别为87.6%、84.1%、87.5%、71.5%,F1值分别为85.1%、84.3%、87.4%、71.4%.加权平均精度为80.75%,未加权平均精度为82.80%.结果表明,所提方法实现了较好的分类性能. 展开更多
关键词 语音识别 多模态情感识别 时间卷积网络 交叉注意力机制 弹性网络
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基于TCN和AUKF联合迭代的PEMFC寿命融合预测方法 被引量:1
7
作者 赵波 张领先 +3 位作者 章雷其 陈哲 刘相万 谢长君 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3609-3623,I0029,共16页
针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的剩余使用寿命预测问题,该文提出一种基于时序卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)和自适应无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)... 针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的剩余使用寿命预测问题,该文提出一种基于时序卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)和自适应无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)联合迭代的融合预测方法。该方法首先利用TCN进行短期预测,并用贝叶斯算法计算融合权重。然后利用离散小波变换将老化数据分解为波动趋势和老化趋势,基于TCN长期迭代预测波动趋势,基于TCN和AUKF联合迭代长期预测老化趋势,并将两种趋势叠加得到长期预测结果。最后利用融合权重将多个单体PEMFC的长期预测结果相融合。基于2种工况下5个单体电池的数据验证,短期预测结果表明TCN具有高预测精度,长期预测结果表明融合过程降低了PEMFC单体间老化程度不均衡的影响,提高电堆整体寿命预测的稳定性。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 剩余使用寿命 时序卷积网络 联合迭代 融合权重
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基于CBAM-STCN的齿轮箱故障智能诊断方法
8
作者 万志国 王治国 +1 位作者 赵伟 窦益华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3760-3768,共9页
针对齿轮箱在多种工况下故障特征存在差异,故障诊断易受噪声干扰,导致故障诊断模型泛化性差和识别准确率低的问题,提出一种端到端的具有混合注意力机制和软阈值化特点的时间卷积神经网络(convolutional block attention module-sparse t... 针对齿轮箱在多种工况下故障特征存在差异,故障诊断易受噪声干扰,导致故障诊断模型泛化性差和识别准确率低的问题,提出一种端到端的具有混合注意力机制和软阈值化特点的时间卷积神经网络(convolutional block attention module-sparse temporal convolutional network with soft thresholding,CBAM-STCN)齿轮箱故障诊断模型识别分类方法。首先,利用希尔伯特变换将齿轮故障振动信号转换为包络谱信号;然后,将其输入CBAM-STCN故障诊断模型中;该模型嵌入的混合注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM),能够自适应学习通道和空间注意力的权重,提取与故障特征相关的敏感信息;嵌入的软阈值函数能够最小化模型输出和原输入之间的差异;最后,利用所提出的方法对两种工况、不同类型的齿轮故障进行识别分类。结果表明:CBAM-STCN故障诊断模型对齿轮故障智能诊断的平均准确率为98.95%。该方法对于齿轮箱故障的智能诊断具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 齿轮箱 故障智能诊断 混合注意力机制 软阈值化 时间卷积神经网络
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基于CBDAE和TCN-Transformer的工业传感器时间序列预测
9
作者 许涛 南新元 +1 位作者 蔡鑫 赵濮 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第4期455-466,共12页
