ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเล็งกระจกในแผงโซล่าร์?

ฉันเคยคิดเกี่ยวกับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกระจกอิสระหลายตัวที่ให้ความสำคัญกับแสงบนตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คล้ายกับการออกแบบต่อไปนี้จาก Energy Innovations

เนื่องจากจะมีข้อบกพร่องในการประกอบแผงโซลาร์เซลล์นี้ฉันจึงดำเนินการตามสมมติฐานดังต่อไปนี้ (หรือไม่มีเลย):

• ซอฟต์แวร์รู้ถึง "ตำแหน่ง" ของแต่ละมิเรอร์ แต่ไม่ทราบว่าตำแหน่งนี้เกี่ยวข้องกับโลกแห่งความเป็นจริงหรือกับมิเรอร์อื่น ๆ อย่างไร สิ่งนี้จะอธิบายถึงการสอบเทียบกระจกที่ไม่ดีหรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อกระจกเงาหนึ่ง แต่ไม่ใช่กระจกอื่น

• หากกระจกเงาเคลื่อนที่ 10 หน่วยในทิศทางเดียวจากนั้น 10 ยูนิตในทิศทางตรงกันข้ามกระจกเงาจะสิ้นสุดที่จุดเริ่มต้นเดิม

ฉันต้องการใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อจัดวางกระจกอย่างถูกต้องและโฟกัสแสงบนตัวสะสม ฉันคาดหวังว่าฉันจะใช้วิธีนี้เป็นปัญหาการปรับให้เหมาะสมการปรับตำแหน่งกระจกให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความร้อนภายในตัวสะสมและกำลังงานออกสูงสุด

ปัญหาคือการค้นหาเป้าหมายขนาดเล็กในพื้นที่มิติสูงที่มีเสียงดัง (เนื่องจากกระจกแต่ละบานมีการหมุน 2 แกน) ปัญหาที่ฉันคาดไว้คือ:

• วันที่มีเมฆมากแม้ว่าคุณจะสะดุดกับแนวร่วมกระจกที่สมบูรณ์แบบมันอาจจะมีเมฆมากในเวลานั้น

• ข้อมูลเซ็นเซอร์ที่มีเสียงดัง

• ดวงอาทิตย์เป็นเป้าหมายที่เคลื่อนที่มันเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางและติดตามเส้นทางที่แตกต่างกันทุกวัน - แม้ว่าคุณจะสามารถคำนวณตำแหน่งที่แน่นอนของดวงอาทิตย์ได้ตลอดเวลา แต่คุณไม่รู้ว่าตำแหน่งนั้นเกี่ยวข้องกับกระจกของคุณอย่างไร

คำถามของฉันไม่ได้เกี่ยวกับโซลาร์อาเรย์ แต่เป็นไปได้ที่เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องที่จะช่วยในปัญหา "เป้าหมายเล็ก ๆ ในพื้นที่มิติสูงที่มีเสียงดัง" ฉันพูดถึงแผงเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับคำถามนี้และเป็นตัวอย่างที่ดี

เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องใดที่สามารถค้นหาเป้าหมายขนาดเล็กในพื้นที่มิติสูงที่มีเสียงดัง

แก้ไข:

ความคิดเพิ่มเติมบางประการ:

• ใช่คุณสามารถคำนวณตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในโลกแห่งความเป็นจริง แต่คุณไม่ทราบว่าตำแหน่งของกระจกนั้นเกี่ยวข้องกับโลกแห่งความเป็นจริงอย่างไร คุณอาจรู้ว่าดวงอาทิตย์ราบคือ 220 องศาและระดับความสูงของดวงอาทิตย์คือ 60 องศาและคุณอาจรู้ว่ากระจกอยู่ที่ตำแหน่ง (-20, 42); บอกฉันทีว่ากระจกนั่นสอดคล้องกับดวงอาทิตย์หรือไม่? คุณไม่รู้

• สมมติว่าคุณมีการตรวจวัดความร้อนที่ซับซ้อนมากและคุณรู้ "ด้วยระดับความร้อนนี้จะต้องมีการจัดตำแหน่งกระจก 2 ตำแหน่งอย่างถูกต้อง" ตอนนี้คำถามคือกระจกสองบาน (จาก 25 หรือมากกว่า) ถูกจัดตำแหน่งอย่างถูกต้อง?

