在重构相空间选取样本的时间序列分形预测

提出一种基于相空间重构原理进行样本选取的改进分形预测算法。该算法将时间序列在相空间重构中得到的嵌入维数和时间延迟作为分形预测中数据样本的选择依据,结合分形理论的拼贴定理和插值迭代算法,实现时间序列的分形预测,建立时间序列的分形预测模型。利用此改进算法对低压电力线噪声序列进行预测的结果表明,与现有分形算法相比,改进算法提高了数据样本间的相似度,优化了数据样本的选取,明显提高了预测的精度,适合于对自相似性和周期性不明确的时间序列的预测。     

改进嵌入维数和时间延迟计算的GP预测算法

改进了混沌系统中的两个重要特征量:嵌入维数和时间延迟的计算,根据计算得出的上述两个参数重构相空间;然后在相空间中作轨迹的线性拟合,选择轨迹中的最近邻点作一次性的预测.提出的算法在相空间中很好地把轨迹的线性拟合与最近邻方法结合起来,解决了现有的时间序列分析和预测算法中主观性太强的缺点,通过对话务量时间序列和太阳黑子时间序列的验证,与其它算法相比,该算法的分析结果稳定而准确、预测精度高、运行时间比较短.     

多变量时间序列相空间重构中参数的确定

介绍了多变量时间序列相空间重构理论.提出一种新的基于平均预测误差最小化的重构参数确定方法,阐述了该方法的算法过程及一些重要特点.此方法考虑了所有重构参数对平均预测误差的影响,能够同时确定重构系统相空间所需的恰当嵌入维数及时间延迟.最后将该方法应用于股票市场非线性动力系统的相空间重构,通过比较和分析验证了其优越性.     

基于小波神经网络的混沌时间序列分析与相空间重构

探讨了小波神经网络在混沌时间序列分析与相空间重构中的应用,通过混沌时间序列单步预测与多步预测的例子,比较了小波神经网络与MLP的逼近和收敛性能,对最近提出的一种多分辨率学习策略进行了改进,利用连续3次样条小和正交Daubechies小波代替Haar小波对时间序列做小波分解;用改进的学习算法训练网络并应用到混沌序列相空间重构中,实验结果表明,小波神经网络比MLP和ARMA模型具有更强大的逼近能力,因而十分适合应用于时间序列分析中;多分辨率学习算法可作为分析复杂混沌时间序列的一种重要工具。     

相空间重构和参数统一求解的石油价格预测

为了提高石油价格预测精度,利用相空间重构和预测算法参数之间的相互联系,提出一种基于相空间重构和预测算法参数统一求解的石油价格预测模型（PSR-LSSVM）。选择最小二乘支持向量机作为石油价格预测算法,将相空间重构和LSSVM参数作为遗传算法的个体,通过选择、交叉和变异等进化机制找到最优的时间延迟、嵌入维和LSSVM参数,根据最优参数建立石油价格预测模型,并通过大庆石油价格时间序列对模型性能进行测试。结果表明,相对于独立优化相空间重构和LSSVM参数的石油价格预测模型,PSR-LSSVM获得了更高的石油价格预测精度,为具有混沌性的时间序列预测问题提供了一种新的研究思路。     

微熵率重构相空间混沌时序预测研究

目前对混沌时间序列的预测研究大多建立在相空间重构基础之上.然而在重构相空间时,需要选取两个参数即延迟时间与嵌入维数,引入微熵率最小的原则选取这两个参数.在重构相空间后,利用LS-SVR对混沌时间序列进行预测研究.并在MATLAB200b环境下建立混沌时间序列的预测模型.利用Mackey-Glass混沌时间序列与工作面瓦斯涌出量混沌时间序列数据对算法进行验证.结果表明,在熵率最小的原则下确定的嵌入维数与延迟时间其几何意义明确,通过编程实现简单明了.而在此基础上重构的相空间中,利用LS-SVR预测模型的预测效果较好,而对实际现场瓦斯突出在短期内的预测,也得到了较高的精度.     

分形滤波的网络流量预测

提出了一种结合分形滤波与线性神经网络进行网络流量预测的新方法。通过分形滤波增强网络流量中的长相关结构,使序列更加平滑,根据相空间重构理论利用线性神经网络进行预测操作,并用实际网络流量验证该模型的有效性。     

基于相空间重构的自适应残差修正支持向量回归预测算法

针对模拟电路故障预测存在的非线性时间序列预测问题和传统支持向量回归（SVR）多步预测时出现的误差累积问题,提出了一种基于相空间重构的自适应残差修正SVR预测算法。首先,分析了SVR多步预测方法对时间序列趋势预测的意义和多步预测导致的误差积累问题;其次,将相空间重构技术引入SVR预测中,对表征模拟电路状态的时间序列进行相空间重构,并进而进行SVR预测;然后,在对多步预测过程中产生的误差累积序列进行二次SVR预测的基础上,实现对初始预测误差的自适应修正;最后,对所提算法进行了预测仿真验证。仿真验证和模拟电路的健康度预测实验结果表明,所提算法能有效降低多步预测导致的误差积累,显著提高回归估计精度,更好地预测模拟电路状态的变化趋势。     