在真实的工业物联网环境中,传感器信号常受外界噪声干扰,难以获取纯净数据,这影响了基于数据驱动的时间序列预测任务的准确性.为此,基于改进的对比盲去噪自编码器(Contrast Blind Denoising AutoEncoder,CBDAE)和TCN-Transformer网络,... 在真实的工业物联网环境中,传感器信号常受外界噪声干扰,难以获取纯净数据,这影响了基于数据驱动的时间序列预测任务的准确性.为此,基于改进的对比盲去噪自编码器(Contrast Blind Denoising AutoEncoder,CBDAE)和TCN-Transformer网络,本文提出一种新型时间序列预测框架,称为MoCo-CBDAE-TCN-Transformer.该框架通过引入额外的动量编码器、动态队列和信息噪声对比估计正则化,增强了对时间序列数据动态特征的捕捉能力,并有效利用历史负样本信息.在无需噪声先验知识和传感器纯净数据的前提下,通过捕捉和对比时间相关性和噪声特征,实现传感器数据的盲去噪.去噪后的数据通过TCN-Transformer网络进行时间序列预测.TCN-Transformer网络结合残差连接和膨胀卷积的优势以及Transformer的注意力机制,显著提高了预测的准确性和效率.最后,在公开的四缸过程数据集上进行仿真验证,实验结果表明,与传统的去噪方法和时间序列预测模型相比,本文设计的模型能够获得更好的去噪效果和更高的预测精度,其实时处理能力适合部署在实际的工业环境中,为工业物联网中的数据处理和分析提供了一种有效的技术方案. 展开更多
关键词 去噪自编码器 动量编码器 动态队列 信息噪声对比估计 时间卷积网络 TRANSFORMER
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基于序列成分重组与时序自注意力机制改进TCN-BiLSTM的短期电力负荷预测
10
作者 易雅雯 娄素华 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第4期78-87,共10页
针对区域级电力负荷预测精度较低的问题,提出一种基于序列成分重组与时序自注意力机制改进时间卷积网络-双向长短期记忆网络(TCN-BiLSTM)的短期负荷预测方法。首先,通过中心频率法确定最佳初始分解数目,进而采用变分模态分解算法将原始... 针对区域级电力负荷预测精度较低的问题,提出一种基于序列成分重组与时序自注意力机制改进时间卷积网络-双向长短期记忆网络(TCN-BiLSTM)的短期负荷预测方法。首先,通过中心频率法确定最佳初始分解数目,进而采用变分模态分解算法将原始负荷序列分解为多个不同频率的成分序列;其次,基于各成分序列的样本熵对多个成分序列进行K均值聚类,以获得最佳聚类数量的重组负荷序列分量;接着,将各重组分量输入所提出的负荷预测模型,获得各重组分量预测结果;最终,线性叠加各重组成分序列预测结果以获得最终负荷预测结果。算例分析表明,该方法与其他相关对比模型相比,预测均方根误差降低46.37%、模型拟合效果平均提升3.24%,表明该方法负荷预测精度高、模型拟合效果好,适用于区域级电力负荷预测。 展开更多
关键词 负荷预测 变分模态分解 样本熵 K均值聚类 时序自注意力机制 时间卷积网络 双向长短期记忆网络
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基于MA-TCN的导管架式海洋平台故障诊断
11
作者 吴文凯 高军伟 +2 位作者 车鲁阳 段琳 官晟 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期132-137,150,共7页
针对海洋环境中噪声多采用传统神经网络分析未充分利用数据中时间序列信息的缺陷,提出一种基于多头注意力机制时间卷积网络(Multi-head Attention Mechanism Time Convolutional Networks,MA-TCN)的导管架式海洋平台故障诊断方法。首先... 针对海洋环境中噪声多采用传统神经网络分析未充分利用数据中时间序列信息的缺陷,提出一种基于多头注意力机制时间卷积网络(Multi-head Attention Mechanism Time Convolutional Networks,MA-TCN)的导管架式海洋平台故障诊断方法。首先,该方法将原始振动信号直接作为模型输入,由时间卷积网络提取时间序列特征,通过残差结构和空洞卷积减轻网络训练时出现的梯度消失问题。随后,利用多头注意力机制为网络不同特征重新赋予权重,强调对故障诊断作用显著的特征信息。最后,将模型特征进行融合输出,实现对导管架式海洋平台的故障诊断。结合海试实验所模拟的11种工作状态,对所建模型进行可行性验证,并与其他文献中提到的模型进行对比。结果表明,所建模型故障诊断正确率在95%以上,比其他模型效果更好。 展开更多
关键词 故障诊断 导管架平台 深度学习 时间卷积网络 多头注意力
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基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM网络的轴承寿命预测 被引量:1
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作者 张发振 张清华 +3 位作者 秦宾宾 朱冠华 邓兴超 刘迪洋 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
