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arXiv cs.AI· Robbie Southam, Zhong Fan, Ke Li·· 13 小时前AI 评分18

用 GradientSHAP 实现多步多变量时间序列可解释性:风电预测案例研究

Multistep and Multivariate Time Series Explainability with GradientSHAP: A Wind Power Case Study

AI 导读

一项研究将 GradientSHAP 适配到多变量、多步风电功率预测场景,据称是首个把 GradientSHAP 用于风电预测的工作,并为此开发了可同时给出局部与全局解释的新型可视化。研究指出 GradientSHAP 并非开箱即用,需结合对 SHAP 值的细致处理和领域知识才能解读模型行为,其复杂度仍给实际部署带来挑战。

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摘要:随着气候变化的影响日益明显,对风能等可再生能源的需求持续增长。然而,可再生能源的波动性和间歇性给其并入电网带来了重大挑战。人工智能(AI)已成为应对这些问题的强大工具。尽管如此,其在能源领域的应用仍因许多 AI 模型的不透明性而受阻,这些模型往往如同黑箱一般运作。本文引入了一种经过精心调整的 GradientSHAP 方法,为多变量、多步风电预测提供可解释性——这是一个在很大程度上尚未被充分探索的领域。这一能力对于日前电网管理至关重要,据我们所知,这是首个将 GradientSHAP 应用于风电预测情境的研究。为应对固有的高维性,我们开发了新颖的可视化方法,可提供局部和全局解释,揭示环境因素、场址特定条件与时间动态之间的复杂关系。虽然 GradientSHAP 并非开箱即用的解决方案,但我们的研究结果表明,通过对 SHAP 值进行细致处理并结合领域专业知识,它可以为模型行为提供有价值的洞见,支持更明智、更可信的决策。然而,其复杂性给实际实施带来了挑战。未来的研究应聚焦于简化这些可解释性方法,使其更易于在关键能源应用中常规部署。
评论: 24 页。投稿至 Computational Intelligence
主题: 人工智能(cs.AI);机器学习(cs.LG)
报告编号: COIN-OA-01-25-10649
引用为: arXiv:2610.40330 [cs.AI]
  (或 arXiv:2610.40330v1 [cs.AI] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.40330

arXiv 颁发的 DOI(通过 DataCite)

提交历史

来自:Robbie Southam 先生 [查看电子邮件]
[v1] 2026 年 10 月 29 日星期四 15:57:13 UTC(22,177 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org