融合全局和序列特征的多变量时间序列预测方法

时间序列在现实生活中具有广泛的用途,使用时间序列预测模型能够预估序列的未来变化趋势,为决策提供支撑.对于多变量时间序列的预测研究,已经提出了很多模型,但已有方法存在如下问题：不能同时考虑时间序列本身和协变量的信息;忽略了多变量时间序列中的全局信息;不能对预测结果进行解释.针对这些问题,本文提出了一个基于深度学习的多变量时间序列预测模型TEDGER,可以提取隐藏在单个时间序列中的序列模式和隐藏在多变量时间序列中的全局特征,并将序列模式和全局特征进行融合,通过残差预测的方式实现时间序列的预测.本文所提模型在真实的时间序列数据集上进行了实验评估.结果表明,本文提出的模型在预测准确度上超越了其他基准模型,同时模型拥有一定的可解释性.     

ARIMA与SVM组合模型的石油价格预测

针对复杂时间序列预测困难的问题,在综合分析其线性和非线性复合特征的基础上,提出了一种基于ARIMA和SVM相结合的时间序列预测模型。首先采用ARIMA模型对时间序列进行线性建模,然后采用SVM对时间序列的非线性部分进行建模,最后得到两种模型的综合预测结果。将组合模型应用于石油价格预测中,仿真结果表明组合模型相对于单模型的预测具有更高的精度,发挥了2种模型各自的优势,在复杂时间序列预测中具有广泛的应用前景。     

基于ARIMA和LSTM混合模型的时间序列预测

由于现实中的时间序列通常同时具有线性和非线性特征,传统ARIMA模型在时间序列建模中常表现出一定局限性。对此,提出基于ARIMA和LSTM混合模型进行时间序列预测。应用线性ARIMA模型进行时间序列预测,用支持向量回归(SVR)模型对误差序列进行预测,采用深度LSTM模型对ARIMA模型和SVR模型的预测结果组合,并将贝叶斯优化算法用于选择深度LSTM模型的超参数。实验结果表明,与其他混合模型相比,该模型在五种不同时间序列预测中能够有效提高预测精度。     

基于组合模型的非线性时间序列预测算法

为解决复杂系统中非线性时间序列预测模型构建效率低、预测精度低的问题,提出基于组合模型的HURST-EMD预测算法.采用EMD算法将非线性时间序列分解为代表原始序列特征的各个IMF,然后引入赫斯特(Hurst)指数将同类的IMF整合为新的分量,最后选用LS-SVR-ARIMA模型进行组合预测.在该算法中,设计了序列分类整合等过程,优化了建模的计算量,构建了高效精准的预测模型.为验证模型的有效性,采用上证指数公共数据集和真实交通流数据进行检验,实验结果表明,改进的基于组合模型的HURST-EMD预测算法在提高预测效率的同时具有更好的预测精度.     

时间序列预测方法综述

时间序列是按照时间排序的一组随机变量,它通常是在相等间隔的时间段内依照给定的采样率对某种潜在过程进行观测的结果。时间序列数据本质上反映的是某个或者某些随机变量随时间不断变化的趋势,而时间序列预测方法的核心就是从数据中挖掘出这种规律,并利用其对将来的数据做出估计。针对时间序列预测方法,着重介绍了传统的时间序列预测方法、基于机器学习的时间序列预测方法和基于参数模型的在线时间序列预测方法,并对未来的研究方向进行了进一步的展望。     

两种时间序列模型在客流量预测上的比较

模糊时间序列模型和季节模型都是基于时间序列的模型,为了探讨在时间序列表现出一定的周期性时,哪种模型的预测效果会更好,分别利用模糊时间序列模型和季节模型对南京某商场的客流量进行预测,计算并比较两种方法下的相对误差值和RMSE（Root Mean Square Error）值,发现季节模型的相对误差值图形的平滑度要优于模糊时间序列模型,季节模型的RMSE值小于模糊时间序列模型,这表明考虑到数据特征的模型有更好的预测结果。     

基于弹性小世界回声状态网络的非线性时间序列预测

非线性时间序列预测在物理、医学和经济等领域具有广泛的需求.为提高非线性时间序列的预测精度,提出一种基于弹性小世界回声状态网络的非线性时间序列预测方法.采用小世界网络作为储备池,提高模型适应性;构建l1范数和l2范数联合的弹性惩罚模型,提高模型求解的数值稳定性和精确性.对非线性时间序列进行仿真实验,该方法相比常规方法具有更好的稳定性和更高的预测精度.     

基于回声状态网络的多变量预测模型的研究

考虑单变量在混沌时间序列预测中的不足,文章利用多变量模型进行混沌时间序列的预测。针对多变量预测过程中的维数过高问题,文章结合主元分析理论(PCA)和回声状态网络(ESN),构建了基于PCA和ESN的多变量混沌时间序列预测模型,将PCA降维后的时间序列数据输入ESN网络进行预测分析。论文对由Lorenz动态方程生成的三变量混沌时间序列进行了仿真实验,结果表明该模型有效地提高了预测的精度和预测的效率,是一种有效的混沌时间序列预测方法。     

基于GRU和LightGBM特征选择的水位时间序列预测模型

水位时间序列受降雨量影响,在变化规律上呈现出季节性和复杂性。传统模型结构简单且很少考虑季节性因素的影响,对于汛期复杂的水位时间序列预测精度欠佳。提出一种基于GRU和LightGBM水位时间序列预测模型。利用GRU提取水位数据建立水位数据预测的基础模型,将预测结果分为非汛期与汛期两个阶段分别与LightGBM特征选择后的环境因素结合建立最终模型,解决了模型对于不同季节预测值简单叠加导致的精度丢失的情况。预测模型以射阳河流域站点为例,对水位时间序列进行预测。实验结果表明,该模型能更有效处理水文数据复杂的季节性变化,提高了预测的精确度。     

基于隐马尔科夫模型的时空序列预测方法

提出了一种基于时空密度聚类的隐马尔科夫模型对时空序列进行预测的方法。时空序列与一般的时间序列相比,最主要的特征是其时空依赖性以及时空非平稳性。针对如何有效地预测不同尺度分布的时空序列的问题,本文采用基于时空密度聚类的隐马尔科夫模型,该模型不仅能分析时空序列在时间和空间上的相关性,而且可以通过时空序列的分段有效地去除噪声,提高模型预测的精度。本文采用该模型对药品冷藏库中的时空序列温度数据进行分析预测,并与其他预测模型比较,结果显示本文提出的方法更准确有效。     

基于时空数据分类的用户社交联系学习*

按照时空数据模型对时间和空间的表达方式,将时空数据模型分为基于时间的时空数据模型和基于空间的时空数据模型。本文提出了一种新的基于时空数据预测用户社交联系的模型,该模型将基于时间的时空数据集的特征和基于空间的时空数据集的特征进行融合,来预测用户社交联系。实验结果表明基于时间与空间特征融合的时空数据模型能更好地预测用户的社交联系。     

基于Agent的面向DSS的模型库系统研究

智能性是决策支持系统未来的发展方向,为了提高决策支持系统模型库的智能性,文章将Agent的智能性融人到模型库系统中,提出了一种基于Agent的模型库系统构建方案。主要研究基于Agent的模型表示、模型选择和模型组合技术,模型库系统的架构方案及各功能Agent模型,详细阐述了模型库系统各部分的工作原理,并在JADE平台完成了模型库系统原型的开发。实验证明：所设计的基于Agent的模型库系统能很好的解决模型表示、模型组合和模型选择问题,比传统模型库系统具有更高的智能性。     

小波神经网络预测模型的仿真实现

针对神经网络预测模型在对非线性序列进行预测时,容易陷入局部次优点,训练速度慢的缺点,在传统神经网络预测模型的基础上,引入小波作为隐含层的传递函数,构成新的预测模型:小波神经网络预测模型.介绍了小波神经网络预测模型的构建,仿真模型和仿真算法,并把小波神经网络预测模型在matlab7.0以网络流量的预测对模型进行了效果检验,得出了预测精度较高的预测结果,并且克服了容易陷入局部次优点的缺点,同时训练速度较之神经网络预测模型大大提高.     

