RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование» // Архив

Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 2024, том 17, выпуск 4, страницы 22–31 (Mi vyuru735)

Математическое моделирование

Kolmogorov–Arnold neural networks technique for the state of charge estimation for Li-ion batteries

[Метод нейронных сетей Колмогорова – Арнольда для оценки состояния заряда литий-ионных батарей]

M. H. Daoa, F. Liub, D. N. Sidorovacd

a Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation
b Central South University, Changsha, China
c Melentiev Energy Systems Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Irkutsk, Russian Federation
d Harbin Institute of Technology, Harbin, China

Аннотация: Основная цель статьи – адаптация и приложение нейронных сетей типа Колмогорова – Арнольда в электроэнернетике. Нейросети Колмогорова – Арнольда являются новым подходом в области машинного обучения, основанном на классических результатах теории приближений. В отличии от традиционных нейронных сетей, сети Колмогорова – Арнольда задействуют унивариантные функции, параметризованные сплайнами, что позволяет гибко улавливать и изучать сложные активационные шаблоны более эффективно. Такая архитектура нейросетей позволяет существенно улучшать их прогнозирующую способность. В данном исследовании предлагается использовать сети Колмогорова – Арнольда в задаче оценивания уровня заряда в литий-ионных накопителях. Экспериментальные результаты на тестовых базах данных показывают, что нейросетевые модели Колмогорова – Арнольда демонстрируют меньшую максимальную ошибку по сравнению с традиционными нейронными сетями, такими как LSTM и FNN, что показывает высокий потенциал использования нейросетевой модели в сложных ситуациях эксплуатации накопителей энергии. Поддержание низкой максимальной ошибки не только отражает устойчивость нейросетей Колмогорова – Арнольда, но демострирует потенциал в применении технологий глубокого обучения для более точной оценки уровня заряда, предоставляя более надежный подход к управлению системами хранения энергии.

Ключевые слова: состояние заряда (SoC), сети Колмогорова – Арнольда, накопители энергии, нейронная сеть.

УДК: 519.246.8+681.11.031.1

MSC: 68T07, 68W25

Поступила в редакцию: 30.09.2024

Язык публикации: английский

DOI: 10.14529/mmp240402



© МИАН, 2025