LSTM Derin Öğrenme Ağı ile Dalga Enerjisi Dinamiklerinin Analizi ve Tahmini
Öz
Yenilenebilir enerjinin en avantajlı kaynaklarından biri okyanus akıntıları ve dalgalarıdır. Deniz ortamındaki enerji bulunabilirliğinin tahmini araştırmacılar tarafından kapsamlı bir şekilde ele alınan bir konudur. Literatürde çeşitli hava durumu tahmin yaklaşımları, sayısal modeller ve hatta yapay zekâ sistemleri incelenmektedir. Okyanus dalgası ve gelgit enerjisi dönüştürme ekipmanlarının deniz ortamında ne kadar iyi çalışacağının tahmin edilmesi, diğer konulara kıyasla daha az araştırılan bir konudur. Bu nedenle, ilk adım olarak şamandıra tipi bir güç alma (power take-off, PTO) cihazının rastgele bir deniz ortamındaki zamansal dinamiklerinin modellenmesi gerçekleştirilmiştir. Rastgele deniz ortamını temsil etmek için bir spektrum tekniği kullanılmış ve çok spektrumlu okyanus dalgası alanını verimli bir şekilde simüle etmek için FFT rutinleri kullanılmıştır. Transfer fonksiyonu yaklaşımı bu çok spektrumlu ortamda PTO cihazının dinamiklerini modellemek için kullanılmıştır. İkinci adım olarak, Uzun Kısa Dönemli Hafıza (Long Short Term Memory, LSTM) derin öğrenme ağı, düşey hızları ve dönüştürücü güç zaman serilerini tahmin etmek için kullanılmıştır. Anlık dönüştürücü gücü ve cihaz dinamiklerinin LSTM tarafından tahmin edilebileceği gösterilmiştir. Araştırmamıza göre, bu tür tahminler için LSTM tabanlı derin öğrenme veya benzeri teknikler kullanılabilir; bu da güç dönüşümünü en üst düzeye çıkarmada, rezonans dinamiklerini öngörmede, aşırı yükleme ve dönüştürücü yapısal hasarını önlemede yardımcı olabilir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Clément A, McCullen P, Falcão A, Fiorentino A, Gardner F, Hammarlund K, Lemonis G, Lewis T et.al. Wave energy in Europe: current status and perspectives. Renewable Sustainable Energy Rev. 2002; 6(5): 405-431.
- Ruellan M, BenAhmed H, Multon B, Josset C, Babarit A, Clemen, A. Design methodology for a SEAREV wave energy converter. IEEE Trans. Energy Convers. 2010; 25(3): 760-767.
- Moretti G, Rosati Papini GP, Daniele L, Forehand D, Ingram D, Vertechy R, Fontana M. Modelling and testing of a wave energy converter based on dielectric elastomer generators. Proc. R. Soc. A. 2019; 475(2222): 20180566.
- Tsai CP, Ko CH, Chen YC. Investigation on performance of a modified breakwater-integrated OWC wave energy converter. Sustainability. 2018; 10(3): 643.
- Parker RPM, Harrison GP, Chick JP. Energy and carbon audit of an offshore wave energy converter. Proc. Inst. Mech. Eng., Part A: J. Power Energy. 2007; 221(8): 1119-1130.
- Ahn KK, Truong DQ, Tien HH, Yoon JI. An innovative design of wave energy converter. Renewable Energy. 2012; 42: 186-194.
- Greff K, Srivastava RK, Koutník J, Steunebrink BR, Schmidhuber J. LSTM: A search space odyssey. IEEE Trans. Neural Networks Learn. Syst. 2016; 28(10): 2222-2232.
- Jozefowicz R, Zaremba W, Sutskever I. An empirical exploration of recurrent network architectures. In: International Conference on Machine Learning; 2015; Lille, France. pp. 2342-2350.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Ali Rıza Alan
*
0000-0002-0243-9493
Türkiye
Erken Görünüm Tarihi
28 Mart 2026
Yayımlanma Tarihi
28 Mart 2026
Gönderilme Tarihi
3 Aralık 2024
Kabul Tarihi
26 Ekim 2025
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 38 Sayı: 1