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《安徽大学》 2007年
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商空间粒度计算理论在时间序列预测中的应用

汪小寒  
【摘要】: 预测对决策具有重大指导意义。时间序列预测是一种根据历史数据构造时间序列模型来预测未来的一种方法。是多学科交叉的研究领域。现实世界多是非线性、不确定、开放性的复杂系统,传统的统计学方法或者静态模型下的时间序列预测很难满足要求。在时间序列预测的众多模型中,神经网络因为其良好的自学习与自适应能力而比一般模型更容易从复杂模式中抽象出有用的信息。但传统的神经网络方法存在收敛速度慢、网络结构不易确定等弱点。因此有必要在时间序列预测中引入新的方法和思想。 本文针对复杂时间序列,在商空间拓扑结构下变换序列的构成方式,从不同层次、不同角度分析时间序列,把定性思维和定量分析有机的结合和统一起来,能够改变信息的不完备性、降低问题复杂性;在此模型基础上,引入构造性学习方法,是一个很有价值的课题。 本文的主要研究内容和创新点为: 1、分析了时间序列中粒度的选取。通过分层与合成技术选取大小不同的粒度,更全面获取信息,降低问题复杂度,提高效率。 2、在商拓扑结构下,进一步讨论时间序列的构成和预测。 从时间间隔的角度看,不同大小粒度本质上就是时间间隔的不同。不同层次的粒度选取对应着不同的时间间隔序列分析。在商空间模型下,综合利用多个相关序列提供的信息对其中一个序列进行预测,从不同层次的信息粒度综合利用多个相关序列提供的信息对其中一个序列进行预测。如冬小麦产量预测中序列4中混合粒度就是采用变化的时间间隔选取的。实验结果也显示了这种混合粒度的方法更有效。 从数据是否重叠的角度去看,在商拓扑结构下还可以采用数据重叠交叉的方式构建序列,因为时间序列的信息常常具有非线性、不完备性等特征。在商拓扑结构下,数据重叠的序列构成方式,将具有一定相关性的多个时间序列作为一个整体进行研究,即进行多变量时间序列分析,这将有利于更好地了解各时间序列的特性,最大限度的改变了信息不完备程度,挖掘出序列的内在信息。大气质量预测实验中4日数据重叠的序列2和9日数据重叠的序列3也显示了其预测效果比直接的、数据不重叠的序列构成方式要好。 3、将构造性学习方法覆盖算法引入时间序列预测中,具有结构简单、构造性好、可读性强、预测速度快、准确性高的特点。冬小麦产量预测的实验结果很好的说明了基于覆盖算法的时间序列方法的实用、灵活、稳定、精确。核覆盖算法融合了SVM中的核函数法与构造性学习的覆盖算法中的优点。煤价预测实验结果也显示了基于核覆盖算法的时间序列预测具有计算量小、精度高等优点。 本文将商空间理论应用于时间序列研究还仅仅是一个初步的尝试和探讨,相信随着计算智能研究的深入,将会有更多的更有效的方法应用到时间序列分析和预测中来,为推动经济和社会的发展做出贡献。
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP301

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭翠翠;基于粒计算的地下空间监控预警方法研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 丁旭玲;基于构造性神经网络的时间序列预测研究[D];太原理工大学;2011年
2 白云球;基于混合高斯模型的运动目标检测技术研究[D];安徽大学;2011年
3 朱宇;构造性神经网络在瓦斯时间序列预测中的应用[D];太原理工大学;2010年
4 孙先洋;基于商空间的多因素时间序列分类预测[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张铃;关于前向神经网络的设计问题[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年03期
2 孙继湖,彭建萍;时间序列分析技术在煤炭价格预测中的应用[J];地质技术经济管理;2000年03期
3 吴川,郑秀萍,柴天佑;火电厂燃料管理系统的研究与应用[J];电力系统自动化;2002年04期
4 曹星平,易东云,吴翊;基于神经网络的时间序列预测方法进展[J];电脑与信息技术;1999年06期
5 张燕平,张铃,吴涛;机器学习中的多侧面递进算法MIDA[J];电子学报;2005年02期
6 张燕平,张铃,吴涛;不同粒度世界的描述法——商空间法[J];计算机学报;2004年03期
7 吴涛,张铃,张燕平;机器学习中的核覆盖算法[J];计算机学报;2005年08期
8 刘仁金,黄贤武;图像分割的商空间粒度原理[J];计算机学报;2005年10期
9 邓丽云,姜信宪,迟贵富;抚顺地区气候变化对粮食产量的影响分析与预测[J];辽宁气象;2003年02期
10 宁云才,张东日,李祥仪;国际煤炭市场价格预测的复合小波神经网络模型研究及应用[J];煤炭经济研究;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张燕平;基于商空间的构造性数据挖掘方法及应用[D];安徽大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 戴群;改进型前向神经网络的时间序列预测及其性能比较[D];南京航空航天大学;2003年
2 白斌飞;基于神经网络理论的线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘铮;孙俊;王冬;费维水;;施工危险源辨识结果库知识的获取研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
2 汪小寒;项响琴;陈洁;;燃料管理与智能分析网络系统设计与实现[J];安徽教育学院学报;2006年03期
