2010-03-26 Mejorando el optimizador

Posted By dmmedina

Date: marzo 26th, 2010

Category: E.E., G.A.

Como ya lo habíamos indicado, estamos optimizando las políticas de Turbinamiento para ambos periodos, usando las medias anuales de las 10.000 muestras de caudales generadas con el ANFIS.
Pero esto ya lleva 4 días ejecutándose (el objetivo era alcanzar el 1'000.000 de generaciones) pero a duras penas vamos por la generación 300.000 en ambos casos.
Para el periodo de Control tiene como costo actual 127'729.381,110
Y en el periodo Futuro esta en el costo de 97'506.263,775
Ambos disminuyendo de apoco.

La metodología actual de nuestro optimizador es: eliminar los infactibles (violan alguna restricción del sistema) y cuando se generan nuevos individuos (aleatóriamente) algún turbinamiento hacer bajar el nivel del Embalse por debajo del Límite permitido a dicha política se le asigna el valor de ( 0 ).

Los cambios que estamos haciendo son:

  1. Mantener los infactibles y agregar una función de penalización.
  2. Probamos que al  generar nuevos individuos no cambiarles nada si bajan del nivel mínimo del embalse (obtuvimos pésimos resultados porque todos los individuos violaban restricciones)
  3. Decidí no asignarle ( 0 ) sino ir reduciendo progresivamente a la mitad (Qt/2) la política que viola el mínimo del embalse 10 veces a lo mucho (de esta manera obtuvimos muy buenos resultados desde el principio, ya que los valores en costo fueron muy buenos, pero la variación del costo de operación fue muy lento -casi nada- además alcanzamos 1.000 generaciones en 15 minutos)
  4. Agregamos a lo anterior, generar nuevamente al peor individuo de cada generación (dio un buen resultado, hubo mejoras del fitness más seguidas)

Dejamos ejecutando el optimizador para el periodo de control durante 10.000 generaciones para observar los resultados. Hasta el momento parase que alcanza 1.000 generaciones cada 1o ó 12 minutos. Lo sabremos con más certeza al terminar la ejecución (estamos tomando el tiempo de ejecución).

Al aplicar estos cambios pudimos observar que la solución (política de turbinamiento) convergió mucho más rápido, por lo que ya no es necesario ejecutar nuestro optimizador con tantas generaciones. Con esto en mente hemos decidido detener las ejecuciones del 1'000.000 de generaciones, para ejecutar como máximo 10.000, aprovechando así los cambios.

Al detenerlos los valores quedaron así: CONTROL $127'729.381,110 y FUTURO 97'341.773,350 en 320.000 generaciones aproximadamente, en algo más de 4 días.

Para probar con las variantes realizadas, ejecutamos la optimización del periodo de CONTROL teniendo como resultado $109'887.267,178 solo en 10.000 generaciones, pero por la generación 2.000 ya había convergido. Y se demoró 2 horas 57 minutos y 48 segundos, aproximadamente 1.06 segundos por generación

La principal razón de esto eran los Qt que estaban siendo asignados ( 0 ). Pero pensamos mejorarlo aún más cambiando el método de ordenamiento de SelectionSort por QuickSort.

2010-03-24 Límites de confianza

Posted By dmmedina

Date: marzo 24th, 2010

Category: PDF

Para poder realizar comparaciones más precisas con respecto a los gráficos de Densidad de Probabilidad de las precipitaciones y los caudales del periodo de control y futuro, se ha decidido utilizar los límites de confianza de 5%, 50% y 95% de cada uno de ellos para los 12 meses. De esta forma tendremos los datos más condensados.
Límites de confianza

2010-03-24 Corrección de PDFs de Caudales

Posted By dmmedina

Date: marzo 24th, 2010

Category: PDF

Por un erro en la programación, nos vemos en la necesidad de re-hacer los pdf's para los caudales estimados a través del ANFIS.
El error saltó a la vista en el momento de pretender obtener los límites de confianza para las Precipitaciones y Caudales de ambos periodos.
Y pudimos verificarlo al observar los PDF's de caudales comparativos, ya que, para los 12 meses los PDF son muy similares.

