遗传算法优化回声状态网络的网络流量预测

网络流量预测是网络拥塞控制与网络管理的一个重要问题.网络流量时间序列具有时变、非线性特征,导致传统时间序列预测方法预测精度比较低,无法建立精确的预测模型.回声状态网络(echo state network,ESN)在非线性混沌系统预测与建模方面有着良好的性能,非常适合网络流量的预测.为了提高网络流量的预测精度,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化回声状态网络的网络流量非线性预测方法.首先利用回声状态网络对网络流量进行预测;然后利用遗传算法对回声状态网络预测模型中的储备池参数进行优化,提高预测模型的预测精度.通过中国联合网络通信公司辽宁分公司采集的实际网络流量数据进行了仿真验证.与差分自回归滑动平均模型(auto regressive integrated moving average,ARIMA)、Elman神经网络以及最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)这3种常见预测模型进行了对比,仿真结果表明提出的方法具有更高的预测精度与更小的预测误差,更能刻画网络流量复杂的变化特点.     

基于误差校正的网络流量组合预测

为了提高网络流量预测精度,提出一种误差校正的网络流量组合预测模型。首先对网络流量数据进行预处理构建网络流量学习样本序列,然后采用自回归移动平均建立网络流量预测模型,并采用神经网络对自回归移动平均预测误差进行校正,最后对模型性能进行仿真测试。结果表明,网络流量组合预测模型提高了网络流量的预测精度,预测结果具有一定实用价值。     

基于小波变换的网络流量组合预测模型

为了提高网络流量的预测精度,利用小波变换、差分自回归移动平均模型和最小二乘支持向量机等优点,提出一种基于小波变换的网络流量预测模型(WA-ARIMA-LSSVM)。针对网络流量多尺度特性,首先对网络流量时间序列进行小波分解,然后分别采用差分自回归移动平均模型和最小二乘支持向量机对网络流量的高频和低频进行建模与预测,最后小波重构高频和低频的预测结果,并采用仿真实验对模型性能进行分析。结果表明,WA-ARIMA-LSSVM提高了网络流量的预测精度,可以更加准确地描述网络流量的非平稳变化趋势。     

网络流量的非线性组合预测模型应用研究

研究网络优化管理问题,网络流量具有趋势性、周期性和非线性,传统预测模型只能反映网络流量变化的片段信息,难以获得高精度的网络流量预测结果。为提高网络流量预测结果,提出一种非线性组合的网络流量预测模型。首先采用单一模型ARIMA、ARMA、GM(1,1)对网络流量各特征进行预测,然后将三种预测结果输入到支持向量机进行融合,得到网络流量的最终预测结果。仿真结果表明,与传统网络流量预测模型相比,改进的非线性组合预测模型能够较好的反映网络流量的复杂变化规律,从而提高了网络流量的预测精度。     

基于混合模型的网络流量预测算法

研究网络流量准确预测,针对网络优化控制问题,由于网络数据拥塞严重,网络流量变化具有高度自相似性、非线性和多尺度等特点,线性数据的传统预测方法无法准确刻画网络流量的非线性变化规律,导致预测准确率低.为了提高网络流量的预测准确率,在分析网络流量变化特征的基础上,提出一种小波分析的网络流量混合预测模型.混合模型首先利用小波分析将网络流量分解线性和非线性部分,然后分别采用ARIMA模型和BP神经网络模型对其进行预测,最后采用小波分析对线性和非线性部分预测结果进行重构,得到混合模型最终预测结果.仿真结果表明,混合模型比其它网络流量预测模型具有更高的预测准确率,为网络优化控制提供了有效分析方法.     