3 阚涛,娄天玲;基于交叉覆盖算法的模糊神经网络在车用发电机故障诊断系统中的应用研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年01期
4 张燕平;提取特征规则的重复覆盖算法(RCA)[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
5 段震,鲁杰,张铃;基于交叉覆盖神经网络的车牌识别研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年05期
6 贾瑞玉;李永顺;;基于覆盖算法的分类器的设计与应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年02期
7 薛同站;王国明;;城市用水量动态预测的双线性模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
8 刘彩平;崔堂兵;;基于BP神经网络的产β-葡萄糖苷酶的真菌生长模型研究[J];安徽农业科学;2009年34期
9 张持健;汪力;;构造性神经网络覆盖算法的模糊化技术及其应用[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2007年03期
10 丁晓贵;基于径基网络的水处理系统模型[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段震;赵姝;;基于商空间理论的车牌定位[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 赵姝;张燕平;张铃;徐峰;;最小覆盖算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 吴涛;陈黎伟;毛军军;张铃;;一种模糊构造性神经网络及其应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 吴晋斌;叶龙;王京玲;;基于运动模型的人体运动跟踪[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
5 郝增荣;刘海军;柳征;姜文利;;一种基于神经网络增量学习的辐射源识别算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 刘长虹;赵礼辉;刘新田;黄虎;;基于ANFIS的桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹扩展预测[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
7 许相莉;张利彪;于哲舟;周春光;;基于商空间粒度计算的图像检索[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
8 文成林;李登峰;战荫伟;;非线性自回归过程的小波神经网络逼近[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 曾斌;项伟;;人工神经网络在石佛寺滑坡稳定性评价中的应用[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
10 张满怀;;两类基于异常的网络入侵检测方法的比较[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
4 郭戈;数字视频语义信息提取与分析[D];解放军信息工程大学;2010年
5 晁冰;基于支持向量机的软件可靠性模型分类及失效分析[D];武汉大学;2010年
6 许相莉;基于智能计算的图像检索算法研究[D];吉林大学;2011年
7 张丹;区域旱情中长期预报及农业干旱风险综合评价[D];大连理工大学;2011年
8 刘永斌;基于非线性信号分析的滚动轴承状态监测诊断研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 张捷;网络控制系统的故障检测与诊断技术[D];南京理工大学;2010年
10 胡军;基于覆盖的粒计算模型及其应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 朱志斌;基于金属材料的扰动磁场检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
3 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 罗晨;基于网络的库存管理系统的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨克强;LVQ神经网络在齿轮箱故障诊断中的研究[D];安徽农业大学;2010年
6 周辉;基于神经网络的高分辨雷达目标检测研究[D];长沙理工大学;2010年
7 朱成李;城市道路旅客运输规建一体化及其实证研究[D];长沙理工大学;2010年
8 仇文操;基于人工神经网络的工厂产能分析及预测[D];苏州大学;2010年
9 闫庆庆;基于GIS的煤矿多元信息拟合系统的设计与实现[D];河南理工大学;2010年
10 邵莉;招商局青岛码头煤炭业务开发与市场研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张铃;关于前向神经网络的设计问题[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年03期
2 梁久祯,何新贵;模糊神经元及其计算能力研究[J];北京航空航天大学学报;2001年05期
3 李鸿;;粒集理论:粒计算的新模型[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年04期
