Агентный и генеративный искусственный интеллект для автономных энергетических систем: эталонная архитектура, нерешённые проблемы и программа исследований

Современные электроэнергетические системы претерпевают структурную трансформацию, обусловленную быстрым внедрением возобновляемых источников энергии, распределённых энергетических ресурсов, электрификацией и ростом операционной неопределённости. Эти изменения выявляют ограничения традиционного централизованного управления энергосистемами и автоматизации на основе правил в условиях высокораспределённых, насыщенных данными и динамически взаимосвязанных энергетических инфраструктур. В ответ последние достижения в области искусственного интеллекта открывают новые возможности для совершенствования прогнозирования, координации и адаптивного управления. В статье разработана эталонная архитектура автономных энергетических систем, основанная на интеграции генеративного искусственного интеллекта, агентного искусственного интеллекта, цифровых двойников и распределённых киберфизических энергетических инфраструктур. Вместо рассмотрения прогнозирования, управления, моделирования и координации на энергетических рынках как отдельных направлений исследований статья объединяет их в рамках единой архитектурной перспективы. Генеративный искусственный интеллект рассматривается как источник сценарного интеллекта, генерации синтетических данных и прогнозирования с учётом неопределённости, тогда как агентный искусственный интеллект трактуется как ограниченный контур принятия решений, обеспечивающий восприятие, рассуждение, планирование и скоординированные действия в условиях операционных ограничений. Кроме того, в статье уточняется различие между агентным искусственным интеллектом, традиционными многоагентными системами и многоагентным обучением с подкреплением применительно к энергетике. Рассматриваются репрезентативные области применения, включая самовосстанавливающиеся электрические сети, автономные энергетические рынки и среды обучения на основе цифровых двойников. Определены основные нерешённые проблемы, связанные с масштабируемостью, физической согласованностью, верификацией безопасности, переносом «из симуляции в реальность», кибербезопасностью, совместимостью с унаследованными инфраструктурами и вопросами управления. В заключение сформулирована программа исследований по поэтапному и безопасному развитию энергетических систем с постоянно возрастающей степенью автономности.