基于新闻文本的上市公司财务困境组合预测模型

已有上市公司财务困境预测模型主要是基于结构化数据进行研究,为进一步提高上市公司财务困境预测模型准确率,本文将非结构化数据引入上市公司财务困境预测问题中,研究了基于新闻文本分类的上市公司财务困境预测模型,结合新闻文本信息和财务信息提出上市公司财务困境组合预测模型。本文首先将新闻数据进行预处理,然后基于新闻文本数据通过支持向量机（SVM）进行财务困境预测,同时基于财务数据通过Logistic模型进行财务困境预测,最后采用阈值表决集成策略整合两种模型的预测结果,实验结果证明了模型的有效性。     

同步电动机磁链观测的稳定性研究

简要分析了基于电压模型的同步电动机磁链观测器的原理;针对传统电压模型中积分环节带来的直流偏置误差和积分零点漂移问题,提出了一种基于MT轴系电压模型的磁链观测器模型,并在该模型中引入了积分负反馈环节。仿真结果表明,与基于传统电压模型的磁链观测器相比,基于MT轴系电压模型的磁链观测器的稳定性得到了增强,且能够很好地抑制直流偏置扰动和积分零点漂移。     

基于R-Tree的空间查询代价模型研究

本文对基于R-Tree的空间查询代价模型进行了探讨，分析了Y．Theodoridis等提出的矩形密度模型^[2，3]，利用其结果提出了代价估计的概率模型，并通过实验验证了概率模型的估计精确度较矩形密度模型有了显著的提高．     

基于多Agent的可重构制造系统集成模型

应用控制、管理和维护一体化的自动化技术,建立了基于多Agent的可重构制造系统RMS（Reconfigurable Manufacturing System）集成模型。该模型集成了基于多Agent 的RMS重构模型、控制模型和故障诊断模型,将RMS的控制、管理和维护联系起来,并给出了该模型的UML（Unified Modeling Langurage）活动图,最后举例验证了模型的可行性。     

蚁群算法的三种并行模型分析

在单机多核下分别构造基于OpenMP和MPI的并行蚁群算法模型,在多核集群机下构造基于MPI和MPI+OpenMP的并行蚁群算法模型,并提出动态蚁群择优策略及分段周期交流策略。基于实际路网的路径寻优问题对上述模型进行比较,实验结果表明,在单机多核下,基于MPI的模型与基于OpenMP的模型相比,运行时间短,加速比高,在多核集群机下,基于MPI+OpenMP的混合模型相比基于MPI的模型,在进程数较多时仍具有较高的加速比。     

基于RBF-ARX模型的预测控制在液位系统中的应用

针对单容液位系统紊流时的非线性特征,研究了基于RBF-ARX模型预测控制策略控制单容液位系统;讨论RBF-ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化,基于RBF-ARX模型的预测控制策略等问题;模型的仿真结果,证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的有效性;同基于全局线性ARX模型的预测控制器和PID控制器相比较,基于此模型的预测控制取得了优异的控制效果。     

基于泛关系模型表示的层次化模型管理框架

针对常见模型表示方法缺少对多阶段建模过程支持,造成不同建模阶段模型难以统一管理、共享和重用的问题,提出基于泛关系模型表示的层次化模型管理框架。分析现有模型表示方法特点和多阶段建模过程中模型表示及管理需求,采用泛关系模型表示建立概念模型和数学模型表示方法之间映射关系,建立一体化模型表示方法和层次化模型管理框架; 研究层次化模型管理框架中概念层模型和泛关系层模型的模型库设计逻辑,并基于泛关系理论,研究了物理层模型的动态生成方法,实现了不同建模阶段模型的一体化表示和统一管理。