Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας ♦ Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας • Συγκρότημα Γαιόπολις • Λάρισα • g-energy@uth.gr

twitter 312464 640 linkedin facebook

Γενικά στοιχεία

Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Προπτυχιακό
ΜΣΕ3610
6ο εξάμηνο
Τεχνητή Νοημοσύνη Σε Ενεργειακά Συστήματα

Αυτοτελείς δραστηριότητες (ώρες/εβδ.)

4
0
0
5

Άλλα γενικά στοιχεία

Υποβάθρου
Ελληνικά
Όχι
https://eclass.uth.gr

Μαθησιακά αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στις βασικές αρχές ευφυών ενεργειακών δικτύων, τις τεχνολογίες της Τεχνητής Νοημοσύνης και τις εφαρμογές τους στο σχεδιασμό και ανάπτυξη συστημάτων ενέργειας. Παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των ευφυών δικτύων και η ανάγκη για χρήση αποδοτικών εργαλείων για την υποστήριξη της λειτουργίας τους. Μελετώνται οι μεθοδολογίες της Τεχνητής Νοημοσύνης, με έμφαση στα Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα (ΤΝΔ), Ασαφής Λογική, Νευρο-ασαφή συστήματα (ANFIS), Υβριδικά μοντέλα (ΤΝΔ+ANFIS, Μετασχηματισμός Κυματιδίων+ΤΝΔ, Γενετικός Αλγόριθμος+ΑΝFIS, κτλ.). Περιγράφονται οι μέθοδοι και αλγόριθμοι ΤΝΔ (Πολυστρωματικό Perceptron, Δίκτυο Elman, Δίκτυο Ακτινωτής Βάσης,κτλ.), υλοποίηση νευρωνικών δικτύων, μάθηση, ασαφής λογική, μοντέλα διαχείρισης αβεβαιότητας και μηχανικής μάθησης, τεχνολογίες και εργαλεία ανάπτυξης συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης με έμφαση στα συστήματα ενέργειας. Μηχανική μάθηση, αλγόριθμοι επιβλεπόμενης και μη επιβλεπόμενης μάθησης, και εφαρμογές τους στην αναγνώριση προτύπων, στη βελτιστοποίηση και στην πρόβλεψη φορτίου.

Παρουσιάζονται και αναλύονται παραδείγματα πρόβλεψης στην ενέργεια, όπως Ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας (ωριαίο φορτίο, αιχμήφορτίων,συνολικήενέργεια), Ζήτηση φυσικού αερίου, Οριακή Τιμή του Συστήματος, Παραγωγή (Φ/Β, αιολικό πάρκο), Δυναμικό ΑΠΕ (ηλιακή ακτινοβολία, ταχύτητα ανέμου).

Το μάθημα εστιάζει σε εφαρμογές τεχνικών και μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης σε θέματα συστημάτων ενέργειας, όπως μοντελοποίηση καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, πρόβλεψη φορτίου, μελέτες ροής φορτίου, διάγνωση σφαλμάτων, οικονομική λειτουργία φορτίου, έλεγχος συχνότητας και τάσης, κτλ. καθώς και σε εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης στον ενεργειακό σχεδιασμό και τη διαχείριση ενεργειακών πόρων.

Τα θέματα αυτά καλύπτονται σε διαλέξεις, κατά τις οποίες οι σπουδαστές έχουν τη δυνατότητα να έρθουν σε επαφή με τα βασικά θεωρητικά ζητήματα, αλλά και με εργαλεία που χρησιμοποιούνται στην πράξη για τη χρήση των μεθόδων της Τεχνητής Νοημοσύνης στην ανάπτυξη συστημάτων ενέργειας.

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία

Περιεχόμενο μαθήματος

  • Εισαγωγή στα Ευφυή Δίκτυα και τα χαρακτηριστικά τους. Ανάγκη για ευφυείς τεχνικές.
  • Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη και τους Αλγορίθμους της
  • Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα - Πολυστρωματικό Perceptron, Δίκτυο Elman, Δίκτυο Ακτινωτής Βάσης,κτλ.) και Μάθηση (εκπαίδευση)
  • Ασαφής Λογική και Ασαφή Συστήματα
  • Ασαφή Συστήματα στην Ενέργεια
  • Νευρο-ασαφή συστήματα (ANFIS)
  • Εφαρμογές Νευρο-Ασαφών Συστημάτων στην Ενέργεια.
  • Μηχανική Μάθηση – Αλγόριθμοι Επιβλεπόμενης και Μη-Επιβλεπόμενης, Ιεραρχική Μάθηση
  • Αλγόριθμοι Μηχανικής Μάθησης και εφαρμογές τους στην ενέργεια.
  • Εφαρμογές ΤΝ στη μοντελοποίηση καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας
  • Πρόβλεψη φορτίου (ηλεκτρικού, φυσικού αερίου, κτλ.)
  • Εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης στον ενεργειακό σχεδιασμό και τη διαχείριση ενεργειακών πόρων
  • Περαιτέρω Παραδείγματα Εφαρμογών (διάγνωση σφαλμάτων, κατηγοριοποίηση σφαλμάτων λειτουργίας μετασχηματιστών, κτλ.)

Διδακtικές και μαθησιακές μέθοδοι

Πρόσωπο με πρόσωπο (διαλέξεις).
  • Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης “Open eClass” του πανεπιστημίου (http://eclass.uth.gr).
  • Εν εξελίξει αναβάθμιση στην πλατφόρμα ανοιχτών μαθημάτων του πανεπιστημίου.

Οργάνωση διδασκαλίας (ώρες/εξάμηνο)

52
10
10
78
150

Αξιολόγηση φοιτητών

Τα παρακάτω χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των φοιτητών (με κατάλληλα βάρη):

  1. Τελική Γραπτή Εξέταση:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
  2. Γραπτή Εξέταση Προόδου:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
  3. Εργασία στο Σπίτι:
    • Επίλυση προβλημάτων.
    • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία