基于特征提取方法的大規(guī)模混沌時(shí)間序列預(yù)測
發(fā)布時(shí)間:2021-03-29 09:06
混沌時(shí)間序列普遍存在于社會(huì)生活的各個(gè)方面,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和傳感器應(yīng)用的普及,各領(lǐng)域混沌時(shí)間序列的觀測規(guī)模和維數(shù)顯著增加,數(shù)據(jù)規(guī)模的增加不僅增加了數(shù)據(jù)特征提取的難度,同時(shí)使預(yù)測更加困難。為有效獲得大規(guī)模時(shí)間序列的特征信息,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測,應(yīng)對大規(guī);煦鐣r(shí)間序列進(jìn)行特征信息的提取、構(gòu)建高效的預(yù)測模型。對此,本文以大規(guī)模混沌時(shí)間序列為研究目標(biāo),從混沌時(shí)間序列的演化信息提取、時(shí)序特征捕捉和信息充分利用三方面進(jìn)行分析,有效提取大規(guī);煦鐣r(shí)間序列的特征信息,以提高預(yù)測精度。針對混沌時(shí)間序列內(nèi)部復(fù)雜的動(dòng)態(tài)信息,對其進(jìn)行相空間重構(gòu)。均勻相空間重構(gòu)雖然能夠獲取混沌時(shí)間序列中的非線性演化信息,但重構(gòu)后的數(shù)據(jù)具有更大的規(guī)模且難以辨別關(guān)鍵特征。為解決相空間重構(gòu)在高維時(shí)間序列中存在的參數(shù)選擇困難的問題,本文引入稀疏主成分分析進(jìn)行自動(dòng)的關(guān)鍵變量選擇和特征提取,應(yīng)用適應(yīng)大規(guī)模數(shù)據(jù)的寬度學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測。針對時(shí)間序列數(shù)據(jù)特有的時(shí)序動(dòng)態(tài)信息,構(gòu)建有效的時(shí)序特征提取模型。受限玻爾茲曼機(jī)因其強(qiáng)大的無監(jiān)督特征學(xué)習(xí)能力在時(shí)間序列特征提取方面表現(xiàn)出了極好的效果,并且比傳統(tǒng)的時(shí)間序列預(yù)測模型對輸入數(shù)據(jù)更具有自適應(yīng)性。但對...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況分析
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 基于稀疏主成分分析的大規(guī);煦鐣r(shí)間序列預(yù)測模型
2.1 基礎(chǔ)算法介紹
2.1.1 相空間重構(gòu)
2.1.2 稀疏主成分分析
2.1.3 寬度學(xué)習(xí)系統(tǒng)
2.2 稀疏主成分分析寬度學(xué)習(xí)預(yù)測模型
2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.1 Lorenz數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.2 北京PM2.5數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
2.4 小結(jié)
3 基于受限玻爾茲曼機(jī)的大規(guī)模混沌時(shí)間序列預(yù)測模型
3.1 基礎(chǔ)算法介紹
3.1.1 受限玻爾茲曼機(jī)
3.1.2 漏積分回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)
3.2 遞歸受限玻爾茲曼機(jī)預(yù)測模型
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.1Rossler數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.2北京溫度數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
3.4 小結(jié)
4 基于遞歸儲備池結(jié)構(gòu)的大規(guī);煦鐣r(shí)間序列預(yù)測模型
4.1 最大化信息挖掘?qū)挾葘W(xué)習(xí)預(yù)測模型
4.2 信息利用相關(guān)分析
4.2.1 信息利用機(jī)制分析
4.2.2 與DenseNet、HighwayNet、ResNet網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系
4.2.3 隨機(jī)映射分析
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.1Lorenz數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.2北京溫度數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于門控循環(huán)單元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PM2.5濃度預(yù)測[J]. 王瑋,王文發(fā),張哲. 無線互聯(lián)科技. 2019(04)
[2]應(yīng)用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列預(yù)測[J]. 張興會(huì),劉玲,陳增強(qiáng),袁著祉. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(S1)
本文編號:3107309
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況分析
1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 基于稀疏主成分分析的大規(guī);煦鐣r(shí)間序列預(yù)測模型
2.1 基礎(chǔ)算法介紹
2.1.1 相空間重構(gòu)
2.1.2 稀疏主成分分析
2.1.3 寬度學(xué)習(xí)系統(tǒng)
2.2 稀疏主成分分析寬度學(xué)習(xí)預(yù)測模型
2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.1 Lorenz數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.2 北京PM2.5數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
2.4 小結(jié)
3 基于受限玻爾茲曼機(jī)的大規(guī)模混沌時(shí)間序列預(yù)測模型
3.1 基礎(chǔ)算法介紹
3.1.1 受限玻爾茲曼機(jī)
3.1.2 漏積分回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)
3.2 遞歸受限玻爾茲曼機(jī)預(yù)測模型
3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.1Rossler數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.2北京溫度數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
3.4 小結(jié)
4 基于遞歸儲備池結(jié)構(gòu)的大規(guī);煦鐣r(shí)間序列預(yù)測模型
4.1 最大化信息挖掘?qū)挾葘W(xué)習(xí)預(yù)測模型
4.2 信息利用相關(guān)分析
4.2.1 信息利用機(jī)制分析
4.2.2 與DenseNet、HighwayNet、ResNet網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系
4.2.3 隨機(jī)映射分析
4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.1Lorenz數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
4.3.2北京溫度數(shù)據(jù)集仿真實(shí)驗(yàn)
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于門控循環(huán)單元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PM2.5濃度預(yù)測[J]. 王瑋,王文發(fā),張哲. 無線互聯(lián)科技. 2019(04)
[2]應(yīng)用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列預(yù)測[J]. 張興會(huì),劉玲,陳增強(qiáng),袁著祉. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(S1)
本文編號:3107309
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