改进粒子群算法优化回声状态网络的电力需求预测研究

首先引入自适应算子对标准粒子群优化算法PSO的惯性权重和学习因子进行改进,以提高其探索当前空间和开发未知空间之间的平衡性。同时,采用非线性函数来构建回声状态网络ESN储备池内部状态之间的非线性关系。接着利用改进的粒子群优化算法APSO对非线性回声状态网络NESN的关键参数进行优化,以构建APSO-NESN组合预测模型。最后运用该模型进行电力需求预测。实验结果表明,相比自回归移动平均模型、多元线性回归、标准ESN及其他预测模型,APSO-NESN模型具有更高的预测精度。     

基于组合模型的网络流量预测

网络流量预测是网络管理的基础,网络流量受到多种因素影响,具有周期性、时变性和非线性,传统单一线性模型ARIMA或非线性模型SVM均难以准确描述网络流量复杂变化规律,为此,提出一种网络流量组合预测模型（ARIMA-LSSVM）。采用ARIMA对网络流量进行预测,捕捉其周期性变化趋势,采用LSSVM对网络流量非线性变化趋势进行预测,同时采用遗传算法对LSSVM参数进行优化,采用LSSVM两种预测结果进行融合,得到网络流量的最终预测结果。仿真实验结果表明,相对于单一网络流量预测模型,ARIMA-LSSVM提高网络流量预测精度,更能全面刻画网络流量变化趋势。     

基于小波变换的网络流量预测模型应用研究

研究优化网络性能问题,因网络流量数据具有很强的突发性和自相似性等分形特征,引起系统流量不稳定和不精确,用传统网络流量预测模型预测准确低.为解决上述问题,提出一种基于小波变换(WT)的自回归(AR)预测模型,首先对原始流量数据进行小波分解,并将分解得到的近似部分和各细节部分分别单支重构到原级别上,对各个重构后的序列分别建立自回归模型,由所拟合的模型分别进行预测,最后结合各个重构后序列的预测结果,得到对原始序列的预测结果.运用WT_AR进行仿真实验,实验结果表明模型比传统的网络流量预测模型具有更高的准确度.证明WT_AR是一种高效的网络流量检测模型,网络流量预测方法提供参考依据.     

基于小波分解的网络流量时间序列建模与预测

提出一种基于小波分解的网络流量时间序列的分析和预测方法。将非平稳的网络流量时间序列通过小波分解成为多个平稳分量,采用自回归滑动平均方法分别对各平稳分量进行建模,将所有分量的模型进行组合,得到原始非平稳网络流量时间序列的预测模型。在仿真实验中,利用网络流量文库的时间序列数据建立了预测模型,并对其进行独立测试检验。仿真结果表明,本预测方法提高了网络流量时间序列的预测准确率,是一种有效、稳健的网络流量预测方法。     

一种新的基于ARIMA-SVM网络流量预测研究

研究网络流量预测精度问题,网络流量受多种因素的综合影响,其变化具有周期性、非线性和随机性等特点,将ARIMA模型和SVM模型相结合建立一种网络流量预测模型。采用ARIMA预测网络流量周期性和线性变化趋势;然后采用SVM对网络流量非线性和随机性趋势进行拟合;最后将两者结果再次输入SVM进行融合,得到网络流量最终预测结果。采用具体网络流量数据对模型性能进行测试,仿真结果表明,ARIMA-SVM提高了网络流量预测精度,降低了预测误差,能更全面刻画网络流量变化规律。     

A hybrid time-delay prediction method for networked control system

This paper presents an Ethernet based hybrid method for predicting random time-delay in the networked control system.First,db3 wavelet is used to decompose and reconstruct time-delay sequence,and the approximation component and detail components of time-delay sequences are fgured out.Next,one step prediction of time-delay is obtained through echo state network(ESN)model and auto-regressive integrated moving average model(ARIMA)according to the diferent characteristics of approximate component and detail components.Then,the fnal predictive value of time-delay is obtained by summation.Meanwhile,the parameters of echo state network is optimized by genetic algorithm.The simulation results indicate that higher accuracy can be achieved through this prediction method.     