基于Chaos-MEA-Elman的电离层临界频率f0F2预测

针对飞机高频通信中通信频率选择不当导致信号衰落等问题,提出一种基于混沌理论和思维进化算法优化的Elman神经网络相结合的临界频率f0F2预测方法。分析和验证f0F2时间序列的混沌特性;采用混沌理论重构技术重建f0F2时间序列的相空间,并根据相空间结构确定Elman神经网络各层节点个数;利用思维进化算法优化Elman神经网络的初始权值和阈值。数值和实验分析表明,Chaos-MEA-Elman算法比Elman神经网络对电离层临界频率f0F2的预测精确度更高,为预测飞机最佳通信频率提供新的方法。     

粒子群算法优化相空间重构参数的网络流量预测模型

在网络流量预测过程中,相空间重构参数是影响预测性能的重要方面,传统参数分开优化,为了提高网络流量的预测精度,提出一种粒子群算法优化相空间重构参数的网络流量预测模型(PSO-BPNN);首先将BP神经网络作为学习算法,然后采用粒子群算法对相空间重构参数——延迟时间和嵌入维进行联合优化,并重构网络流量序列,最后以小波BP神经网络建立最优络流量预测模型,并采用仿真实验对模型性能进行分析,结果表明,PSO-BPNN提高了网络流量的预测精度。     

遗传算法在混沌时间序列预测中的应用研究*

在混沌时间序列研究中,相空间重构和预测模型参数优化是影响预测性能的关键步骤,利用两者之间的相互联系来提高混沌时间序列预测模型的整体性能,提出一种基于遗传算法的混沌时间序列参数同步优化方法。同步优化方法将相空间重构和最小二乘支持向量机参数作为遗传算法的染色体,预测精度作为遗传算法的适应度函数值,通过遗传算法对参数同步优化问题进行求解。通过混沌时间数据对同步优化方法进行了验证性实验。实验结果表明,相对于单独参数优化方法,同步优化方法不仅提高了混沌时间序列的预测精度,同时降低了计算时间的复杂度。     

基于定量递归联合熵特征重构的缓冲区流量预测算法

对网络基站缓冲区的短时网络流量的准确预测是缓解和控制拥堵的关键.基站缓冲区的短时网络流量时间序列具有非线性混沌特征,其自相关特性较弱,而传统方法采用线性时间序列分析方法没能有效挖掘流量序列的非线性特征信息,流量序列预测性能不好.提出了一种基于非线性时间序列分析的定量递归联合熵特征重构网络基站缓冲区的短时网络流量预测算法,该算法提取流量序列的定量递归联合熵特征,并对特征序列进行相空间重构;把网络流量信号模型进行高维映射,在高维相空间对短时网络流量序列进行定量递归分析;采用自相关特征奇异分解对流量序列进行聚合后的线性叠加,采用平均互信息算法和虚假最近邻点算法计算最佳时延参数和最小嵌入维;进行插值拟合形成时频分析特征分流控制,实现对网络流量的预测.仿真结果表明,该算法预测精度较高,稳定性较好,预测偏差较传统方法低,具有较好的应用价值.     

交通流序列的Volterra自适应预测

基于混沌动力系统的相空间重构和非线性系统的Volterra级数,构建交通流的Volterra自适应预测模型.在应用小数据量法判定交通流存在混沌特性的前提下,分别用平均互信息法和虚假邻点法选取延滞时间和嵌入维数以实现对交通流时间序列的相空间重构.通过Volterra级数展开式建立非线性预测模型,采用LMS自适应算法实时调...     

基于集合经验模式分解的火灾时间序列预测

采用集合经验模式分解(EEMD)和多变量相空间重构技术,结合非线性支持向量回归(SVR)模型,提出一种火灾次数时间序列组合预测方法。根据EEMD将非平稳的火灾时间序列分解为一系列不同尺度的固有模态分量,利用多变量相空间重构技术对分解的各个分量进行相空间重构,构建其训练数据,对重构的训练数据建立各分量的非线性支持向量回归预测模型,使用SVR集成预测方法对火灾时间序列进行预测。仿真结果表明,与单变量相空间重构方法以及SVR方法相比,该方法具有较高的预测精度。     

基于矢量空间重构的网络流量预测算法

客户机与服务器之间存在数据存储隐通道,对该通道的网络流量进行准确预测可避免网络拥堵,提高网络流量的调度和管理能力。传统方法采用线性时间序列分析方法进行网络流量预测,没有准确反映流量序列的非线性特征信息,预测精度不高。提出一种基于非线性时间序列分析和矢量空间重构的网络流量预测算法。进行相位随机化处理,使得网络流量数据离散解析化,把网络流量时间序列解析模型分解为含有多个非线性成分的统计量。采用自相关函数法求得矢量空间重构的时间延迟,采用互信息最小嵌入维算法求得网络流量序列的矢量空间嵌入维,实现流量序列的矢量空间重构。在高维矢量空间中,提取网络流量的高阶谱特征,实现网络流量的准确预测。仿真结果表明,采用该算法能有效拟合流量序列的非线性状态特征,对流量状态变化的动态跟踪性能较好,其预测误差比传统方法的低。     

混沌时间序列预测模型参数的联合优化

为了提高混沌时间序列预测模型的预测精度,提出了一种相空间重构和最小二乘支持向量机(LSSVM)参数的联合优化方法.联合优化方法的核心思想是首先采用均匀设计对相空间重构和LSSVM参数进行联合设计,然后采用自调用LSSVM进行参数联合优化,最后利用混沌时间序列对联合优化方法进行验证性测试.实验结果表明,联合优化方法预测精度明显优于其它优化方法,且优化速度更快.