传统的滚动轴承剩余寿命预测方法存在缺乏明确学习机制和模型预测精度较低等问题,无法有效提取不同时序特征之间的差异所包含的重要退化信息特征。为了进一步提高预测模型精度,提出一种融合SENet注意力机制的时间卷积网络(TCN)和双向长... 传统的滚动轴承剩余寿命预测方法存在缺乏明确学习机制和模型预测精度较低等问题,无法有效提取不同时序特征之间的差异所包含的重要退化信息特征。为了进一步提高预测模型精度,提出一种融合SENet注意力机制的时间卷积网络(TCN)和双向长短时网络(BiLSTM)的剩余使用寿命预测模型。利用变分模态分解将原始信号分解为多个特征分量,使用皮尔逊相关系数对特征进行优化,得到重构后的信号作为模型输入。通过TCN-SENet-BiLSTM模型有效学习重构特征信号与轴承退化之间的复杂关系。最后,运用后处理技术输出平滑后的预测结果,并在IEEE PHM 2012数据集上进行验证。实验结果表明:相较于TCN、TCN-SENet及TCN-BiLSTM 3种模型,基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM方法的预测结果最优,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均最低。其中,工况1的3号轴承RUL预测的MAE值相比其他3种网络分别下降了36.49%、50.00%和48.35%;工况2的6号轴承RUL预测的RMSE分别下降了24.11%、33.07%和61.54%,且预测的Score值最高为0.866。实验结果验证了基于VMD与TCN-SENet-BiLSTM模型在轴承剩余使用寿命预测中的有效性。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 轴承 时间卷积网络 双向长短时记忆网络 变分模态分解
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基于RF-TCN-SA及误差修正的风电功率超短期预测 被引量:1
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作者 张中丹 李加笑 +3 位作者 冯智慧 赵娟 冯斌 李清霖 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第2期113-119,共7页
为提高风电功率预测精度,提出一种结合随机森林(random forest,RF)、时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)以及自注意力机制(self-attention,SA)的预测模型。通过RF算法选择出与风电功率强相关的特征信息作为TCN的输入... 为提高风电功率预测精度,提出一种结合随机森林(random forest,RF)、时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)以及自注意力机制(self-attention,SA)的预测模型。通过RF算法选择出与风电功率强相关的特征信息作为TCN的输入,采用Lookahead优化器及PRelu激活函数来提高TCN的学习、收敛性能;通过SA算法为模型不同时刻输入信息分配不同权重,以突出重要时刻信息作用,提高模型预测效果;建立误差修正模型对初步预测值进行修正,进一步提高风电功率预测精度。算例实验结果表明,所提模型相比常见循环神经网络预测模型具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 风电功率预测 随机森林 时间卷积神经网络 自注意力机制 误差修正
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基于CEEMDAN⁃TCN的短期风电功率预测研究
14
作者 李敖 冉华军 +2 位作者 李林蔚 王新权 高越 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期97-102,共6页
风力发电作为可再生能源的重要组成部分,在电力系统规划和日常运行中扮演着重要的角色,准确的短期风电功率预测对于电网的稳定运行和优化调度具有重要意义。为提高短期风电功率预测的准确性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分... 风力发电作为可再生能源的重要组成部分,在电力系统规划和日常运行中扮演着重要的角色,准确的短期风电功率预测对于电网的稳定运行和优化调度具有重要意义。为提高短期风电功率预测的准确性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解和时间卷积网络的短期风电功率预测方法。首先利用自适应噪声完备集合经验模态分解对初始风电功率数据进行分解,得到多个相对稳定的子数据序列;然后将其分别作为时间卷积网络的输入,利用时间卷积网络模型进行特征提取和功率预测;最后将所有预测值进行汇总,得到最终的功率预测值。使用宁夏某地区真实风电功率数据进行验证,并与传统预测模型比较,结果表明所提方法具有较高的预测精度,可为风电功率短期预测等相关工作提供相关参考。 展开更多
关键词 短期风电功率预测 自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 时间卷积网络(tcn) 特征提取 预测精度 时间序列分析
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基于多头注意力机制和TCN-BiLSTM的IGBT剩余寿命预测方法
