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高斯过程回归补偿ARIMA的网络流量预测

北京邮电大学学报 2017年第6期40卷 65-73页

作者：田中大李树江王艳红王向东沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

为提高网络流量时间序列的中期预测精度,提出一种高斯过程回归模型补偿自回归积分滑动平均(ARIMA)模型的网络流量预测模型.首先通过Brock-Dechert-Scheinkman统计量检验方法确定网络流量时间序列包含线性特征与非线性特征;然后利用ARIM... 详细信息

为提高网络流量时间序列的中期预测精度,提出一种高斯过程回归模型补偿自回归积分滑动平均(ARIMA)模型的网络流量预测模型.首先通过Brock-Dechert-Scheinkman统计量检验方法确定网络流量时间序列包含线性特征与非线性特征;然后利用ARIMA模型对网络流量时间序列进行非平稳建模,得到符合网络流量序列线性变化规律的模型,并通过人工蜂群算法优化的高斯过程回归模型对具有非线性特性的预测误差序列进行建模与预测;最后将ARIMA模型的预测值与高斯过程回归模型的预测误差值进行相加得到最终的网络流量预测值.仿真对比实验结果表明,提出的预测方法具有更高的预测精度和更小的预测误差.

关键词：网络流量预测自回归积分滑动平均高斯过程回归 BDS统计量

基于混沌理论与改进回声状态网络的网络流量多步预测

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通信学报 2016年第3期37卷 55-70页

作者：田中大李树江王艳红王向东沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870

网络流量预测是网络管理及网络拥塞控制的重要问题,针对该问题提出一种基于混沌理论与改进回声状态网络的网络流量预测方法。首先利用0-1混沌测试法与最大Lyapunov指数法对不同时间尺度下的网络流量样本数据进行分析,确定网络流量在不... 详细信息

网络流量预测是网络管理及网络拥塞控制的重要问题,针对该问题提出一种基于混沌理论与改进回声状态网络的网络流量预测方法。首先利用0-1混沌测试法与最大Lyapunov指数法对不同时间尺度下的网络流量样本数据进行分析,确定网络流量在不同时间尺度下都具有混沌特性。将相空间重构技术引入网络流量预测,通过C-C方法确定延迟时间,G-P算法确定嵌入维数。对网络流量时间序列进行相空间重构之后,利用一种改进的回声状态网络进行网络流量的多步预测。提出一种改进的和声搜索优化算法对回声状态网络的相关参数进行优化以提高预测精度。利用网络流量的公共数据集以及实际数据进行了仿真,结果表明,提出的预测方法具有更高的预测精度以及更小的预测误差。

关键词：网络流量混沌回声状态网络时间尺度预测

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基于KPCA优化ESN的网络流量预测方法

电机与控制学报 2015年第12期19卷 114-120页

作者：田中大李树江王艳红高宪文沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

为了提高网络流量的预测精确度,提出一种核主成分分析(KPCA)优化回声状态网络(ESN)的网络流量预测方法。首先利用相空间重构对网络流量序列进行处理,提高序列的可预测性,然后对网络流量序列进行核主成分分析,提取序列中的有效信息,通过... 详细信息

为了提高网络流量的预测精确度,提出一种核主成分分析(KPCA)优化回声状态网络(ESN)的网络流量预测方法。首先利用相空间重构对网络流量序列进行处理,提高序列的可预测性,然后对网络流量序列进行核主成分分析,提取序列中的有效信息,通过实验方法确定回声状态网络的储备池参数,最后利用回声状态网络对网络流量进行预测。与标准回声状态网络、差分自回归滑动平均模型(ARIMA)、以及最小二乘支持向量机(LSSVM)预测模型进行了仿真对比,结果表明提出的方法具有更高的预测精确度以及更小的预测误差,同时一定程度上减少了预测时间。

关键词：网络流量预测回声状态网络核主成分分析相空间重构

IFS-LSSVM及其在时延序列预测中的应用

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电机与控制学报 2015年第11期19卷 104-110页

作者：田中大李树江王艳红高宪文沈阳工业大学信息科学与工程学院东北大学信息科学与工程学院

针对最小二乘支持向量机预测模型中最优参数难以确定的问题,提出一种基于改进的自由搜索算法确定最小二乘支持向量机最优参数的方法(IFS-LSSVM)。对标准自由搜索算法进行改进,使之可应用于最小二乘支持向量机的参数优化,改进之后的算法... 详细信息

针对最小二乘支持向量机预测模型中最优参数难以确定的问题,提出一种基于改进的自由搜索算法确定最小二乘支持向量机最优参数的方法(IFS-LSSVM)。对标准自由搜索算法进行改进,使之可应用于最小二乘支持向量机的参数优化,改进之后的算法具有更好的优化性能。将具有时间序列性质的网络时延作为预测对象,利用本文的IFS-LSVM算法进行预测。在仿真中与遗传算法优化的最小二乘支持向量机(GA-LSSVM)、粒子群优化算法优化的最小二乘支持向量机(PSOLSSVM)、标准最小二乘支持向量机工具箱中的网格搜索算法(Grid-LSSVM)进行了对比。仿真对比结果表明本文的方法具有更高的预测精度与更小的预测误差。

