论文

选择节能软件架构来构建系统诊断支持

Choosing an energy-efficient software architecture for building system diagnostic support

应用与实践行业应用

摘要

全球能源支出的约 30% 可归因于建筑行业,其中很大一部分能源消耗可以通过修复现有故障来避免。故障检测和诊断(FDD)软件解决了这个问题;然而,它的创建和运营也会对环境产生影响。这种影响的大小受到诊断架构的影响,因为不同的架构和方法具有不同的能源需求。然而,仅仅考虑软件本身消耗的能源不足以评估其整体环境影响,因为诊断性能(例如检测到的故障数量或遗漏的故障数量)也会影响其生态足迹。在本文中,我们提出了一种能源消耗模型,该模型直接考虑FDD性能和诊断软件的能源消耗。在初步实验中,我们使用从先前文献中收集的性能和能耗值进行模拟,比较了几种 FDD 架构系列,即基于规则、基于模型、经典机器学习和基于大语言模型。结果表明,考虑 FDD 的计算能量和精度可以改变不同方法的相对优势。计算高效的机器学习方法(例如随机森林)可以为较小的建筑物提供最大的净节省,而资源密集型方法(例如微调大语言模型)则随着建筑物规模的增加而变得有利。我们的研究结果表明,整体能源效率不仅取决于 FDD 软件的计算需求,还取决于其诊断性能和建筑规模。

选择节能软件架构来构建系统诊断支持的原论文方法或结果图
图1:基于规则的诊断架构