小波与神经网络相结合的网络流量预测模型

针对网络流量序列的非线性和多时间尺度特性,提出了一种将小波变换与人工神经网络相结合进行网络流量预测的新模型.该模型吸取了小波变换的多分辨功能和人工神经网络的非线性逼近能力,对流量时间序列进行小波分解,得到小波变换尺度系数序列和小波系数序列,分别使用RBF神经网络和Elman神经网络进行预测,把两种预测的结果通过BP神经网络合成为最终预测结果.用实际网络流量对该模型进行验证,结果表明,该模型具有较高的预测效果.     

网络流量预测的建模与仿真研究

研究网络流量准确预测问题,网络流量变化是一种具有时变性、多尺度和突发性的非线性系统,由于传统时间序列预测方法很难揭示内在变化规律,导致网络流量的预测精度比较低.为了提高网络流量的预测精度,提出一种小波分析BP神经网络的网络流量预测模型.模型首先通过小波分析对网络流量进行分解,得到网络流量信号的近似和细节部分,然后进行重构提取多尺度特征,最后将重构的网络流量数据输入到BP神经网络,利用BP神经网络的非线性能力对网络流量进行训练、建模并预测.仿真结果表明,小波神经网络方法提高了网络流量预测精度,是一种有效实用的网络流量预测方法.     

改进飞蛾捕焰算法在网络流量预测中的应用

传统BP神经网络对网络流量时间序列预测精度低和泛化能力弱。为此,提出一种新的优化BP神经网络的方法。通过小波包分解对网络流量进行多频段序列分解,并采用飞蛾纵横交叉混沌捕焰算法优化的神经网络,对各分解后的子序列进行预测,叠加各子序列的预测值,重构获取实际预测结果。仿真结果表明,与传统BP神经网络预测方法相比,该方法能捕获网络流量的变化规律,具有较好的预测精度、稳定性和泛化能力。     

基于递归神经网络的网络流量组合预测模型

为了提高网络流量的预测精度,提出了一种基于Elman递归神经网络,小波和自回归的网络流量组合预测模型.对流量时间序列进行小波分解,得到小波变换尺度系数序列和小波系数序列,对具有平稳特征的尺度系数序列用AR模型进行预测:而对体现了网络流量非线性、非平稳特性的小波系数序列使用Elman递归神经网络进行预测,最后通过Mallat算法重构得到网络流量的预测值.     

融合模拟退火算法的神经网络流量预测研究

为了提高网络流量预测的精度,针对BP网收敛极易陷入局部极小点的缺陷,引入模拟退火算法思想优化小波包神经网络,对网络流量数据的时间序列进行建模预测。先将原始网络流量序列进行小波包消噪,将消噪后的序列作为融合模拟退火思想的小波包神经网络的输入,待预测序列作为输出。通过消噪后的前N天的流量序列,预测出后M天流量序列。仿真实验结果表明,与直接利用小波神经网络预测的模型比较,融合了模拟退火算法思想的小波包神经网络具有更好的预测能力。     

基于小波的非平稳时间序列预测方法研究

基于小波分析技术,将原始非平稳时间序列分解为一层近似系数和多层细节系数,对其分别采用自回归滑动平均模型以及BP神经网络模型,对各层系数进行建模与预测;通过整合各层系数,得到原始时间序列的预测值。运用这种方法对因特网某节点网络流量数据和某地区日最高气温数据进行预测的结果表明,建立在小波分解基础上的这两种方法都能够有效地应用于非平稳时间序列的预测;而小波-BP神经网络的预测方法无论是精度还是计算复杂度方面都要明显优于小波-ARMA方法。     

网络流量行为分析的小波加权混沌局域模型

结合小波变换和混沌局域模型的各自优势，提出一种网络流量的预测模型。首先，将网络流量时间序列进行小波分解得到高频信号序列和低频信号序列，再用加权混沌局域模型对每一成分的信号序列分别进行预测,对所有的预测分量进行小波重构就可以实现对网络流量的预测。用实际网络流量对该模型进行验证，实验结果表明，该模型具有较高的预测效果。     

基于小波降噪和改进免疫优化的BP模型网络流量预测

为了实现大规模复杂网络的流量预测,并改善传统BP网络预测模型存在的收敛速度慢和容易陷入局部最优的缺陷,提出了一种基于小波降噪和改进人工免疫优化BP神经网络的网络流量模型;首先,描述了网络流量预测的基本原理;然后,采用小波包降噪法对网络流量原始采样序列进行降噪处理,在此基础上定义了采用BP网络进行网络流量预测的算法,在确定了神经网络的结构后,采用训练数据和改进的人工免疫优化算法对BP网络中的参数即权值和阀值进行优化,从而得到最终的BP网络流量预测模型;最后,采用1 800组样本中的1 200组训练数据对网络进行训练后得到最终的BP网络模型,再采用剩余的600组测试数据进行流量预测;实验结果证明结合人工免疫算法和BP网络的网络流量预测模型能实现大规模复杂网络的流量预测,且较传统方法相比,具有收敛速度快、训练时间短和预测精度高的优点。     

基于Gamma小波模型的网络流量预测

网络流量的精确预测是实现动态流量管理及控制的前提,由此提出一种基于Gamma小波模型的预测方法。将原始数据分解为高频信号和低频信号,采用Gamma小波模型对低频信号进行建模并获取服从Gamma分布的序列,分别对刚获取的序列以及高频信号采用加权一阶局域法进行预测,重构小波以合成数据。通过实验和数学分析的方法,证实该预测模型能够进行网络流量的短期预测。     