Luego de la corrección el resultado obtenido es el siguiente:
Pero los resultados anteriores fueron obtenidos utilizando solo 10.000 muestras para cada mes (representan solo a una año). Lo s que presentamos a continuación tienen los datos de los 30 años osea 300.000 muestras para cada mes.

1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años
1 año
30 años

2010-03-24 Comparación de Indicadores

Posted By dmmedina

Date: marzo 24th, 2010

Category: Indicadores

Hasta de compararlos vamos a mostrar las definiciones de los Indicadores para evaluar el efecto del cambio climático hasta el momento definidos:
Definición de los Indicadores evaluadores del cambio climático
Al comparar el periodo de Control con el Futuro, hemos obtenido lo siguiente:
Comparación de Producción
Comparación de Seco vs Lluvioso
Comparación del Uso Efectivo del Agua
Comparación de Vertimiento
Comparación de Confiabilidad
Comparación de Vulnerabilidad
Comparación de Reciliance

Como un dato adicional estamos agregando los promedios Anuales de Precipitación para el periodo de Control y Futuro

2010-03-22 Comparación de PDFs

Posted By dmmedina

Date: marzo 22nd, 2010

Category: PDF

Mientras ejecutamos las optimizaciones usando los caudales generados por ANFIS para ambos periodos, vamos a presentar gráficos comparativos de las precipitaciones, caudales y posteriormente de los Indicadores, para el periodo de Control (1961 - 1990) y el periodo futuro (2060 - 2099) en este vamos a usar el método del PACC y un método establecido por nosotros.

PRECIPITACIONES












CAUDALES











2010-03-19 Ajuste del Periodo Futuro 2070-2099

Posted By dmmedina

Date: marzo 19th, 2010

Category: Indicadores, PDF

Para el periodo Futuro vamos a trabajar con los datos desde 2070 hasta 2099.
Los PDF de las Precipitaciones son estos, están dadas en mm al mes:
Densidad Precipitación Enero 2070 - 2099
Densidad Precipitación Febrero 2070 - 2099
Densidad Precipitación Marzo 2070 - 2099
Densidad Precipitación Abril 2070 - 2099
Densidad Precipitación Mayo 2070 - 2099
Densidad Precipitación Junio 2070 - 2099
Densidad Precipitación Julio 2070 - 2099
Densidad Precipitación Agosto 2070 - 2099
Densidad Precipitación Septiembre 2070 - 2099
Densidad Precipitación Octubre 2070 - 2099
Densidad Precipitación Noviembre 2070 - 2099
Densidad Precipitación Diciembre 2070 - 2099

Los PDF de los Caudales Estimados a través del ANFIS son:
Densidad Caudales Enero 2070 - 2099
Densidad Caudales Febrero 2070 - 2099
Densidad Caudales Marzo 2070 - 2099
Densidad Caudales Abril 2070 - 2099
Densidad Caudales Mayo 2070 - 2099
Densidad Caudales Junio 2070 - 2099
Densidad Caudales Julio 2070 - 2099
Densidad Caudales Agosto 2070 - 2099
Densidad Caudales Septiembre 2070 - 2099
Densidad Caudales Octubre 2070 - 2099
Densidad Caudales Noviembre 2070 - 2099
Densidad Caudales Diciembre 2070 - 2099

2010-03-17 Periodo Futuro 2071-2100

Posted By dmmedina

Date: marzo 17th, 2010

Category: Indicadores

Vamos a ejecutar el Módulo de Gestión para el periodo de Prueba o Futuro que data del 2071 al 2100.

Tomando como base las precipitaciones pronosticadas usando los % de variación del PACC, tomando como punto de referencia nuestros promedios mensuales de precipitación del periodo de Control.

En vista de que los pdf's de las precipitaciones futuras resultaron muy altas, hemos procedido a calcularlas a partir de los % de variación, pero basadas en las precipitaciones correspondientes del periodo de control y únicamente a la media mensual.

