Автоматизированный поиск экстремумов спектральной области временного ряда для определения уточнения гармоник модели полигармонического полинома | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №35 (273) август 2019 г.

Дата публикации: 02.09.2019

Статья просмотрена: 104 раза

Библиографическое описание:

Ларионов, К. О. Автоматизированный поиск экстремумов спектральной области временного ряда для определения уточнения гармоник модели полигармонического полинома / К. О. Ларионов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 35 (273). — С. 3-5. — URL: https://moluch.ru/archive/273/62227/ (дата обращения: 17.12.2024).



В настоящее время большое значение имеет решение прикладных задач, что дает толчок к развитию различных отраслей науки.

Значительная часть прикладных задач связана с методами оптимизации. Оптимизация применяется с различной целью, в зависимости от той цели, которую поставила данная отрасль. На рисунке 1 представлены статистические данные профессионального сообщества IT-директоров России Global CIO [3].

Рис. 1. Результаты опроса партнеров Global CIO, для каких целей они описывают процессы внутри компании

Из вышесказанного следует, что главными целями при этом остаются автоматизация процессов, их регламентация и стандартизация, а также оптимизация.

Главным достоинством существующих методов нахождения экстремумов является простота и нахождение глобальных максимумов и минимумов, однако, в ряде поставленных задач исследования временных рядов, было необходимо произвести большой объем вычислений с минимальными временными и вычислительными затратами, что большинство существующих методов не позволяет реализовать.

Целью исследования является повышение точности прогноза заданного временного ряда на основе модели полигармонического полинома.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены следующие задачи:

1 Нахождение промежутков возрастания и убывания числовой последовательности {M}Ni=1

Пусть существует числовая последовательность {M}Ni=1 длиной N состоящий из чисел x, принадлежащих множеству рациональных чисел Q.

] ∃ {M}Ni=1, где x ∈ M и x ∈ {Q}

Так как любой числовой ряд можно представить композицией гармонических функций то будем считать, что {M}Ni=1 является функцией представленной в виде полигармонического полинома.

1) Пусть x(i) это число функции M(N) где i это номер числа x в ряду M(N), а x(i+1) следующее число последовательности {M}Ni=1

2) Пусть область допустимых значений функции от 0 до

Пусть область определения функции от 0 до

3) Тогда функция {M}Ni=1 возрастает там где f `(x(i)) > 0 и убывает там где f `(x(i)) < 0 при том что {M}Ni=1 определена и непрерывна на всей E(М)

4) Найдем все промежутки возрастания и убывания {M}Ni=1 начиная с первого элемента функции.

Пусть m это начала промежутка функции, k это конец промежутка, тогда: {M}Ni=1 убывает на интервале от (m; k) если f `(x(i)) < 0 при x(i) (m; k)

Определение интервалов при убывании функции:

m = i

Если: f `(x(i)) < 0

i = i + 1

Если f `(x(i)) > 0

k = i — 1

{M}Ni=1 возрастает на интервале от (m; k) если f `(x(i)) > 0 при x(i) (m; k)

Определение интервалов при возрастании функции:

m = i

Если: f `(x(i)) > 0

i = i + 1

Если f `(x(i)) < 0

k = i — 1

2 Нахождение минимума числовой последовательности на интервале N

Пусть существует числовая последовательность {M}Ni=1 длиной N состоящий из чисел x, принадлежащих множеству рациональных чисел Q.

] ∃ {M}Ni=1 где x ∈ M и x ∈ {Q}

2) Пусть x(i) это число ряда M(N) где i это номер числа x в ряду M(N), а x(i+1) следующее число последовательности {M}Ni=1

3) Вычислим шаг суммирования q как производную от x(i)

q = -f `(x(i))

4) Обозначим критерий С = 0,5 которая будет являться пороговым значением при нахождении локального минимума числовой последовательности

5) Вычислим x(i+1) как сумму шага суммирования и значение точки x(i)

x(i + 1) = x(i) + q

6) Обозначим систему условий нахождения локального минимума x(min) последовательности {M}Ni=1

C

Тогда:

X(min) = x(i + 1) если

3 Нахождение максимума числовой последовательности на интервале N

Пусть существует числовая последовательность {M}Ni=1 длиной N состоящий из чисел x, принадлежащих множеству рациональных чисел Q.

