基于多新息理论的深度信念网络算法

针对深度信念网络(DBN)算法在采用反向传播修正网络的连接权值和偏置的过程中,容易产生梯度小、学习率低、误差收敛速度慢等问题,提出一种结合多新息理论对标准DBN算法进行改进的算法,即多新息DBN(MIDBN)。MI-DBN算法是对标准DBN算法中反向传播的过程重新建模,使得算法在原先只利用单个新息的情况下,扩展为能够充分利用之前多个周期的新息,从而大幅提高误差收敛速度。通过实验对MI-DBN算法和其他分类算法进行了数据集分类的比较,实验结果表明,MI-DBN算法相较其他分类算法,其误差收敛速度较快,而且最终对MNIST数据集和Caltech101数据集的识别中误差结果相对更小。

融合MLP和DBN的光伏发电预测算法

精确的光伏发电预测对提高电力系统稳定性、保证电能质量、优化电网运行具有重大意义。为了解决现存光伏预测算法精度较低、性能较差的问题,同时为了综合利用多层感知器(MLP)解决非线性问题的能力以及深度信念网络(DBN)有效处理大量复杂数据的优势,构建了一种融合MLP和DBN的光伏预测算法(MLP-DBN),其基本思想是先利用MLP模型进行初步预测,再将观测值与预测值的残差输入DBN预测模型进行预测,最后用残差预测值对MLP模型的预测值进行修正。利用光伏发电实测数据仿真,探究了不同学习率下模型的预测性能,并对模型的各参数进行了寻找优化设置。使用均方根误差、平均绝对误差以及决定系数等性能指标评估结果表明,与传统的预测算法支持向量机(SVM)以及具有较高预测精度的深度学习算法长短期记忆网络(LSTM)相比,MLP-DBN算法性能有明显的提升,为光伏发电提供了一种高精度高性能的预测算法,可以有效解决光伏发电预测问题。