Перейти к содержимому
UzScite
  • НСИ
    • Новости События
    • Методическая информация
    • Нормативные документы
  • Каталог журналов
  • Указатель авторов
  • Список организаций

Оптимизация прогноза несиационарных объектов на основе интеллектуфлного регулирования значений переменных

Жуманов И. И.

Бекмуродов З.Т.

Проблемы вычислительной и прикладной математики

  • № 3(15) 2018

Страницы: 

111

 – 

126

Язык: русский

Открыть файл статьи
Открыть страницу статьи в Интернет

Аннотация

Сформулирована проблема оптимизации прогноза на базисе концептуальных принципов и методов многокомпонентного моделирования нестационарных объектов и синтеза вычислительных схем динамических моделей, нечетких множеств, нечеткой логики и нейронных сетей (НС). Предложен гибридный подход, основанный на методы поиска глобального и локальных экстремумов при оптимизации идентификации и обработки данных для обеспечения достоверности прогноза случайных временны хрядов (СВР). Разработан метод обеспечения достоверности прогноза СВР на основе применения нейро-нечетких сетей (ННС), реализованы модифицированные вычислительные схемы структурной и параметрической идентификации, нечеткой логики, применения базы знаний (БЗ), включающих широкий на борнечетких правил взамен сложных аналитических функций и уравнений, описывающих нестационарный процесс. Реализована вычислительная схема нечеткого вывода Сугено нулевого порядка и пятислойной НС, выполняющие функции формирования терм входных переменных, антецедентов нечетких правил, нормализации степеней выполнения правил, формирования заключений по нечетким правилам, агрегирования результатов по различным правилам. Разработан алгоритм обучения НС с определением и настройкой параметров функций принадлежностей (ФП) носителя нечеткихмножеств,которыйосновываетсянаалгоритмсобратнымраспространением ошибки по методам наименьших квадратов и градиентной оптимизации. Метод идентификации СВР совершенствован путем синтеза алгоритмов полиномиального нелинейного фильтра, нечетких множеств, регулирования переменных на основе нечеткой логики и нейронной сети. Разработанные алгоритмы идентификации СВР, оптимизации, регулирования и обработки данных реализованы в составе программного комплекса прогнозирования СВР и проведен сравнительный анализ их эффективности.

The problem is formulated for forecast optimization on the basis of conceptual principles and techniques of multicomponent modeling of non-stationary objects and synthesis of computing schemes of dynamic models, fuzzy sets, fuzzy logic and neural networks (NN). A hybrid approach based on methods of searching for global and local extremes during optimization of identification and processing of data to ensure the reliability of forecast of random time series (RTS) is proposed. Methods is developed to ensure the reliability of RTS forecast on the basis of application of neural-fuzzy networks (NFN), modified computational schemes of structural and parametric identification, fuzzy logic, using of knowledge base (KB) including a wide set of fuzzy rules instead of complex analytical functions and equations describing nonstationary process. Implemented computational scheme of fuzzy inference Sugeno of zero level and five-layered NN have functions of forming the term of input variables, antecedents of fuzzy rules, normalization degrees rule execution, forming conclusions of fuzzy rules, aggregation of results obtained by different rules. NN training algorithm is designed for defining and setting the parameters of belonging functions (BF) of fuzzy sets carrier, which is based on an algorithm to reverse the spread of least squares and gradient optimization mistakes. The method of OTS identification is improved by synthesizing the algorithms of polynomial nonlinear filter, fuzzy sets, regulation of variables based on fuzzy logic and neural network. The developed algorithms for OTS identification, data optimization, regulation and processing were implemented as part of the software complex for OTS forecasting and comparative analysis of their effectiveness are carried out.

Список использованных источников

  1.  Колесников А.В., Кириков И.А. Методология и технология решения сложных задач методами функциональных гибридных интеллектуальных систем. —М.: ИПИ РАН, 2007. 387 с.
  2.  Аверкин А.Н., Беленький А.Г. Иерархические интеллектуальные системы поддержки принятия решений в сложно структурированных областях с использованием экспертнойинформации. //Интеллектуальныесистемы,Том11,выпуск1-4,-М.,2007.-с.5-20.
  3.  Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход. // —М.: Вильямс, 2006. 1408 с.
  4.  Усков А.А., Кузьмин А.В Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика. —М.: Горячая линия - Телеком, 2004. 143 с.
  5.  Милов В.Р., Баранов В.Г., Бажанов Ю.С., Утробин В.А Распознавание образов и обработка изображений в информационно-аналитических системах. —М.: Радиотехника, 2014. 144 с.
  6.  Рутковский Л. Методы и технологии искусственного интеллекта. —М.: Горячая линия - Телеком, 2010. 520 с.
  7.  Савченко А.В. Статистическое распознавание образов на основе вероятностной нейронной сети с проверкой однородности // Искусственный интеллект и принятие решений., 2013. №4. С. 45–56.
  8.  Савченко А.В., Милов В.Р. Нейросетевые методы распознавания кусочно-однородных объектов // Нейрокомпьютеры: разработка, применение., 2014. №11. С. 10–20.
  9.  Галушкин А.И Теория нейронных сетей. —М.: ИПРЖР, 2000. 415 с.
  10.  Jumanov I.I., Bekmurodov Z.T. Algorithms of properties extraction and informative attributes selection on the basis of mellin transformation and parallel calculations, // Всемирная конференция «Интеллектуальные системы для индустриальной автоматизации» - WCIS-2016, Ташкент, 2016. С. 77–81.
  11.  Mathews V.J., Sicuranza G.L. Polynomial signal processing, // A. Wiley-Interscience publication, 2000. p. 452.
  12.  Садыхов Р.Х., Дудкин A.A Обработка изображений и идентификация объектов в системах технического зрения // Искусственный интеллект, 2006. №3. С. 634–643.
  13.  Терехов В.А., Ефимов Д.В., Тюкин И.Ю Нейросетевые системы управления. — М.: ИПРЖР, 2002. 480 с.
  14.  Хайкин С. Нейронные сети: полный курс, 2-е изд., испр. —М.: ООО "И.Д.Вильямc2006. 1104 с.
  15.  Леондеса К.Т. Фильтрация и стохастическое управление в динамических системах / —М.: Мир, 1980. -407 с.
  16.  Синицын И.Н. Фильтры Калмана и Пугачева / —Изд-во: Логос, 2006. -640 с.
  17.  Жуманов И.И., Бекмуродов З.Т. Повышение точности обработки данных нестационарных объектов на основе оптимизации набора параметров гибридной модели идентификации, // XII Международная Азиатская школа-семинар «Проблемы оптимизации сложных систем», Новосибирск, 2016. С. 192–201.

Список всех публикаций, цитирующих данную статью

Copyright © 2025 UzScite | E-LINE PRESS