JP2022042835A - 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、一般化加法モデル、スパースモデリング、重回帰、ニューラルネットワーク、深層学習、類似検索、アナログアンサンブルなどがある。全てのモデル生成条件間で学習手法が同じであってもよいし、一部又は全てのモデル生成条件間で学習手法が異なってもよい。
例えば、予測を行う日(例えば本日)の前日から一週間前までの実績値を含む学習データや、前日から一年前までの実績値を含む学習データ、などがある。具体例として前日から7日間、10日間、30日間、60日間、90日間、120日間、180日間、360日間、10000日間などがある。期間を変更することで、学習に用いる学習データの個数を変えることができる。
一例として、需要量の実績値に関する説明変数がある。例えば予測を行う日をD、予測対象の日をD+1、前日をD-1とすると、予測対象時刻(例えばD+1のある時刻)の前日(D-1日)における同じ時刻の実績値を表す説明変数がある。この場合、実績値の説明変数は1個である。あるいは、前日におけるすべての時刻の実績値を表す説明変数がある。この場合、実績値の説明変数は48個である(30分おきに実績値が取得されている場合)。
モデル生成条件iが示す学習手法で学習した回帰モデルを以下の式で表す。
図10は、第2実施形態に係る予測システムの全体構成例を示す。学習条件入力部61と学習管理部62(決定部)が追加されている。学習管理部62は予測装置100に含まれている。
図12は、第3実施形態に係る予測計画システムのブロック図を示す。予測計画システムは、予測システム101、制御装置102、市場入札装置103、1つ以上の需要家装置104を備えている。予測システム101は、第1又は第2実施形態に係る情報処理装置である予測装置100を含む。予測システム101は、通信ネットワークを介して制御装置102に接続されている。制御装置102は、通信ネットワークを介して市場入札装置に接続されている。制御装置102は、通信ネットワークを介して需要家装置104に接続されている。各通信ネットワークはローカルネットワークでも、インターネット等の広域ネットワークでもよい。市場入札装置103及び需要家装置104は、制御装置102による制御対象となる装置である。
図16は、予測装置(情報処理装置)100のハードウェア構成を示す。予測装置100は、コンピュータ装置600により構成される。コンピュータ装置600は、CPU601と、入力インタフェース602と、表示装置603と、通信装置604と、主記憶装置605と、外部記憶装置606とを備え、これらはバス607により相互に接続されている。
12 カレンダー情報記憶部
13 気象予測記憶部
14 需要地点情報記憶部
15 モデル生成条件リスト記憶部
16 予測閾値入力部
17 誤差閾値入力部
18 学習用条件入力部
19 評価結果入力部
21 実績データ取得部
22 カレンダー情報取得部
23 実績データ結合部
24 気象予測データ取得部
25 需要地点情報取得部
26 気象予測データ結合部
27 データ結合部
28 モデル生成条件取得部
29 モデル生成条件判定部
30 学習部(第1モデル生成部)
32 モデル検査部(モデル選択部)
33 過去予測部
34 過去予測判定部
35 モデル生成条件記憶部
36 過去予測値取得部
37 誤差判定部
38 候補決定部
39 アンサンブル学習部(第2モデル生成部)
40 予測部
41 モデル記憶部
42 過去予測値記憶部
43 記憶部
51 候補表示部
52 評価用データ表示部
53 表示部
54 予測値出力部
61 学習条件入力部
62 学習管理部(決定部)
71 発電情報記憶部
77 評価判定部(モデル選択部)
100 予測装置(情報処理装置)
101 予測システム
102 制御装置(制御部)
103 市場入札装置
104 需要家装置
105 評価指標算出装置
106 シミュレーション装置
107 評価装置(評価部)
110 記憶装置
120 入力装置
130 出力装置
601:CPU
602:入力インタフェース
603:表示装置
604:通信装置
605:主記憶装置
606:外部記憶装置
607:バス
Claims (18)
- 説明変数と目的変数とを含むデータと、複数のモデル生成条件とに基づいて、前記目的変数に関する複数の第1予測モデルを生成する第1モデル生成部と、
前記説明変数に基づく前記複数の第1予測モデルの予測値と、前記目的変数との差分に基づき、前記複数の第1予測モデルを重み付けし、重み付した前記複数の第1予測モデルに基づき、前記目的変数に関する第2予測モデルを生成する第2モデル生成部
を備えた情報処理装置。 - 前記第2モデル生成部は、前記差分に基づき、前記複数の第1予測モデルの前記重みを算出し、前記複数の第1予測モデルを前記重みに基づき加算することで前記第2予測モデルを生成する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第2モデル生成部は、
前記複数の第1予測モデルの予測値を前記重みで重み付けした値と、前記目的変数との差分の総和と、