4 姚红霞;;模糊粗糙集理论介绍和研究综述[J];重庆工学院学报;2006年08期
5 王晓明;刘斌;;现役高速公路隧道监控量测及其结构可靠性分析[J];东北大学学报(自然科学版);2007年02期
6 冯春山,吴家春,蒋馥;定性预测与定量预测的综合运用研究[J];东华大学学报(自然科学版);2004年03期
7 张燕平,张铃,吴涛;机器学习中的多侧面递进算法MIDA[J];电子学报;2005年02期
8 潘晓英;焦李成;刘芳;;粒度智能体进化分类算法[J];电子学报;2009年03期
9 张文修;徐伟华;;基于粒计算的认知模型[J];工程数学学报;2007年06期
10 任臣;张覃平;;基于Kalman滤波理论的运动目标检测新方法[J];光电工程;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴涛;构造性知识发现方法研究[D];安徽大学;2003年
2 张燕平;基于商空间的构造性数据挖掘方法及应用[D];安徽大学;2003年
3 刘清;高速公路交通灾害预警管理系统研究[D];武汉理工大学;2004年
4 陈万里;基于商空间理论和粗糙集理论的粒计算模型研究[D];安徽大学;2005年
5 郑征;相容粒度空间模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
6 秦莉娟;基于内容的自动视频监控研究[D];浙江大学;2006年
7 周瑛;神经网络作为分类器的算法研究及在信息检索中的应用[D];安徽大学;2006年
8 郑长江;行人过街信号与交叉口信号联动控制方法研究[D];东南大学;2006年
9 李安平;复杂环境下的视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2007年
10 赵立权;粒度计算的模型研究[D];安徽大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戴群;改进型前向神经网络的时间序列预测及其性能比较[D];南京航空航天大学;2003年
2 陈劲风;长大隧道交通诱导与控制研究[D];长安大学;2002年
3 单永欣;公路隧道交通诱导与控制策略研究[D];长安大学;2004年
4 宋玉强;人工神经网络在时间序列预测中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 白斌飞;基于神经网络理论的线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2005年
6 刘志强;基于神经网络的期权定价模型[D];重庆大学;2005年
7 李庆庆;基于商空间的车牌定位系统[D];安徽大学;2007年
8 朱强;粒度计算在聚类分析中的应用[D];安徽大学;2007年
9 曹臻;基于粗糙集的粒度排序算法[D];上海海事大学;2007年
10 邓玮舛;基于粗糙集的粒度计算在数据挖掘中的应用研究[D];广东工业大学;2008年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 董丁稳;基于安全监控系统实测数据的瓦斯浓度预测预警研究[D];西安科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吕方苏;基于粒计算的上下文信息处理研究[D];武汉理工大学;2011年
2 杜宏富;基于知识约简的施工安全决策研究[D];武汉理工大学;2011年
3 张帅;海上运输通道风险分析及预警模型[D];大连海事大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李斌,雷渊超,吴今培;模糊控制与模糊神经网络研究的现状及展望[J];北京轻工业学院学报;1995年01期
2 孙继湖,彭建萍;时间序列分析技术在煤炭价格预测中的应用[J];地质技术经济管理;2000年03期
3 郑秀萍,吴川,柴天佑;清河电厂CIPS中的经济运行管理系统[J];电力系统自动化;2000年14期
4 吴川,郑秀萍,柴天佑;火电厂燃料管理系统的研究与应用[J];电力系统自动化;2002年04期
5 曹星平,易东云,吴翊;基于神经网络的时间序列预测方法进展[J];电脑与信息技术;1999年06期
6 张燕平,张铃,吴涛;机器学习中的多侧面递进算法MIDA[J];电子学报;2005年02期
7 吴今培,段方勇;基于神经网络的非线性时间序列预测方法研究[J];系统工程;1997年05期
8 田伟福,周红晓;基于神经网络的企业财务危机预警系统的构建[J];广州大学学报(自然科学版);2004年03期
9 梁艳春,王政,周春光;模糊神经网络在时间序列预测中的应用[J];计算机研究与发展;1998年07期
10 许涤龙,王珂英;上海股市有效性与可预测性并存的实证研究[J];经济问题;2001年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张月琴;段霄鹏;;基于商空间的构造性数据挖掘方法的应用研究[J];微计算机信息;2010年33期
2 陈婷;陈卫;;基于覆盖算法的SVM雷达辐射源识别[J];计算机工程;2011年10期
3 段震;程家兴;张铃;;模糊核覆盖分类器及其应用[J];计算机应用研究;2010年06期
4 赵姝,张燕平,张媛,陈传明;基于交叉覆盖算法的改进算法——核平移覆盖算法[J];微机发展;2004年11期
5 於东军;徐永红;;基于Kernel-SOM的金融时间序列预测可视化研究[J];淮阴工学院学报;2006年03期
6 朱家元;段宝君;张恒喜;;新型SVM对时间序列预测研究[J];计算机科学;2003年08期
7 纪玲玲;林振山;王昌雨;张志华;;最小二乘回归支持向量机对非线性时间序列预测的试验分析[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2009年01期