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作者 田源 高树国 +2 位作者 邢超 朱瑞敏 姜士哲 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期69-77,共9页
针对电力电子设备精准运维和半导体功率器件的态势感知需求,提出一种基于多头注意力机制(Multi-head attention mechanism,MA)和时域卷积网络(Temporal convolutional network,TCN)-双向长短时记忆(Bidirectional long short-term memor... 针对电力电子设备精准运维和半导体功率器件的态势感知需求,提出一种基于多头注意力机制(Multi-head attention mechanism,MA)和时域卷积网络(Temporal convolutional network,TCN)-双向长短时记忆(Bidirectional long short-term memory,BiLSTM)网络融合的IGBT剩余寿命预测方法。首先,基于IGBT封装模块老化机理的深入分析,设计并搭建加速老化试验平台,通过控制功率循环过程中的结温波动,施加电流加速IGBT模块的老化进程,采用高精度数据采集系统获取特征参量集-射极饱和压降Vce(sat)老化数据。其次,以TCN模型为基础,引入MA和BiLSTM神经网络构建预测模型,对IGBT劣化特征序列进行预测验证。结果表明,在相同条件下,所提模型相对于传统时序预测模型,在不显著增加模型复杂度和计算负担的情况下,具有更高的精度,充分验证了该模型在工程实践中应用于IGBT剩余寿命在线预测的可行性与高效性。 展开更多
关键词 IGBT 时域卷积网络 双向长短时记忆网络 多头注意力机制 老化预测
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基于TL-TimeGAN的多维时间序列数据增强及其应用分析
16
作者 智路平 汪万敏 《运筹与管理》 北大核心 2025年第5期177-184,I0060-I0064,共13页
针对部分场景下标签较少、样本不均衡的时序数据,为了更好的捕捉序列之间的逐步依赖关系,本文一方面使用具有因果关系属性的时域卷积网络构建生成对抗网络,另一方面使用长短期记忆网络构建嵌入网络和复现网络,以实现模型同时处理短期依... 针对部分场景下标签较少、样本不均衡的时序数据,为了更好的捕捉序列之间的逐步依赖关系,本文一方面使用具有因果关系属性的时域卷积网络构建生成对抗网络,另一方面使用长短期记忆网络构建嵌入网络和复现网络,以实现模型同时处理短期依存项和长期依存项,从而提出一种基于时域卷积网络和长短期记忆网络的时间序列生成对抗网络(A Time-series Generative Adversarial Network based on Temporal convolutional network and Long-short term memory network, TL-TimeGAN)。采用覆盖性、有用性和相似度检验的综合分析方法作为合成数据质量的评价指标,进一步全面地评价合成数据的覆盖性、预测程度和相似性。最终,基于以太坊欺诈检测数据集,使用Tabnet网络对扩增数据进行异常检测并获得局部特征重要性以及全局特征重要性,以增强扩增数据应用于实际工作的实践指导价值。 展开更多
关键词 时域卷积网络 长短期记忆网络 时间序列生成对抗网络 时序数据增强 多维时间序列
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基于TCN模型的软件系统老化预测框架
17
作者 王艳超 姚江毅 +1 位作者 李雄伟 刘林云 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第5期25-29,61,共6页
随着软件规模的扩大和逻辑复杂度的提高,软件老化特征表现更加隐蔽,老化参数时序信号更加复杂,针对时序预测法对序列平稳性要求高和BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极值的问题,提出以时域卷积网络(TCN)模型为基础的软件老化预测框架... 随着软件规模的扩大和逻辑复杂度的提高,软件老化特征表现更加隐蔽,老化参数时序信号更加复杂,针对时序预测法对序列平稳性要求高和BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极值的问题,提出以时域卷积网络(TCN)模型为基础的软件老化预测框架。采集可用内存数据作为框架的输入,经TCN模型进行预测,通过检查预测输出的内存与实际内存的平均误差评价模型的效率。与ARIMA模型和RNN(LSTM)模型预测结果进行对比表明,TCN模型对时间序列平稳性要求低、适应性更强,不存在梯度爆炸或消失的问题,对采集的老化数据预测效果最好。 展开更多
关键词 软件老化 时域卷积网络 老化预测框架 预测误差 差分自回归滑动平均模型 长短时记忆模型
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基于DDTW聚类和SK TCN-GC BiGRU的分布式光伏短期功率预测
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作者 段宏 郭成 +1 位作者 孙海东 王嵩岭 《智慧电力》 北大核心 2025年第4期71-80,共10页