• ทางออกหนึ่งที่ฉันพิจารณาคือประมาณ "ฟังก์ชั่นการจัดตำแหน่ง" ที่ถูกต้องโดยใช้เครือข่ายประสาทซึ่งจะนำดวงอาทิตย์ azimuth และระดับความสูงเป็นอินพุทและเอาท์พุทอาร์เรย์ขนาดใหญ่ที่มี 2 ค่าสำหรับกระจกแต่ละบาน ฉันไม่แน่ใจว่าวิธีการฝึกอบรมที่ดีที่สุดคืออะไร

ความคิดเพิ่มเติม:

• มิเรอร์มีระบบพิกัดที่ซอฟต์แวร์เข้าถึงได้ แต่ซอฟต์แวร์ไม่ทราบว่าระบบพิกัดนี้เกี่ยวข้องกับโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างไร สมมุติว่ากระจกอยู่ในตำแหน่ง (4, 42) นั่นหมายความว่าอย่างไร? ฉันไม่รู้และไม่มีซอฟต์แวร์ แต่ฉันรู้ว่าถ้าฉันย้ายกระจกไปรอบ ๆ แล้วย้ายกลับไปที่ (4, 42) กระจกจะอยู่ในตำแหน่งเดิมเหมือนเดิม นอกจากนี้กระจกสองบานอาจอยู่ในตำแหน่ง (4, 42) แต่จะชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามในโลกแห่งความจริง

• ใช่ด้วยเซ็นเซอร์คุณภาพจำนวนมากปัญหานี้แก้ไขได้ง่าย Energy Innovations เลิกกิจการอย่างดีที่สุดเท่าที่ฉันจะบอกได้อาจเป็นเพราะพวกเขาใช้เซ็นเซอร์ที่ยอดเยี่ยมมากมายและผู้คนพูดว่า "ฉันจะซื้อแผงเซลล์แสงอาทิตย์

• เซ็นเซอร์เดียวในระบบอยู่ในหัวสะสม

สามารถคาดเดาเส้นทางของดวงอาทิตย์ได้ดังนั้นฉันคิดว่าคุณสามารถจัดแนวกระจกให้ชิดกันแล้วถ้าคุณรู้ว่าเวลาของวันวันของปีและละติจูดและลองจิจูด

คุณไม่จำเป็นต้องเรียนรู้ด้วยเครื่องสำหรับสิ่งนี้

หากคุณมีกระจกที่ไม่ทราบว่าเป็นแบบไหน (เช่นคุณไม่สามารถเชื่อมโยงตำแหน่งของพวกเขากับการวัดระดับความสูงและสีฟ้า) คุณสามารถลองใช้กล้องที่มีมุมมองกว้างกวาดท้องฟ้าจนสว่าง มีจุดสีขาวปรากฏขึ้นในมุมมองของกล้อง จากนั้นคุณสามารถเลื่อนกระจกไปที่จุดนั้น (โดยใช้การคำนวณ x / y แบบง่าย ๆ ) จนกระทั่งจุดสว่างอยู่กึ่งกลางในมุมมองของกล้อง วางฟิลเตอร์สีเข้มลงบนกล้องเพื่อให้เห็นว่าเป็นดวงอาทิตย์

อย่างไรก็ตามรัฐคำถามของคุณที่คุณไม่ทราบว่ากระจกที่มีปลายแหลม หากคุณมีเซ็นเซอร์บนกระจกที่บอกคุณว่าพวกมันอยู่ในตำแหน่งใดคุณก็มีความสามารถในการเชื่อมโยงการวัดตำแหน่งเหล่านั้นกับตัวเลขแอซิมัทและระดับความสูงที่แท้จริง

ฉันคิดว่ามันคงง่ายมากที่จะตรวจจับวันที่มีเมฆมากด้วยเซลล์สุริยะเดี่ยวหรือการไม่มีความร้อนบนกระจก

สำหรับแอปพลิเคชันประเภทนี้เขตของกระจกที่พยายามชี้ไปที่ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คุณสามารถคำนวณได้อย่างมากว่าคุณคิดว่าดวงอาทิตย์ควรอยู่ที่ใดที่กระจกควรเป็นมุมที่พวกเขาควรอยู่และวิธีการวางตำแหน่งเหล่านั้น พวกเขาชี้ไปที่นักสะสมของคุณ คุณก็รู้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ มันจะปิด อาจใกล้พอ

