КОНСТРУКТИВНО-ПРОДУКЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДЕТЕРМІНОВАНИХ ЧАСОВИХ РЯДІВ З ФРАКТАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2023.01.060Ключові слова:
L-система; конструктивно-синтезуюче моделювання; фрактал; правила підстановки часових рядів; генетичний алгоритмАнотація
Це дослідження представляє використання конструктивно-синтезуючого моделювання для детермінованого фрактального прогнозування часових рядів шляхом пошуку відповідної моделі. Конструктивно-синтезуюче моделювання вже успішно використовувалося для генерації різноманітних часових рядів з використанням L-системи та нормального розподілу. Основною метою цього дослідження є протилежний процес – знайти модель, яка пов’язана із заданими значеннями. Розроблено композитний конструктор, який складається з чотирьох взаємопов’язаних конструкторів, які виконують дії від генерації часового ряду до пошуку відповідної моделі за допомогою генетичного алгоритму. Програмне рішення розроблено для досягнення автоматизації процесу тестування. Існує чотири основних етапи експериментів з різною складністю моделей часових рядів, починаючи з одного правила з чотирма символами в правій частині і закінчуючи правилами від одного до трьох з чотирма-десятьма символами в правій частині та складна аксіома. Практичне застосування цього рішення потребує подальшого вивчення з використанням стохастичних реальних часових рядів.
Посилання
S. Weigend, “Time series prediction: forecasting the future and understanding the past”, Routledge, 2018.
D. Kosiorowski, D. Mielczarek and J. P. Rydlewski, “Double functional median in robust prediction of hierarchical functional time series”, arXiv preprint arXiv:1710.02669, 2017.
V. Bulakh, L. Kirichenko and T. Radivilova, „Time series classification based on fractal properties”, IEEE Second International Conference on Data Stream Mining & Processing (DSMP), IEEE, 2018, pp. 198-201.
V.I. Shynkarenko and V.M. Ilman, “Constructive-Synthesizing Structures and Their Grammatical Interpretations. Part II. Refining Transformations”. Cybernetics and Systems Analysis, 50(6), 2014, 829 – 841. doi: 10.1007/s10559-014-9674-9; “Part I. Generalized Formal Constructive-Synthesizing Structure”. Cybernetics and Systems Analysis, vol. 50(5), 2014, pp. 665 – 662. doi: 10.1007/s10559-014-9655-z
V. Skalozub, V. Ilman and V. Shynkarenko, “Development of ontological support of constructive-synthesizing modeling of information systems”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, issue 4 (90), 2017, pp. 58–69. doi: 10.15587/1729-4061.2017.119497
V. Shynkarenko, K. Lytvynenko, R. Chyhir and I. Nikitina, “Modeling of Lightning Flashes in Thunderstorm Front by Constructive Production of Fractal Time Series”. In: Advances in Intelligent Systems and Computing IV, vol. 1080, Springer, 2020, pp. 173-185/ doi: 10.1007/978-3-030-33695-0_13
P. Prusinkiewicz and A. Lindenmayer, “The algorithmic beauty of plants”, Springer Science & Business Media, 2012.
V. Shynkarenko and A. Zhadan, "Modeling of the Deterministic Fractal Time Series by One Rule Constructors," 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), Zbarazh, Ukraine, 2020, pp. 336-339, doi: 10.1109/CSIT49958.2020.9321923.
