融合群分解与Transformer-KAN的短期风速预测
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TM614;TP183

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绿色建筑全国重点实验室自主研究课题(LSZZ-Y202414);陕西省自然科学基金(2021JM-378)


Short-term wind speed prediction by integrating swarm decomposition and Transformer-KAN
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    摘要:

    针对风速固有的不稳定性,通过融合群分解(Swarm Decomposition,SWD)、Transformer和Kolmogorov-Arnold网络(KAN),提出一种SWD-Transformer-KAN预测模型.首先,利用SWD对原始风速数据进行分解,以提取关键特征.其次,针对每个被分解的子序列,建立Transformer-KAN模型,所建模型充分利用了Transformer的时序处理能力和KAN的非线性逼近能力.最后,对所有子序列的预测结果进行叠加,得到最终的风速预测值.为了验证所提出模型的有效性,将其与其他模型进行实验对比,结果表明,SWD-Transformer-KAN模型具有最优的预测性能,其决定系数(R2)高达99.91%.

    Abstract:

    Accurate and reliable wind speed prediction is crucial for efficient wind energy utilization.Considering the inherent instability of wind speed,we propose an SWD-Transformer-KAN prediction model that integrates Swarm Decomposition (SWD),Transformer architecture,and Kolmogorov-Arnold Network (KAN).First,the raw wind speed data are decomposed via the SWD method to extract key features.Subsequently,a Transformer-KAN prediction model is established for each decomposed subsequence,which fully utilizes Transformer's temporal processing capabilities and KAN's nonlinear approximation strengths.Final wind speed predictions are obtained by aggregating all subsequence forecasts.Experimental comparisons demonstrate that the proposed SWD-Transformer-KAN model exhibits superior predictive performance,achieving a coefficient of determination (R2) of 99.91%.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

史加荣,张思怡.融合群分解与Transformer-KAN的短期风速预测[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2026,18(1):60-68
SHI Jiarong, ZHANG Siyi. Short-term wind speed prediction by integrating swarm decomposition and Transformer-KAN[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2026,18(1):60-68

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  • 收稿日期:2024-12-17
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  • 在线发布日期: 2026-01-17
  • 出版日期: 2026-01-28
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