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《河北经贸大学》 2011年
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基于BP神经网络的混沌时间序列预测方法研究

王媛媛  
【摘要】:混沌时间序列预测是混沌理论及其应用的一个重要方面。混沌时间序列的预测方法不断涌现。神经网络作为新兴的信息处理科学,将其应用到混沌时间序列的预测中,是一个值得研究的热点问题。 分析观测时间序列的演变规律是掌握系统动力学特性的重要手段。自从二十世纪六十年代以来,来自天文、水文、气象等领域如太阳黑子、径流量、降水量等时间序列都发现含有混沌特征。为了研究和处理混沌时间序列,混沌理论提出了如相空间重构等动力学建模的非线性分析方法。混沌预测就是这些非线性分析方法的具体应用,它优于简单地认为系统是随机系统的统计预测方法和线性回归预测方法。近年来在混沌系统相空间重构理论基础上,神经网络、支持向量机等非线性建模工具的应用为发现和研究混沌系统的内部规律创造了条件。 本文针对混沌时间序列的预测方法展开研究,研究中应用了BP神经网络理论和方法。研究工作主要有:针对简单的混沌系统,分析和证实其具有混沌特性;针对传统的混沌时间序列预测方法的优缺点进行了讨论和分析;针对BP神经网络的缺点,在动量项和学习率两方面提出了改进方法,同时对传统的下降梯度算法也进行了改进,提高了神经网络的预测精度;在预测之前,对混沌数据进行了标准化去噪处理;开发了改进BP神经网络方法的预测系统,并应用于太阳黑子混沌时间序列的预测;实践证明:这种改进的BP神经网络方法比经典的神经网络方法、混沌全局预测法和局域预测法,有更好的预测准确性。
【学位授予单位】:河北经贸大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP183;O415.5;O211.61

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 卢邹颖;基于车流量预测的非正常拥堵检测方法的研究[D];南京信息工程大学;2012年
2 宁美凤;风速及风电功率短期预测方法研究[D];郑州大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 郑志敬;周钦富;张建华;杨胜利;;松墨天牛成虫林间种群数量混沌特性的识别[J];安徽农业科学;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜陈艳;肖敏;张榆锋;苏娜峰;王荔芳;陈明;石岩岩;白宝丹;;相空间最近邻非线性自适应预测法在EMD边缘效应中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 杜邵龙;周春山;;基于神经网络的膜法薏苡仁油脱胶过程动态模拟和预测[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
4 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
5 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;海浪非线性行为的参数化表征[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
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7 施式亮;何利文;宋译;刘影;;基于混沌与神经网络耦合模型的回采工作面瓦斯涌出时序分析与预测[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
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10 郝育新;刘彦琦;张伟;;基于平均法的van der Pol方程二次近似解及分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
8 赵永昌;一类时滞静态递归神经网络的动力学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
9 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年
10 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
2 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
4 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 杨立志;基于语义网的图像检索算法的研究[D];广西师范学院;2010年
6 董涛;生物基因调控系统和钙离子振荡体系的动力学行为研究[D];广西师范学院;2010年
7 吴珺;数据挖掘技术在彩票销售数据分析中的应用研究[D];郑州大学;2010年
8 王玲玲;南水北调中线总干渠节制闸控制运行方式研究[D];郑州大学;2010年
9 王初亮;远程气动灭火炮发射机构的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李娅;基于混沌理论的电力谐波检测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 窦慧丽;吴志周;;基于小波分析和非参数回归的交通流组合预测方法[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年04期
2 冬雷;王丽婕;高爽;廖晓钟;;基于混沌时间序列的大型风电场发电功率预测建模与研究[J];电工技术学报;2008年12期
3 张国强;张伯明;;基于组合预测的风电场风速及风电机功率预测[J];电力系统自动化;2009年18期
4 师洪涛;杨静玲;丁茂生;王金梅;;基于小波—BP神经网络的短期风电功率预测方法[J];电力系统自动化;2011年16期
5 丁明,张立军,吴义纯;基于时间序列分析的风电场风速预测模型[J];电力自动化设备;2005年08期
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7 曾杰;张华;;基于最小二乘支持向量机的风速预测模型[J];电网技术;2009年18期
8 刘国璧;郑婷婷;;基于神经网络组合模型的能源消费量预测研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2009年04期
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10 宗春光,宋靖雁,任江涛,胡坚明;基于相空间重构的短时交通流预测研究[J];公路交通科技;2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨志凌;风电场功率短期预测方法优化的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 刘兴杰;风电输出功率预测方法与系统[D];华北电力大学;2011年
4 白治江;基于遗传算法的模糊系统研究[D];华东师范大学;2006年
5 明亮;遗传算法的模式理论及收敛理论[D];西安电子科技大学;2006年
6 姜昌华;遗传算法在物流系统优化中的应用研究[D];华东师范大学;2007年
7 陈堂功;遗传算法及其应用于电磁装置优化设计的研究[D];河北工业大学;2006年
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9 刘美容;基于遗传算法、小波与神经网络的模拟电路故障诊断方法[D];湖南大学;2009年
10 唐海红;基于遗传算法的连续梁桥优化设计方法与应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
2 全书鹏;智能交通中车流量预测与路径优化技术的研究[D];郑州大学;2010年
3 刘敏;基于统计方法的交通事件检测[D];武汉理工大学;2010年
4 段飞飞;基于信息融合的高速公路交通事件自动检测算法研究[D];长安大学;2011年
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6 黄磊;基于动态神经网络的风电场输出功率预测及其应用的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 吕琪;基于动态神经网络的交通事件检测算法[D];浙江大学;2003年
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9 白竹;城市主干路交通异常状态自动判别方法研究[D];吉林大学;2006年
10 潘若禹;基于数据融合的高速公路交通异常事件检测的研究[D];长安大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 门宝辉,赵燮京,梁川;长江上游川中地区降水时间序列的混沌分析[J];长江科学院院报;2004年01期
2 梁志珊,陈建华,刘哲;基于人工神经网络的自适应电力系统短期负荷预测[J];东北电力学院学报;1994年01期
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
8 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
9 韩婷婷;ICT强壮奥运“神经网络”[N];通信产业报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
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6 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
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10 尹丽子;基于动态模型的神经网络稳定性研究[D];山东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
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3 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
4 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
5 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
6 高宝建;基于神经网络的月降水预报模型在洪泽湖的应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
7 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
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9 闫超;基于BP神经网络的煤矿深埋硐室软岩流变参数反演分析[D];安徽理工大学;2011年
10 段成均;时滞神经网络稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
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