基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、在科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、工程等許多應(yīng)用中都存在著在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)未來(lái)的問(wèn)題。時(shí)間序列預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要研究方向，這是一種根據(jù)歷史數(shù)據(jù)構(gòu)造時(shí)間序列模型，再把模型外推來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的一種方法。近年來(lái)，來(lái)自天文、水文、氣象等領(lǐng)域如太陽(yáng)黑子、徑流量、降雨量等時(shí)間序列都被發(fā)現(xiàn)含有混沌特性。面對(duì)自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中大量存在的混沌時(shí)間序列，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法效果欠佳。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)良的非線性特性，非常適合于混沌序列預(yù)測(cè)的研究。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與混沌理

2、論的預(yù)測(cè)研究是近幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)，受到了特別的重視，本論文對(duì)此作了較為系統(tǒng)深入的研究。 首先，本文對(duì)混沌時(shí)間序列的概念和判別方法做了簡(jiǎn)單介紹，介紹了一個(gè)具體的人工混沌時(shí)間序列模型：Lorenz模型，總結(jié)了時(shí)間序列的混沌識(shí)別的一些基本方法。 然后，介紹了混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)：相空間的重構(gòu)理論，即把具有混沌特性的時(shí)間序列重建為一種低階非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。通過(guò)相空間重構(gòu)，可以找出隱藏在混沌吸引子中的演化規(guī)律，使現(xiàn)有的數(shù)據(jù)納入某

3、種可描述的框架之下，從而為時(shí)間序列的研究提供了一種嶄新的方法和思路。在重構(gòu)相空間時(shí)，合適的延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)的選取至關(guān)重要。本文著重介紹了GP算法，在GP算法計(jì)算中，通常需要確定無(wú)標(biāo)度區(qū)，無(wú)標(biāo)度區(qū)的準(zhǔn)確性將直接影響分形維的準(zhǔn)確性。本文對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了比較深入的研究，提出了一種選取無(wú)標(biāo)度區(qū)的簡(jiǎn)單方法。 最后，探討了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型與結(jié)構(gòu)、BP算法學(xué)習(xí)規(guī)則，構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、推廣能力