Simulazione Open-Loop Basata sui Dati per il Supporto Decisionale dell'Operatore di Gemelli Digitali nel Trattamento delle Acque Reflue

Un nuovo modello controllato a tempo continuo nello spazio degli stati (CCSS-RS) è stato sviluppato per il supporto decisionale in stile gemello digitale negli impianti di trattamento delle acque reflue (WWTP). Il modello separa l'inferenza dello stato storico dal controllo futuro e dal rollout esogeno, utilizzando codifica del contesto tipizzata, forzatura pesata per guadagno, rollout coerenti con i semigruppi e output Student-t con hurdle per gestire dati di sensori con code pesanti e zero-inflazionati. Testato sul benchmark pubblico Avedøre a scala reale con 906.815 passi temporali, 43% di dati mancanti e intervalli di campionamento irregolari di 1-20 minuti, CCSS-RS ha raggiunto un RMSE di 0,696 e un CRPS di 0,349 a un orizzonte H=1000 su 10.000 finestre di test. Ciò rappresenta una riduzione del 40-46% dell'RMSE rispetto ai metodi di base. Il modello affronta la sfida aperta dell'ingegneria-AI di simulare la risposta dell'impianto sotto piani di controllo prescritti, tollerando rilevamenti irregolari e mancanti su orizzonti di pianificazione di 12-36 ore.