基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)
本文關(guān)鍵詞:基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:時(shí)間序列指的是在不同時(shí)間點(diǎn)上收集到的反映某一事物、現(xiàn)象等隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的集合。通過(guò)對(duì)這一系列數(shù)據(jù)的研究,我們能找到隱含在數(shù)據(jù)背后的規(guī)律,從而對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行建模分析并解決相關(guān)領(lǐng)域中的問(wèn)題。時(shí)間序列預(yù)測(cè)是通過(guò)已觀測(cè)到的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái),使決策者具有高瞻遠(yuǎn)矚的能力,從而做出更好的決策,因此具有很重要的意義。模糊時(shí)間序列是通過(guò)將時(shí)間序列的數(shù)據(jù)模糊化而得到的,它借助了模糊的概念使單個(gè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)聚集成一個(gè)個(gè)具有語(yǔ)義表示的類,然后通過(guò)對(duì)這些類進(jìn)行建模分析來(lái)做預(yù)測(cè)。模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)的一般過(guò)程是:(1)劃分論域;(2)形成模糊集,對(duì)數(shù)據(jù)模糊化;(3)提取模糊邏輯關(guān)系;(4)預(yù)測(cè),去模糊化。本文通過(guò)對(duì)論域劃分的方法進(jìn)行研究,應(yīng)用了基于模糊C均值聚類和基于信息粒的這兩種論域劃分的方法,然后再分別和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一預(yù)測(cè)方法進(jìn)行結(jié)合,給出了兩種組合的預(yù)測(cè)模型。本文中的第一種預(yù)測(cè)模型首先用模糊C均值聚類算法對(duì)傳統(tǒng)均分的論域劃分進(jìn)行改進(jìn),該算法通過(guò)使所有數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)于模糊集的隸屬度之和最大得到聚類中心,然后求得相鄰聚類中心的中點(diǎn)值作為子區(qū)間的邊界得到非等長(zhǎng)的論域劃分結(jié)果,再在這些子區(qū)間上建立模糊集,從而將數(shù)值表示的數(shù)據(jù)模糊化,得到模糊時(shí)間序列。通過(guò)提取二階的模糊邏輯關(guān)系得到訓(xùn)練數(shù)據(jù),用這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),從而使網(wǎng)絡(luò)具有了分類的能力,然后用訓(xùn)練之后的網(wǎng)絡(luò)來(lái)預(yù)測(cè)下一時(shí)刻數(shù)據(jù)所屬的模糊集,通過(guò)去模糊化得到預(yù)測(cè)值。最后,以臺(tái)灣加權(quán)股指數(shù)據(jù)(TAIEX)為例,與已有模型進(jìn)行均方根誤差比較來(lái)檢驗(yàn)所提模型的有效性。本文中的第二種預(yù)測(cè)模型用信息粒的思想來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)論域劃分方法。信息?梢栽诓煌木S度上展現(xiàn)數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律更好的被發(fā)現(xiàn),在這個(gè)觀點(diǎn)的啟發(fā)下,我們應(yīng)用基于信息粒的論域劃分方法,該方法先對(duì)整個(gè)時(shí)間序列用模糊C均值聚類得到聚類中心,然后根據(jù)相鄰聚類中心的中點(diǎn)值建立起子區(qū)間,再在這些子區(qū)間上構(gòu)造適當(dāng)粒度大小的信息粒,最后通過(guò)這些信息粒計(jì)算得到論域劃分之后的區(qū)間。劃分論域之后,我們采用和第一種預(yù)測(cè)模型相同的建模過(guò)程,在相同的數(shù)據(jù)集上做實(shí)驗(yàn)得到的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度再一次得到提高,證明了該組合模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】:模糊時(shí)間序列 信息粒 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模糊C均值聚類
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP183;O211.61
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 模糊時(shí)間序列模型及預(yù)測(cè)9-14
- 1.2.1 模糊時(shí)間序列模型11-12
- 1.2.2 模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)12-14
- 1.3 本文的主要內(nèi)容14-16
- 2 信息粒和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介16-27
- 2.1 信息粒簡(jiǎn)介16-24
- 2.1.1 信息粒的概念19-20
- 2.1.2 信息粒化方法20-21
- 2.1.3 時(shí)間序列的信息粒化21-24
- 2.2 反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)24-27
- 2.2.1 反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念24-25
- 2.2.2 反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模過(guò)程25-27
- 3 基于模糊C均值聚類和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)27-36
- 3.1 模糊C均值聚類簡(jiǎn)介27-29
- 3.1.1 模糊C均值聚類的理論知識(shí)27-28
- 3.1.2 基于模糊C均值聚類的論域劃分28-29
- 3.2 實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果展示29-36
- 4 基于信息粒和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊時(shí)間序列預(yù)測(cè)36-44
- 4.1 基于信息粒的論域劃分36-37
- 4.2 實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果展示37-44
- 結(jié)論44-45
- 參考文獻(xiàn)45-48
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況48-49
- 致謝49-50
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,本文編號(hào):509481
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