前記複数の第1予測モデルの前記重みを含む正則化項と、
を含む評価関数に基づき、前記重みを算出する
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記説明変数と前記第2予測モデルとに基づき、前記目的変数の予測値を算出する予測部
を備えた請求項2又は3に記載の情報処理装置。 - 前記モデル生成条件は、前記第1予測モデルの種類を指定する情報を含む
請求項1~4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記モデル生成条件は、複数の前記説明変数のうち前記第1予測モデルの生成に用いる前記説明変数を指定する情報を含む
請求項1~5のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記モデル生成条件は、前記第1予測モデルの生成に用いる前記データの個数を指定する情報を含む
請求項1~6のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記モデル生成条件は、前記第1予測モデルの生成に用いる前記データの期間を指定する情報を含む
請求項1~7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記差分に基づき、前記複数の第1予測モデルから1つ以上の第1予測モデルを選択するモデル選択部を備え、
前記第2モデル生成部は、選択した前記第1予測モデルに基づき、前記第2予測モデルを生成する
請求項1~8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記複数の説明変数は、気象に関する変数、曜日に関する変数、時刻に関する変数、地理に関する変数、及び前記第2予測モデルの予測値に基づいて制御される制御対象に関する変数のうちの少なくとも1つを含む
請求項1~9のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記複数の第1予測モデルを記憶するモデル記憶部を備え、
前記複数のモデル生成条件を選択する条件を定めた情報を取得し、前記条件を満たすモデル生成条件については前記第1予測モデルを再生成し、前記条件を満たさないモデル生成条件に対しては、前記モデル記憶部に記憶されている前記第1予測モデルを用いることを決定する決定部
を備えた請求項1~10のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 説明変数と目的変数とを含むデータと、複数のモデル生成条件とに基づいて、前記目的変数に関する複数の第1予測モデルを生成する第1モデル生成部と、
前記説明変数に基づく前記複数の第1予測モデルの予測値と、前記目的変数との差分に基づき、前記複数の第1予測モデルを重み付けし、重み付した前記複数の第1予測モデルに基づき、前記目的変数に関する第2予測モデルを生成する第2モデル生成部と、
前記第2予測モデルに基づき、前記目的変数の予測値を算出する予測部と、
前記目的変数の予測値に基づいて、制御対象を制御する制御部と
を備えた情報処理システム。 - 前記制御対象を備えた請求項12に記載の情報処理システム。
- 前記制御対象は、電力売買市場への入札を行う市場入札装置であり、
前記制御部は、電力の売電又は買電の入札量と入札価格とを含む指示情報を前記制御対象に提供する
請求項12又は13に記載の情報処理システム。 - 前記制御対象は、発電装置であり、
前記制御部は、発電する電力を含む指示情報を前記制御対象に提供する
請求項12又は13に記載の情報処理システム。 - 前記制御部による制御に応じて前記制御対象から出力される情報に基づいて、前記第1予測モデル又は前記第1予測モデルの生成元となるモデル生成条件を評価する評価部、を備え、
前記評価部の評価結果に基づいて、前記複数の第1モデル生成条件からモデル生成条件を選択するモデル選択部を備え、
前記第2モデル生成部は、選択された前記モデル生成条件に基づいて、前記第1予測モデルを生成する
請求項12~15のいずれかに記載の情報処理システム。 - 説明変数と目的変数とを含むデータと、複数のモデル生成条件とに基づいて、前記目的変数に関する複数の第1予測モデルを生成し、
前記説明変数に基づく前記複数の第1予測モデルの予測値と、前記目的変数との差分に基づき、前記複数の第1予測モデルを重み付けし、重み付した前記複数の第1予測モデルに基づき、前記目的変数に関する第2予測モデルを生成する
情報処理方法。 - 説明変数と目的変数とを含むデータと、複数のモデル生成条件とに基づいて、前記目的変数に関する複数の第1予測モデルを生成するステップと、
前記説明変数に基づく前記複数の第1予測モデルの予測値と、前記目的変数との差分に基づき、前記複数の第1予測モデルを重み付けし、重み付した前記複数の第1予測モデルに基づき、前記目的変数に関する第2予測モデルを生成するステップと
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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