Chaotic time series forecasting with residual analysis using synergy of ensemble neural networks and Taguchi's design of experiments
Notice bibliographique
Résumé
This dissertation aims to develop an effective and practical method to forecast chaotic time series. Chaotic behaviour has been observed in the areas of marketing, stock markets, supply chain management, foreign exchange rates, weather forecasting and many others. An effective forecasting model can reduce the potential risks and uncertainty and facilitate planning and decision making in chaotic systems. In this study, residual analysis using a combination of the embedding theorem and ensemble artificial neural networks is adopted to forecast chaotic time series. Based on the embedding theorem, the embedding parameters are determined and the time series is reconstructed into proper phase space points. The embedded phase space points are fed into the first neural network and trained. The weights and biases are kept to predict the future values of phase space points and accordingly to obtain future values of chaotic time series. The residual of the predicted time series is further analyzed; and, if a chaotic behaviour is observed, then the residuals are processed as a new chaotic time series and predicted. This iterative residual analysis can be repeated several times depending on the desired accuracy level and computational efficiency. Finally, the last neural network is trained using neural networks' result values of the time series and the residuals as input and the original time series as output. The initial weights and biases of the neural networks are improved using genetic algorithms. Taguchi's design of experiments is adopted to identify appropriate factor-level combinations to improve the result of the proposed forecasting method. A systematic approach is proposed to improve the combination of ensemble artificial neural networks and their parameters. The proposed methodology is applied to a number of benchmark and some real life chaotic time series. In addition, the proposed forecasting method has been applied to financial sector time series, namely, the stock markets and foreign exchange rates. The experimental results confirm that the proposed method can predict the chaotic time series more effectively in terms of error indices when compared with other forecasting methods in the literature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».