基于ARMA模型的校园网网络流量预测模型的分析与研究

该文利用短相关流量模型自回归滑动平均模型（ARMA模型）．通过对校园网网络流量数据的采集及分析处理,建立网络流量预测模型,并对流量预测模型进行分析、验证与研究。     

基于组合模型的短时交通流预测方法

准确、实时的交通流预测对交通规划、交通管理和交通控制具有重要意义.然而,由于道路网络拓扑结构约束和交通流随时间动态变化的空时相关特性,交通流预测仍然具有挑战性.为了同时捕获交通流的空间和时间相关性,提出一种将图卷积网络(GCN)和门控循环单元(GRU)相结合的组合模型方法.利用GCU能够灵活处理图结构数据的优点来捕捉各个路段的空间特征,继而发挥GRU在处理时间序列方面的优势挖掘交通流的内在时间规律,空时融合后得到最终预测结果.利用美国交通研究数据实验室的高速公路交通数据对该模型进行仿真验证,结果表明,所提出的GCN-GRU组合模型方法具有更高的预测精度,预测结果优于自回归积分滑动平均(ARIMA)模型和GRU模型等基准预测方法.     

基于跳转模型的路网交通流预测

针对城市道路交通流复杂的非线性特征,采用基于跳转的ARIMA模型研究交通流的变化规律,以获得城市道路短期交通流的精确预测.引入路口转弯比例矩阵来描述路网的交通流状态.考虑在路网畅通和路网拥堵情况下路口转弯比例矩阵的不同特征,对两种情况分别进行研究.结合路段交通流预测模型,对路网交通流进行预测.仿真算例表明,所提出的预测模型能较好地用于路网交通流预测.     

基于FCM-LSSVM网络流量预测模型

为了提高网络流量的预测准确性,针对训练样本选取问题,提出一种训练样本选择的最小二乘支持向量机网络流量预测模型（FCM-LSSVM）。采用模糊均值聚类算法对网络充量数据进行了聚类分析,消除其中的孤立样本点,构建最小二乘支持向量机的训练集,然后将训练集输入到最小二乘支持向量机进行了学习,并采用人工蜂群算法对模型参数进行了优化,最后建立建立网络流量预测模型,并采用仿真实验对模型性能测试。仿真结果表明,相对于其他网络流量预测模型,FCM-LSSVM不仅提高了网络流量的预测精度,而且建模速度得以提高,获得了更加理想的网强流量预测结果。     

经验模式分解与时间序列分析在网络流量预测中的应用

提出一种经验模式分解和时间序列分析的网络流量预测方法. 首先,对网络流量时间序列进行经验模式分解,产生高低频分量和余量;然后,对各分量进行时间序列分析,确保高频分量采用改进和声搜索算法优化的最小二乘支持向量机模型、低频分量和余量采用差分自回归滑动平均模型进行建模和预测;最后,将预测结果通过RBF神经网络进行非线性叠加,得到最终的预测值.仿真实验表明,所提出方法具有更好的预测效果和更高的预测精度.     

基于时空图卷积循环神经网络的交通流预测

针对交通流预测模型中路网空间结构刻画和交通流时空特性挖掘不充分的问题,构建一种新型的有向时空图,通过定义节点相对临近度来表征路网结构关系,通过学习邻域节点对预测节点的影响权重来表征节点间时空维度的作用关系,从而能更好表达交通流的时空特性.将时空图作为预测模型的输入,采用图卷积获取交通流数据空间依赖关系,采用门控循环神经...     

模糊神经网络与SARIMA结合的时间序列预测模型

模糊神经网络和SARIMA模型分别对非线性和线性时间序列有很好的预测能力,但在实际应用中大多数序列并非稳定、单纯线性或非线性的。为了提高预测精度,提出了一种基于T-S模糊神经网络与SARIMA结合的时间序列预测模型。针对悉尼航班乘客收入数据给出了三种混合模型,并与模糊神经网络、支持向量机、SARIMA和BP神经网络四种单独模型进行比较。实验结果表明,从预测精度和参数选择方面来看,所给模型是有效的。