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Enregistrement W3096595861 · doi:10.1063/5.0009326

Learning dynamical systems in noise using convolutional neural networks

2020· article· en· W3096595861 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueChaos An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueTime Series Analysis and Forecasting
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésChaoticComputer scienceSpectrogramArtificial intelligenceConvolutional neural networkNoise (video)Dynamical systems theoryPattern recognition (psychology)Image (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The problem of distinguishing deterministic chaos from non-chaotic dynamics has been an area of active research in time series analysis. Since noise contamination is unavoidable, it renders deterministic chaotic dynamics corrupted by noise to appear in close resemblance to stochastic dynamics. As a result, the problem of distinguishing noise-corrupted chaotic dynamics from randomness based on observations without access to the measurements of the state variables is difficult. We propose a new angle to tackle this problem by formulating it as a multi-class classification task. The task of classification involves allocating the observations/measurements to the unknown state variables in order to find the nature of these unobserved internal state variables. We employ signal and image processing based methods to characterize the different system dynamics. A deep learning technique using a state-of-the-art image classifier known as the Convolutional Neural Network (CNN) is designed to learn the dynamics. The time series are transformed into textured images of spectrogram and unthresholded recurrence plot (UTRP) for learning stochastic and deterministic chaotic dynamical systems in noise. We have designed a CNN that learns the dynamics of systems from the joint representation of the textured patterns from these images, thereby solving the problem as a pattern recognition task. The robustness and scalability of our approach is evaluated at different noise levels. Our approach demonstrates the advantage of applying the dynamical properties of chaotic systems in the form of joint representation of UTRP images along with spectrogram to improve learning dynamical systems in colored noise.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,302
Score d'incertitude au seuil0,576

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,031
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,271 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle