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Deep Learning zur Erkennung von Anomalien und Imputierung fehlender Werte in Zeitreihen von Energiezählern

Zusammenfassung

Es wurden verschiedene Methoden zur Ersatzwertbilung in Lastprofilen evaluiert und ein Modell zur Detektion von Anomalien erstellt.


Ersatzwertbildung des Deep Learning Modells im Vergleich zur Baseline
Schlüsselbegriffe

Python, PyTorch, Machine Learning, Deep Learning, Anomaly Detection, Unsupervised Learning, Supervised Learning, Autoencoder, TFT, Transformer, CNN

Zielsetzung

Das Ziel der Arbeit war unter anderem die Untersuchung folgender Forschungsfragen:

Ergebnisse

Da die Daten und Resultate der Geheimhaltungspflicht unterstellt sind, werden die erzielten Ergebnisse nur mit Worten beschrieben. In der Arbeit wurden verschiedene Ansätze zur Ersatzwertbildung ausprobiert. Da die Daten ohne Lücken vorhanden waren, wurden zuerst verschieden grosse Lücken in die Daten eingefügt. Anschliessend wurde mit verschiedenen Methoden probiert die Lücken möglichst genau zu füllen. Das Ziel bestand darin, eine bessere mittlere absolute Abweichung als heute gängige Methode (lineare Interpolation) zu erreichen. Die besten Methoden sind hier aufgelistet:

Dabei erzielte das Interpolation Network die besten Resultate und erreichte eine 36% bessere Performance bei Tageslücken und eine 10% bessere Performance auf 2 Stunden Lücken im Vergleich zur Baseline. Das Netzwerk kombiniert eine lineare Interpolation und jeweils einen Forecast von vor und nach der Lücke in einem neuronalen Netz.

Projektdaten

Projekttyp Projektdauer Aufwand Teamgrösse
Data Science P6 September 2023 - März 2024 360 Stunden pro Person 2 Personen

Auftraggeber

Virtual Global Trading AG

Virtual Global Trading AG
Obere Vorstadt 40
5000 Aarau

Logo VGT

Projektteam

Name Studiengang
Ronny Schneeberger Data Science
Flavio Müller Data Science

Kontakt

Prof. Dr. Daniel Perruchoud

Dr. Fernando Benites

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