Исследование динамической системы по временной реализации презентация

Содержание

Пусть мы имеем записанную реализацию x = x(t) или, при наличии дискретизации, временной ряд xk = x(kΔt), k = 0, 1, 2, ... , М , и пусть зависимость от

Слайд 1ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПО ВРЕМЕННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
Теоретически теория и практика - одно

и то же, но практически -это совсем разные вещи

Слайд 2 Пусть мы имеем записанную реализацию x = x(t) или, при наличии

дискретизации, временной ряд xk = x(kΔt), k = 0, 1, 2, ... , М , и пусть зависимость от времени визуально выглядит сложной и непериодической.
Можно ли из ее анализа заключить, произведена ли реализация динамической системой или это просто случайный шумовой сигнал?
Если это динамическая система, то что можно сказать о ее свойствах и характеристиках — сколько переменных необходимо для задания состояния, какова фрактальная размерность аттрактора, отвечающего за наблюдаемый режим, хаотический ли он, можно ли сконструировать модель в виде дифференциальных уравнений или отображений, которая позволяла бы адекватно воспроизвести наблюдаемую временную зависимость и прогнозировать будущее состояние системы?

Анализ реализации


Слайд 3РЕКОНСТРУКЦИЯ АТТРАКТОРА
Главная идея применения методов хаотической динамики к анализу временных рядов

состоит в том, что основная структура хаотической системы, содержащая в себе всю информацию о системе, а именно аттрактор динамической системы, может быть восстановлена через измерение только одной наблюдаемой этой динамической системы, фиксированной как временной ряд. Процедура реконструкции фазового пространства и восстановление хаотического аттрактора системы при динамическом анализе временного ряда сводится к построению псевдофазового пространства.

Слайд 4РЕКОНСТРУКЦИЯ АТТРАКТОРА Теорема Уитни-Такенса.


Слайд 5РЕКОНСТРУКЦИЯ АТТРАКТОРА

АТТРАКТОР ЧУА
АТТРАКТОР ЛОРЕНЦА


Слайд 6РЕКОНСТРУКЦИЯ АТТРАКТОРА. ВЫБОР τ


Слайд 7РЕКОНСТРУКЦИЯ АТТРАКТОРА. ВЫБОР τ

АТТРАКТОР ЛОРЕНЦА
τ=0.05 (а)

τ=0.15 (б)

τ=0.5 (в)

τ=0.75 (г).



Слайд 8РЕКОНСТРУКЦИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА

Значения τ
в долях от единицы времени
0.02 (а), 0.25

(б), 0.9 (в).

Слайд 9РАЗМЕРНОСТЬ ВЛОЖЕНИЯ
Размерность вложения m –
минимальная
целая размерность фазового
пространства, которое

содержит аттрактор.



Слайд 10ФРАКТАЛЬНАЯ РАЗМЕРНОСТЬ И РАЗМЕРНОСТЬ ВЛОЖЕНИЯ


Слайд 11

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ РАЗМЕРНОСТЬ

Аттрактор Энона


Слайд 12КОРРЕЛЯЦИОННАЯ РАЗМЕРНОСТЬ


Слайд 13КОРРЕЛЯЦИОННАЯ РАЗМЕРНОСТЬ
Технические проблемы


Слайд 14КОРРЕЛЯЦИОННАЯ РАЗМЕРНОСТЬ И РАЗМЕРНОСТЬ ВЛОЖЕНИЯ
dc≤ m
Размерность вложения m – это

размерность фазового пространства, начиная с которой dc перестает изменяться.



АТТРАКТОР ЛОРЕНЦА


Слайд 15КОРРЕЛЯЦИОННАЯ РАЗМЕРНОСТЬ И РАЗМЕРНОСТЬ ВЛОЖЕНИЯ
Для случайных процессов, т.е. порожденных системой с

большим
числом степеней свободы, фрактальная размерность является целым
числом и ее значение приближенно равняется размерности
фазового пространства, в котором она вычисляется .



Шумовой сигнал


Слайд 16ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ЛЯПУНОВА


Слайд 17ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ЛЯПУНОВА


Слайд 18Реализации ЭЭГ лабораторных животных
1)Бодрствование
2)Медленный сон
3)Парадоксальный сон
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
Восстановленные псевдофазовые портреты

ЭЭГ

τ=500

τ=480

τ=420


Слайд 19Фазовые портреты изменения величины окна перегрузки узла компьютерной сети


Слайд 20
EUR/USD, time frame H1.

NZD/CAD, time frame H4.

GBP/JPY, time frame D1.

CAD/JPY, time

frame 1WEEK.

Слайд 21Reconstructed Attractors for Currency Quote Time Series
Random
process
EUR/USD,
H1,
NZD/CAD,

H4,

GBP/JPY,
D1,

CAD/JPY,
W1,

The preliminary conclusion:

The reconstructed attractors are strange attractors and are produced with chaotic systems.

x

y

x

x

y

y

y

y

x

x

z

z

z

z

z


Слайд 22Estimation of the Correlation Dimension for quote time series(1)
Lorenz System,
D(m)

=2.03, m=3

Random process

EUR/USD, H1,
D(m)=2.5, m=5


Слайд 23NZD/CAD, H4,
D(m)=2.4, m=3
GBP/JPY, D1,
D(m)=3.5, m=5
CAD/JPY, 1WEEK, D(m)=3.7, m=4
Estimation

of the Correlation Dimension for quote time series(2)

Слайд 24Estimation of the Lyapunov Exponent
Lyapunov exponent for the quote time series


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика