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融合群分解与Transformer-KAN的短期风速预测OA

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

中文摘要英文摘要

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 Trans-former-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%.

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 predic-tion 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%.

史加荣;张思怡

西安建筑科技大学 理学院,西安,710055||西安建筑科技大学 绿色建筑全国重点实验室,西安,710055西安建筑科技大学 理学院,西安,710055

信息技术与安全科学

风速预测群分解TransformerKol-mogorov-Arnold网络

wind speed predictionswarm decomposition(SWD)TransformerKolmogorov-Arnold network(KAN)

《南京信息工程大学学报》 2026 (1)

60-68,9

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)

10.13878/j.cnki.jnuist.20241217001

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