Please use this identifier to cite or link to this item:
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/44078| Title: | Aumento de dados para monitoramento de carga não intrusiva: uma revisão e estudo empírico. |
| Other Titles: | Data augmentation for non-intrusive load monitoring: a review and empirical study. |
| ???metadata.dc.creator???: | AMORIM, Anderson Nóbrega. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | BRITO, Andrey Elísio Monteiro. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | MARINHO, Leandro Balby. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | COSTA, Igor Barbosa da. |
| Keywords: | Datasets;Data augmentation;Deep learning;Nilm;Synthetic data;Energy disag-gregation;Conjuntos de dados;Aumento de dados;Aprendizado profundo;Desagregação de energia .;Dados sintéticos |
| Issue Date: | 29-Aug-2025 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | AMORIM, Anderson Nóbrega. Data augmentation for non-intrusive load monitoring: a review and empirical study. 2025. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025. |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | Com o aumento da demanda global por energia, o Monitoramento Não Intrusivo de Carga surge como uma via promissora para o aprimoramento da eficiência energética residencial. Contudo, os modelos de aprendizado profundo centrais para o NILM necessitam de vastos conjuntos de dados rotulados, cuja coleta é dispendiosa em termos de custo e tempo. Esta dissertação enfrenta o desafio da escassez de dados investigando o impacto de técnicas de aumento de dados no domínio do NILM. O estudo combina uma extensa revisão de literatura, categorizando as estratégias de aumento de dados atuais, com uma rigorosa avaliação empírica de técnicas selecionadas utilizando o modelo WaveNILM em dados de residências reais, com foco na generalização intra-residencial e inter-residencial. Os resultados demonstram inequivocamente que o aumento de dados melhora significativamente o desempenho e a generalização dos modelos NILM. Notavelmente, a estratégia de aumento combinada superou consistentemente as técnicas individuais e um modelo base sem aumento, proporcionando ganhos substanciais na acurácia da desagregação e na estabilidade do modelo, particularmente no desafiador cenário inter-residencial. Esta pesquisa oferece percepções cruciais sobre os mecanismos de aumento, incluindo melhor tratamento de ruído e identificação mais precisa de assinaturas de eletrodomésticos, e demonstra que o aumento de dados promove um aprendizado mais eficiente e representações de características mais eficazes. A dissertação contribui com valiosas evidências empíricas, uma compreensão estruturada do panorama do aumento de dados em NILMeoferece um caminho prático para mitigar a escassez de dados, promovendo o desenvolvimento de soluções NILM mais confiáveis e implementáveis para a conservação de energia. |
| Abstract: | As global energy demand rises, Non-Intrusive Load Monitoring offers a path to enhanced household energy efficiency. However, the deep learning models central to NILM require extensive labeled data, which is costly and time-consuming to collect. This dissertation confronts this data scarcity challenge by investigating the impact of data augmentation tech niques in the NILM domain. The study combines an extensive literature review, categorizing current augmentation strategies, with a rigorous empirical evaluation of selected techniques using the WaveNILM model on real-world household data, focusing on Intra-House and Inter-House generalization. Results unequivocally show that data augmentation significantly improves NILM model performance and generalization. Notably, a merged augmentation strategy consistently outperformed individual methods and a baseline without augmenta tion, delivering substantial gains in disaggregation accuracy and model stability, especially in challenging Inter-House scenarios. This research offers crucial insights into augmenta tion mechanisms, including enhanced noise handling and appliance signature identification, and demonstrates that augmentation facilitates more efficient learning and effective feature representations. The dissertation provides valuable empirical evidence and a structured un derstanding of the augmentation landscape in NILM, offering a practical pathway to mitigate data scarcity, advancing the development of more reliable and deployable NILM solutions for energy conservation. |
| Keywords: | Datasets Data augmentation Deep learning Nilm Synthetic data Energy disag-gregation Conjuntos de dados Aumento de dados Aprendizado profundo Desagregação de energia . Dados sintéticos |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Ciência da Computação. |
| URI: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/44078 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciência da Computação. |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| ANDERSON NÓBREGA AMORIM - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2025.pdf | 2.99 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