基于“松散型”小波神经网络的时间序列预测研究

分析了一种新的时间序列预测模型——“松散型”小波神经网络预测模型。在用神经网络分析时间序列预测方法的基础上,用方差分析的统计方法确定样本序列的长度,从而有效地确定神经网络输入层节点数。运用该模型对太阳黑子年平均序列进行小波分解、重构、预测和合成,得到了序列总的预测效果。同时,将新模型与传统BP神经网络模型的预测效果进行了比较,分析了两者出现差异的本质原因。整体反映了将复杂问题简单化处理、将小波多分辨分析同神经网络的非线性逼近功能相结合的思想。这种思想及方法发挥了小波变换和神经网络的各自优势,明显提高了预测精度。     

一种基于小波和神经网络的短时交通流量预测

针对实际交通流变化的不稳定性和复杂性的特点,应用交通流预测模型获取更准确的交通流信息,是智能交通领域的一个研究热点。提出一种基于小波分析与神经网络结合的预测模型。模型主要思想是通过小波多分辨率分析和Mallat算法对原始交通流数据进行平滑降噪处理,处理过程选用db10小波和软阈值去噪函数使得交通流曲线更加平滑稳定,更能真实反映交通流的真实情况;再采用激活函数为Tan-Sigmoid,训练函数为trainlm,各层神经元节点数为1-12-1的三层BP神经网络对消噪后的交通流数据进行训练,用训练好的预测模型对实际交通流信息进行预测,最后获取准确的交通流信息。实验结果表明,采用小波分析与BP神经网络结合的方法得到的预测结果平均相对误差为0.03%,最大相对误差为0.39,拟合度(EC)达到0.96。仅使用BP神经网络预测模型对交通流数据进行预测后得到的预测结果的平均相对误差为0.08%,最大相对误差为0.89%;实验对比采用BP神经网络预测模型和卡尔曼滤波、GM(1,1)预测模型对交通流的预测,BP神经网络预测模型的误差指标大大减小,拟合度大大提高,有较好的准确性和可行性,能较准确地反映交通流真实情况。而经过小波去噪与BP神经网络结合的预测模型提高了预测精度,为交通流的实时动态预警提供了更加准确真实的情况。     

小波消噪和神经网络的网络流量混沌预测

网络流量数据中含有大量噪声,对网络流量预测精度产生不利影响,为此,提出一种小波消噪和神经网络相融合的网络流量混沌预测模型。采用小波技术对网络流量数据进行消噪处理,采用关联维数确定BP神经网络输入变量个数,采用BP神经网络建立网络流量预测模型。结果表明,与消噪前比,小波消噪和神经网络模型更能准确刻画网络流量的变化趋势,有效提高了网络流量的预测精度,为非线性预测问题提供了一种新的研究思路。     

基于最优阶次分数阶神经网络的交通流预测

建立基于最优阶次的分数阶神经网络的动态预测模型,给出数据预处理、最优阶次优化和预测算法流程步骤,给定模型预测精确度的性能指标。分数阶神经网络是从时频两方面分析数据,比BP神经网络具有更灵活有效的函数逼近能力;针对短时数据分析,分数阶神经网络局部性与小波神经网络一致具有多分辨力,且有更强的自适应能力、更快的收敛速度和更高的预测精度。以短时交通流量数据为例进行仿真,与基于小波神经网络和BP神经网络模型的短时交通流量预测仿真比较,分析评价性能指标,结果表明分数阶神经网络最优阶次下可实现灵活快速有效的交通流量动态预测。     

改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测

为了提高径向基函数RBF神经网络预测模型对短时交通流的预测准确性,提出了一种基于改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测模型。利用改进人工蜂群算法确定RBF网络隐含层的中心值以及隐含层单元数,然后训练改进的人工蜂群算法RBF神经网络预测模型,并将其应用到某城市4天的短时交通流量数据的验证。将实验结果与传统RBF神经网络预测模型、BP神经网络预测模型和小波神经网络预测模型进行了比较。对比结果表明,该方法对短时交通流具有更高的预测准确性。     

基于Elman神经网络的网络流量建模及预测

根据实际网络中测量得到的网络流量数据,建立一个基于Elman神经网络的流量模型,介绍Elman神经网络的架构设计,并提出一种基于正交最小二乘的学习算法,在此基础上对网络流量进行预测。仿真实验结果表明,该模型具有良好的预测效果,相对于传统线性模型及BP神经网络模型具有更高的预测精度和更好的自适应性。     

基于BP神经网络的交通标志识别

对神经网络理论和神经网络分类器进行了研究,提出了基于BP神经网络分类器的交通标志识别模型。通过大量实验和比较,得到了识别效率高的模型,并将这一模型应用到所研究的交通标志识别系统,从而对系统作了初步的实现。     

基于RBF神经网络的网络流量建模及预测

随着计算机网络的迅速发展,目前的网络规模极为庞大和复杂,网络流量预测对于网络管理具有至关重要的意义。根据实际网络中测量的大量网络流量数据,建立了一个基于RBF神经网络的流量模型,给出了RBF神经网络的结构设计及基于正交最小二乘的学习算法,并基于该流量模型对网络流量进行预测。仿真结果表明,该模型具有较高的预测效果,相对于传统线性模型及BP神经网络模型具有更高的预测精度和良好的自适应性。     

遗传算法优化小波神经网络的网络流量预测

为了提高网络流量的预测精度,克服小波神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,提出一种遗传算法优化小波神经网络的网络流量预测模型.首先计算延迟时间和嵌入维数,构建小波神经网络的学习样本,然后采用小波神经网络对网络流训练集进行学习,并采用改进遗传算法对小波神经网络参数进行全局寻优,提高收敛速度和网络学习精度,最后采用网络流量数据对模型性能进行仿真分析.结果表明,相对于对比模型,本文模型的平均误差大幅度降低,训练次数急剧减,减小了二次优化训练的次数,具有更大的实际应用价值.