Краткосрочное прогнозирование цен на электроэнергию с использованием генеративных нейронных сетей

Аннотация

      В статье изучаются прогностические способности генеративно-состязательного нейросетевого подхода в отношении временных рядов на примере прогнозирования цен для узлов свободного рынка электроэнергии России на сутки вперед. В результате серии экспериментов мы приходим к выводу, что генеративно-состязательная сеть, состоящая из двух моделей (генератора и дискриминатора),позволяет достичь минимума функции ошибки с большей обобщающей способностью, чем, при прочих равных, достигается в результате оптимизации статичного аналога генеративной модели – рекуррентной нейронной сети. Собственные эмпирические результаты показывают, что при околонулевой среднеквадратической ошибке на тренировочном множестве, демонстрируемой одновременно рекуррентной и генеративной моделями, ошибка последней на тестовом множестве ниже.Состязательный подход также превзошел вточности вневыборочного прогноза альтернативные эталонные модели: сверточную нейронную сеть, адаптированную для прогнозирования временных рядов, и авторегрессионную линейную модель. Практика применения предложенного подхода показала, что генеративно-состязательная модель с заданной универсальной архитектурой и ограниченным числом объясняющих факторов при условии дообучения на данных, специфичных для целевого узла энергосистемы может использоваться для прогнозирования цен в узлах рынка на сутки вперед без существенных отклонений.