针对分布式光伏短期功率的准确预测问题,提出了一种基于导数动态时间规整算法(DDTW)聚类和复合注意力预测网络(SK TCN-GC BiGRU)的短期光伏功率预测方法。首先,应用DDTW对历史数据进行相似日分析以构建针对性的训练集。其次,结合选择性... 针对分布式光伏短期功率的准确预测问题,提出了一种基于导数动态时间规整算法(DDTW)聚类和复合注意力预测网络(SK TCN-GC BiGRU)的短期光伏功率预测方法。首先,应用DDTW对历史数据进行相似日分析以构建针对性的训练集。其次,结合选择性内核网络(SKNet)和全局上下文模块(GC Block)优化TCN与BiGRU模型,分别增强提取多尺度特征和全局信息的能力。仿真结果验证了所提模型的优越性,尤其在气象条件数据波动较大的情况下,表现出较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 短期光伏功率预测 时间卷积神经网络 双向门控循环单元 导数动态时间弯曲聚类
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基于TCN-BiGRU结合自注意力机制的储粮温度预测研究 被引量:3
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作者 祝玉华 张钰涵 +1 位作者 李智慧 甄彤 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第12期133-139,共7页
粮食仓储管理对于国家具有重要意义,储粮温度是判断粮食仓储安全的重要指标之一。准确地预测储粮温度并及时做出相应的防护措施能够有效降低粮食仓储损耗。针对传统储粮温度预测模型预测准确度较低的问题,提出一种融合时域卷积网络(TCN... 粮食仓储管理对于国家具有重要意义,储粮温度是判断粮食仓储安全的重要指标之一。准确地预测储粮温度并及时做出相应的防护措施能够有效降低粮食仓储损耗。针对传统储粮温度预测模型预测准确度较低的问题,提出一种融合时域卷积网络(TCN)、自注意力机制(Self-Attention)和双向门控循环单元(BiGRU)的网络模型。首先通过TCN提取储粮温度数据的局部特征,并根据储粮温度数据的时序特征将自注意力机制加入网络为不同粮情特征分配权重,突出对储粮温度预测影响更大的特征,之后利用BiGRU网络学习粮情序列的双向依赖关系来获取序列中的更多信息,实现对储粮温度的预测。结果表明,所提出的模型均方根误差RMSE为0.389 5,平均绝对误差MAE为0.328 1,确定系数R2为0.991 2,与其他模型相比误差小,预测精度高,能够为粮仓的温度管控提供决策依据。 展开更多
关键词 储粮温度预测 时域卷积网络 自注意力机制 门控循环单元网络
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基于TCN的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估 被引量:5
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作者 林涛 林政阳 +1 位作者 李晨 李君 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期169-177,共9页
为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换,实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行,提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估... 为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换,实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行,提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估方法。首先,构建跟网/构网混合型新能源场站聚合阻抗模型,通过特征值计算得到并网系统小干扰稳定裕度。然后,以并网系统短路比和新能源场站跟网/构网控制方式信息作为输入特征,以并网系统小干扰稳定裕度和阻尼比作为输出特征,训练TCN得到混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估模型。经过训练的模型可根据短路比和跟网/构网混合型新能源场站中各机组的控制方式快速输出对应的小干扰稳定裕度和阻尼比。最后,以一个含10台风电机组的新能源场站为对象进行算例分析。结果表明:所提TCN方法相比于长短期记忆神经网络方法,在小干扰稳定裕度和阻尼比预测上的平均绝对百分比误差分别降低16.76%、14.75%;所提方法的计算耗时相对于特征值计算方法降低98.54%,从而验证所提小干扰稳定性快速评估方法的准确性与时效性。 展开更多
关键词 新能源场站 跟网型控制 构网型控制 小干扰稳定 时间卷积神经网络
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