สำหรับการปรับเทียบกระจกเพื่อจัดการกับความไม่สมบูรณ์และการเบี่ยงเบนจากรุ่นของคุณ:
กระดิกทีละกระจก หากผลลัพธ์ของคุณเพิ่มขึ้นให้ทำการเปลี่ยนแปลง calOffsetจัดเก็บการเปลี่ยนแปลงเป็น เรียกมันว่าเสร็จแล้ว

ฉันเห็นด้วยกับฮาร์วีย์การเรียนรู้ของเครื่องมากเกินไปสำหรับเรื่องนี้

แต่เดี๋ยวก่อนสมมติว่าคุณต้องการระบบอัตโนมัติมือถือที่สามารถตื่นขึ้นมาหลังจากหลับยาวและไปหาดวงอาทิตย์ และเราไม่สามารถจัดหาแบตเตอรี่ $ 0.05 เพื่อให้ทันเวลา และเนื่องจากเป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่ดวงอาทิตย์อาจอยู่ในพระเจ้ารู้ทิศทางใด และมนุษย์ทุกคนก็ตายไปแล้ว และเซลล์สุริยะที่มีหุ่นยนต์ของเรานั้นมีส่วนต่อรองที่รุนแรงและพวกเขาไม่รู้ว่าส่วนใดของโลกที่พวกเขาตื่นขึ้นมา และ GPS ของพวกเขาไม่สามารถรับสัญญาณได้ และเพื่อนของพวกเขาก็ไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้น

1) กวาดพื้นที่ด้วยกระจกเงาหนึ่งบานและจดบันทึกหนทางใด ๆ ในเอาต์พุตกำลังไฟ ทำซ้ำสองสามครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าไม่ใช่คลาวด์หรืออะไร
2) ตอนนี้คุณรู้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์แล้ว ไปคอมไพล์มัน
3) รอหนึ่งชั่วโมง
4) กวาดพื้นที่ทั้งหมดอีกครั้งด้วยกระจก spikes เมฆ ญาดาญาดา
5) ตอนนี้คุณรู้เส้นทางของดวงอาทิตย์แล้ว ปฏิบัติตามจนกว่าคุณจะถึงขีด จำกัด เซอร์โวของคุณหรือจนกว่าพลังจะลดลง
6) หมุน 180 องศาและรอ 12 ชั่วโมง
7) ทำสิ่งกวาด
8) จากความแตกต่างของตำแหน่งพระอาทิตย์และตำแหน่งที่สูงขึ้นตอนนี้คุณรู้ละติจูด / ฤดูกาล * โดยประมาณแล้ว (อย่างน้อยชดเชยคุณจากเส้นศูนย์สูตรยังไม่ทราบทิศเหนือจากใต้) ปรับเปลี่ยนให้เหมาะสม
9) รอวัน สังเกตความแตกต่างในตำแหน่งพระอาทิตย์ขึ้น ตอนนี้คุณรู้ว่าด้านใดของอายันที่คุณอยู่
10) รอขึ้นไปอีก 6 เดือน สังเกตทิศทางของพระอาทิตย์ขึ้นยอดเขา ตอนนี้คุณรู้ว่าคุณอยู่ในฤดูหนาวหรือฤดูร้อนและสามารถหาเส้นทางของดวงอาทิตย์สำหรับ EON ต่อไปได้อย่างปลอดภัย

หากขั้นตอนใด ๆ ของ "ตอนนี้คุณรู้แล้ว" ยังไม่ชัดเจนคำตอบคือ MATH (และกลไกการโคจรของโลก **) นายคณิตศาสตร์เป็นเพื่อนของคุณ เขาสามารถบอกอะไรคุณได้ และหากความจริงของความเสมอภาคหรือบางอย่างกลับกลายเป็นเท็จคุณก็สามารถไว้ใจเขาได้

* ข้อเสนอไม่ถูกต้องในวงกลมอาร์กติกหรือแอนตาร์กติก
** ข้อเสนอนี้ไม่สามารถใช้ได้กับ Mars, Venus, Titan, Io และสถานที่อื่น ๆ ที่เลือก

คำถามของคุณดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ของเครื่องมากเท่ากับการสอบเทียบอัตโนมัติของกลุ่มอุปกรณ์ คุณมีอุปกรณ์ (กระจก) ที่มีเซ็นเซอร์ตำแหน่งและคุณรู้ว่าคุณต้องการชี้อุปกรณ์ไปยังที่ใด แต่คุณไม่รู้ว่าเอาต์พุตของเซ็นเซอร์เกี่ยวข้องกับโลกแห่งความเป็นจริงอย่างไร ดังนั้นคุณเพียงแค่ต้องปรับอุปกรณ์ - หาตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อให้คุณสามารถกำหนดวิธีการอ่านเซ็นเซอร์สัมพันธ์กับตำแหน่งจริง เมื่อปรับเทียบแล้วดูเหมือนว่าคุณสามารถพึ่งพาเซ็นเซอร์เพื่อจัดตำแหน่งอุปกรณ์