Estos son los resultados:
Densidad Precipitación Enero
Enero
Densidad Precipitación Febrero
Febrero
Densidad Precipitación Marzo
Marzo
Densidad Precipitación Abril
Abril
Densidad Precipitación Mayo
Mayo
Densidad Precipitación Junio
Junio
Densidad Precipitación Julio
Julio
Densidad Precipitación Agosto
Agosto
Densidad Precipitación Septiembre
Septiembre
Densidad Precipitación Octubre
Octubre
Densidad Precipitación Noviembre
Noviembre
Densidad Precipitación Diciembre
Diciembre

Los caudales generados para este periodo generaron los siguientes pdf's:


Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio
D
Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Las densidades de la precipitación para el periodo futuro, USANDO EL PROMEDIO DEL PERIODO DE CONTROL son:

Densidad Precipitación Enero
Enero
Densidad Precipitación Febrero
Febrero
Densidad Precipitación Marzo
Marzo
Densidad Precipitación Abril
Abril
Densidad Precipitación Mayo
Mayo
Densidad Precipitación Junio
Junio
Densidad Precipitación Julio
Julio
Densidad Precipitación Agosto
Agosto
Densidad Precipitación Septiembre
Septiembre
Densidad Precipitación Octubre
Octubre
Densidad Precipitación Noviembre
Noviembre
Densidad Precipitación Diciembre
Diciembre

2010-03-16 Módulo de Gestión periodo de Control

Posted By dmmedina

Date: marzo 16th, 2010

Category: Indicadores

Finalmente logramos terminar el Módulo de Gestión, lo que realizamos en el mismo es:

  1. Generar Muestras de Precipitación (10.000) en base a los pdf de cada mes durante los 30 años del periodo de Control
  2. Entrenar la Red ANFIS con datos confiables de caudal y lluvias para obtener los parámetros  que nos ayudarán a estimar caudales
  3. Usando las muestras de Precipitación y los parámetros del ANFIS, estimar 10.000 series de caudales para los 30 años
  4. Obtenemos los pdf de los caudales estimados.
  5. Obtener los indicadores.

Durante el desarrollo de este módulo pudimos percatarnos que con nuestro optimizador podríamos obtener mejores soluciones si ejecutamos durante muchas más generaciones. Una muestra de esto es:
Fitness

Los pdf de los Indicadores son estos, usando una política de despacho con un costo de 100'000.000:




Las densidades de los caudales usados para estos indicadores los coloqué en el Post anterior, reemplazando las gráficas anteriores!

2010-03-12 Módulo de gestión de los Indicadores

Posted By dmmedina

Date: marzo 12th, 2010

Category: GICA

Para este módulo necesitamos las precipitaciones desde 1961 hasta 1990 (periodo de control). Pero solo tenemos desde 1974 hasta 1997.
Por tal razón utilizamos Regresión Lineal para obtener los 13 años que nos hacían falta.
Estos son los datos obtenidos.
Precipitación en Periodo de Control
La pdf de cada mes en Precipitación este periodo son:
Densidad Precipitación Enero
Enero
Densidad Precipitación Febrero
Febrero
Densidad Precipitación Marzo
Marzo
Densidad Precipitación Abril
Abril
Densidad Precipitación Mayo
Mayo
Densidad Precipitación Junio
Junio
Densidad Precipitación Julio
Julio
Densidad Precipitación Agosto
Agosto
Densidad Precipitación Septiembre
Septiembre
Densidad Precipitación Octubre
Octubre
Densidad Precipitación Noviembre
Noviembre
Densidad Precipitación Diciembre
Diciembre

Con estas densidades generamos 10.000 muestras de Lluvias para alimentar nuestro Modelo en ANFIS para predecir 10.000 series de caudales para los 30 años del periodo del control.
Y estas son sus pdf de los Caudales.

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio
D
Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

2010-03-09 Indicadores (2)

Posted By dmmedina

Date: marzo 9th, 2010

Category: GICA

Ayer dejamos ejecutando una optimización de los 30 años usando 300 Individuos y 100.000 generaciones para obtener todos indicadores con estos nuevos datos.

Los resultados de la optimización son estos:
Caudal 30 anios
Turbinamiento 30 anios
Volumen 30 anios

Para que la comparación sea más verás utilizaremos las 10.000 muestras de caudal generados ayer y con el turbinamiento optimizado encontrado procederemos a calcular los indicadores.

Estos son los resultados de los indicadores:
Indicador
Indicador
Indicador
Indicador
Indicador

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