] ∃ {M}Ni=1 где x ∈ M и x ∈ {Q}

1) Пусть x(i) это число ряда M(N) где i это номер числа x в ряду M(N), а x(i+1) следующее число последовательности {M}Ni=1

2) Вычислим шаг суммирования q как производную от x(i)

q = f `(x(i))

3) Обозначим критерий С = 0,5 которая будет являться пороговым значением при нахождении локального минимума числовой последовательности

4) Вычислим x(i+1) как сумму шага суммирования и значение точки x(i)

x(i + 1) = x(i) + q

4) Обозначим систему условий нахождения локального минимума x(min) последовательности {M}Ni=1

Тогда:

X(max) = x(i + 1) если

В работе был рассмотрен метод нахождения точек экстремума спектральной области временного ряда для определения уточнения гармоник модели полигармонического полинома. Достоинством рассмотренного метода является простота алгоритмизации, минимальные временные и вычислительные затраты. Данный метод повышает точность прогнозного ряда путем нахождения максимальных значений гармоник временного ряда в спектральной области.

Литература:

1 Аралбаев Т. З. Построение адаптивных систем мониторинга и диагностирования сложных промышленных объектов на основе принципов самоорганизации; Уфа: Гилем, 2003. — 247 с.: ил.;

2 Тенденции и комментарии [Электронный ресурс] / Интернет– ресурс. — Режим доступа к статье: http://dit.isuct.ru/IVT/sitanov/Literatura/M171/Pages/Glava1_1.htm

3 Методы одномерной оптимизации [Электронный ресурс] / Интернет– ресурс. — Режим доступа к статье: http://dit.isuct.ru/IVT/sitanov/Literatura/M171/Pages/Glava1_1.htm

Основные термины (генерируются автоматически): числовая последовательность, CIO, локальный минимум, номер числа, полигармонический полином, число последовательности, временный ряд, пороговое значение, система условий нахождения, спектральная область.


Похожие статьи

Разработка системы контроля распределения трафика веб-ресурса на основе прогнозных рядов модели полигармонического полинома

Экспериментальное определение коэффициентов связи на базе статических характеристик технологического процесса

Приводятся практическая реализация методов планирования эксперимента при составлении аппроксимационной модели функций многих переменных.

Возможность применение вейвлет-функции Гаусса первого порядка для моделирования продольного распределения магнитного поля реверсивных магнитных периодических систем

Расчет стабилизированного изотермического течения жидкости с постоянными физическими свойствами в круглой цилиндрической трубе на основе f-модели турбулентности

Автоматизация моделирования продольного распределения магнитного поля полигармонических магнитных периодических фокусирующих систем в среде Mathcad

Решение задач строительной механики по определению максимального прогиба и основной частоты колебаний треугольных пластинок с помощью МИКФ

Исследование методической погрешности метода квазиэквивалентного укрупнения состояний марковских моделей

О способе унификации программно-алгоритмической модели многоагентных методов оптимизации на примере метода роя частиц

Методы z-преобразования для расчета передаточной функции цифрового фильтра на примере RLC-цепи

Практическое применение вейвлет-преобразования для исследования нестационарных несинусоидальных сигналов и расчёта мощности

Похожие статьи

Разработка системы контроля распределения трафика веб-ресурса на основе прогнозных рядов модели полигармонического полинома

Экспериментальное определение коэффициентов связи на базе статических характеристик технологического процесса

Приводятся практическая реализация методов планирования эксперимента при составлении аппроксимационной модели функций многих переменных.

Возможность применение вейвлет-функции Гаусса первого порядка для моделирования продольного распределения магнитного поля реверсивных магнитных периодических систем

Расчет стабилизированного изотермического течения жидкости с постоянными физическими свойствами в круглой цилиндрической трубе на основе f-модели турбулентности

Автоматизация моделирования продольного распределения магнитного поля полигармонических магнитных периодических фокусирующих систем в среде Mathcad

Решение задач строительной механики по определению максимального прогиба и основной частоты колебаний треугольных пластинок с помощью МИКФ

Исследование методической погрешности метода квазиэквивалентного укрупнения состояний марковских моделей

О способе унификации программно-алгоритмической модели многоагентных методов оптимизации на примере метода роя частиц

Методы z-преобразования для расчета передаточной функции цифрового фильтра на примере RLC-цепи

Практическое применение вейвлет-преобразования для исследования нестационарных несинусоидальных сигналов и расчёта мощности

Задать вопрос