ได้รับทุกสิ่งที่คุณอาจจะสอบเทียบแต่ละอุปกรณ์ที่ไม่ซ้ำกัน คุณสามารถทำได้โดยอัตโนมัติโดยใช้อัลกอริทึมการค้นหาบางประเภท Gilbert Le Blanc อธิบายถึงสิ่งที่ควรจะได้ผล อีกวิธีหนึ่งคือการสมมติว่าข้อมูลเซ็นเซอร์ถูกต้องและใช้เพื่อชี้กระจกโดยประมาณในตำแหน่งที่เหมาะสม จากนั้นย้ายกระจกในรูปแบบที่หมุนวนไปด้านนอกจนกว่าคุณจะไปถึงเป้าหมาย

หากคุณต้องการปรับมิเรอร์ทั้งหมดพร้อมกันอัลกอริทึมทางพันธุกรรมอาจถูกเรียกใช้สำหรับ:

• เลือกการตั้งค่าแบบสุ่มสำหรับแต่ละมิเรอร์และเก็บไว้ในอาร์เรย์ ทำซ้ำเพื่อให้คุณมีการกำหนดค่าฟิลด์มิเรอร์จำนวนหนึ่ง
• จากนั้นเรียกใช้การกำหนดค่าฟิลด์มิเรอร์การตั้งค่ามิร์เรอร์ทั้งหมดสำหรับแต่ละอันจากนั้นทำการวัดความร้อนที่เกิดขึ้น
• ลบการกำหนดค่าฟิลด์มิเรอร์ที่สร้างความร้อนน้อยที่สุดจากรายการ
• สร้างการกำหนดค่าใหม่บางอย่างโดยการรวมส่วนต่าง ๆ ของการกำหนดค่าที่ยังคงอยู่ในรายการ
• ทำซ้ำจนกระทั่งการกำหนดค่ามาบรรจบกันเป็นทางออกเดียวหรือปรับปรุงในแต่ละการทำซ้ำลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ (เช่นคุณได้มาถึง "ดีพอ")

นอกจากนี้ฉันควรชี้ให้เห็นว่าหากคุณลองวิธีการข้างต้นสิ่งที่คุณพยายามเพิ่มประสิทธิภาพคือการปรับเทียบเซ็นเซอร์มิเรอร์ไม่ใช่ตำแหน่ง แต่ละขั้นตอนจะใช้เวลาสักครู่ดังนั้นคุณจะต้องคำนึงถึงการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์เมื่อกระบวนการดำเนินไป "การตั้งค่า" สำหรับกระจกแต่ละอันไม่ใช่ตำแหน่ง แต่เป็นข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์นั่นคือความแตกต่างระหว่างการอ่านเซ็นเซอร์และการอ่านในอุดมคติ

ฉันเกือบจะเกลียดที่จะเขียนสิ่งนี้

• พิจารณาจากเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ว่าดวงอาทิตย์จะส่องแสงหรือไม่
• หากดวงอาทิตย์ส่องแสงให้เริ่มด้วยกระจกที่ (0, 0)
• หมุนกระจกเป็น 0 บนแกน x
• หมุนกระจกตามแนวแกน Y ทั้งหมด ในแต่ละขั้นตอนวัดเพื่อดูว่าปริมาณความร้อนของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นหยุดและย้ายไปยังมิเรอร์ถัดไปในอาร์เรย์
• หมุนกระจกตามแนวแกน X หนึ่งก้าว ทำซ้ำขั้นตอนก่อนหน้า
• หากกระจกหมุนไปตามแกน x และ y ทั้งหมดโดยไม่เพิ่มความร้อนให้ทำเครื่องหมายว่ากระจกต้องการการบำรุงรักษาและย้ายไปที่ x = 0 และ y = 0
• ทำซ้ำขั้นตอนทั้งหมดด้วยมิเรอร์ทุกตัวในอาร์เรย์มิเรอร์
• รอหนึ่งชั่วโมงแล้วทำซ้ำทุกขั้นตอน