8 曲文龙;樊广佺;杨炳儒;;基于支持向量机的复杂时间序列预测研究[J];计算机工程;2005年23期
9 张欣;王兵;赵璞;;SSVR算法及炉膛燃烧状态时间序列预测[J];计算机工程与应用;2008年14期
10 夏国恩;曾绍华;金炜东;;支持向量回归机在铁路客运量时间序列预测中的应用[J];计算机应用研究;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 应自炉;张有为;李景文;;基于GDA和SVM的人脸表情识别[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
2 李宏光;姚振汉;;重构核点法在弹性力学问题中的应用[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
3 齐志泉;田英杰;徐志洁;;支持向量机中的核参数选择问题[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
4 尹越栋;郭丙君;;基于最小二乘支持向量机的非线性通用模型控制[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
5 尹越栋;郭丙君;;基于最小二乘支持向量机的非线性通用模型控制[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
6 毕锦烟;李巍华;;基于半监督模糊核聚类的齿轮箱早期故障检测方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
7 刘耀年;王浩;何昌浩;何萍;;基于支持向量回归机的短期电力负荷预测[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
8 高荣;刘晓华;;基于小波变换的支持向量机短期负荷预测[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
9 傅若玮;宋执环;;基于核独立成分分析的过程故障检测方法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
10 门洪;武玉杰;李小英;高艳春;;基于支持向量机的分类算法研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李昌福;想想他人:夏云孝的“换位”思维[N];经理日报;2003年
2 郭科;黄委两项目获2006年度国家“948”计划资助[N];黄河报;2006年
3 张树云;新型建筑卫生陶瓷釉料添加剂[N];广东建设报;2005年
4 高荣晓;防砂完井与筛管缝宽设计[N];中国石油报;2004年
5 特约记者 张一峰;万吨煅烧焦出口英国[N];中国石油报;2006年
6 记者 王桂勇;选粉机选粉效率的计算方法[N];中国建材报;2005年
7 北京大学地理系 夏正楷 杨晓燕;喇家遗址中古人类死亡及遗址废弃原因分析[N];中国文物报;2005年
8 记者 刘芃;上海纳米研发渐成体系[N];上海科技报;2004年
9 张一峰;锦州石化煅烧焦独领市场风骚[N];现代物流报;2006年
10 沙米;科技“助推器”推动泥沙分析工作现代化[N];中国水利报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵姝;计算智能及其在气象信息分析中的应用[D];安徽大学;2007年
2 段震;基于构造性学习的覆盖算法的发展及应用[D];安徽大学;2010年
3 杨金芳;支持向量回归在预测控制中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2007年
4 张钦礼;基于支持向量机和模糊系统的机器学习方法及其应用研究[D];江南大学;2009年
5 王凡;基于支持向量机的交通流预测方法研究[D];大连理工大学;2010年
6 王建民;基于回声状态网络的非线性时间序列预测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 吴涛;核函数的性质、方法及其在障碍检测中的应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
8 李天恩;基于混合算法的过程故障可拒绝模式分类方法研究[D];天津大学;2012年
9 吴涛;构造性知识发现方法研究[D];安徽大学;2003年
10 朱胜利;Mean Shift及相关算法在视频跟踪中的研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪小寒;商空间粒度计算理论在时间序列预测中的应用[D];安徽大学;2007年
2 康蕾;Cu-Zr-Al非晶合金晶化过程电特性预测模型研究[D];兰州理工大学;2009年
3 徐恺;基于支持向量机的股指时间序列预测[D];西南交通大学;2008年
4 杜贤利;基于最小二乘小波支持向量机的股票期货市场预测[D];江苏大学;2008年
5 宋玉强;人工神经网络在时间序列预测中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 秦鹏;基于Bayes网的时间序列预测[D];重庆大学;2007年
7 张文哲;电力系统短时负荷预测模型研究[D];重庆大学;2004年
8 李大利;一种时间序列预测方法的应用研究[D];吉林大学;2008年
9 武春荣;基于事件影响度的金融时间序列预测[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 张海望;基于小波消噪与BP神经网络的太阳黑子时间序列预测[D];东北师范大学;2009年
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