关键词：最小二乘支持向量机自由搜索时延序列预测时间序列

经验模式分解与时间序列分析在网络流量预测中的应用

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控制与决策 2015年第5期30卷 905-910页

作者：田中大李树江王艳红高宪文沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

提出一种经验模式分解和时间序列分析的网络流量预测方法.首先,对网络流量时间序列进行经验模式分解,产生高低频分量和余量;然后,对各分量进行时间序列分析,确保高频分量采用改进和声搜索算法优化的最小二乘支持向量机模型、低频分量和... 详细信息

提出一种经验模式分解和时间序列分析的网络流量预测方法.首先,对网络流量时间序列进行经验模式分解,产生高低频分量和余量;然后,对各分量进行时间序列分析,确保高频分量采用改进和声搜索算法优化的最小二乘支持向量机模型、低频分量和余量采用差分自回归滑动平均模型进行建模和预测;最后,将预测结果通过RBF神经网络进行非线性叠加,得到最终的预测值.仿真实验表明,所提出方法具有更好的预测效果和更高的预测精度.

关键词：网络流量经验模式分解时间序列白相似预测

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网络控制系统的模糊权重变采样周期调度策略

电子学报 2015年第5期43卷 980-986页

作者：田中大李树江王艳红高宪文石彤沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 辽宁林业职业技术学院人文学院辽宁沈阳110101

网络控制系统的性能受到采样周期的影响.针对多回路网络控制系统,根据系统控制回路误差和误差变化率,利用模糊推理计算各回路的动态权重,同时根据当前网络运行状况预测新的网络利用率,然后利用ARIMA算法对数据包传输时间进行预测,最后... 详细信息

网络控制系统的性能受到采样周期的影响.针对多回路网络控制系统,根据系统控制回路误差和误差变化率,利用模糊推理计算各回路的动态权重,同时根据当前网络运行状况预测新的网络利用率,然后利用ARIMA算法对数据包传输时间进行预测,最后在网络带宽一定的条件下,利用模糊动态权重系数、网络利用率、数据包传输时间,不断的改变系统中各控制回路的采样周期,达到优化网络控制系统性能的目的.利用True Time工具箱进行的仿真验证了本文方法的有效性.

关键词：网络控制系统调度变采样周期模糊

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Markov跳变系统的未知输入观测器设计

电脑知识与技术 2021年第25期17卷 139-143页

作者：李硕田中大沈阳工业大学人工智能学院辽宁沈阳110870

本文对离散时间非线性Markov跳变系统研究了未知输入观测器(UIO)设计问题。所提出的未知输入观测器具有较为新颖的结构。在文中给出了基于Lyapunov函数的未知输入观测器设计的可行性条件,并将其转化为一组线性矩阵不等式(LMI)条件,便于... 详细信息

本文对离散时间非线性Markov跳变系统研究了未知输入观测器(UIO)设计问题。所提出的未知输入观测器具有较为新颖的结构。在文中给出了基于Lyapunov函数的未知输入观测器设计的可行性条件,并将其转化为一组线性矩阵不等式(LMI)条件,便于利用软件的相关工具箱进行参数求解。最后通过对车辆横向动力学模型的数值仿真,验证了该方法的有效性与实用性。

关键词： Markov跳变系统离散时间非线性未知输入观测器线性矩阵不等式

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网络控制系统改进EDF调度策略研究

电脑知识与技术 2021年第25期17卷 7-10页

作者：蒋凯田中大沈阳工业大学人工智能学院辽宁沈阳110870

针对网络中传输任务动态变化的属性,对传统的最早截止期优先(EDF)调度策略进行优化,以任务变化的周期和执行时间为基准提出改进的EDF精确化调度策略。从可调度条件出发,利用任务的执行时间和周期的分布函数,结合精确化处理方法,对变化... 详细信息

针对网络中传输任务动态变化的属性,对传统的最早截止期优先(EDF)调度策略进行优化,以任务变化的周期和执行时间为基准提出改进的EDF精确化调度策略。从可调度条件出发,利用任务的执行时间和周期的分布函数,结合精确化处理方法,对变化的时间进行合理的取值,从而得到精确的时间属性值并以此进行任务传输。克服了传统调度策略中优先级混乱导致传输性能下降的缺陷,且继承了传统策略的资源利用率高的优点。通过仿真证明改进的EDF调度策略有效提高了网络控制系统的调度性能。

关键词：网络控制系统 EDF 动态变化精确化调度

一种基于无线传感器网络安全的能量优化路由算法

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大连理工大学学报 2016年第2期56卷 193-201页

作者：李树江佟以鑫王向东田中大沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870

针对无线传感器网络节点能量利用效率、能量消耗不均衡和安全威胁而导致的网络寿命和网络功能受到影响等问题,提出了一种基于网络安全的能量优化路由算法.在网络中建立安全信任评估机制,借用物理学中势场的概念,利用节点深度、区域能量... 详细信息

针对无线传感器网络节点能量利用效率、能量消耗不均衡和安全威胁而导致的网络寿命和网络功能受到影响等问题,提出了一种基于网络安全的能量优化路由算法.在网络中建立安全信任评估机制,借用物理学中势场的概念,利用节点深度、区域能量、剩余能量和安全信任值信息建立4个势场,并将它们统一成一个整合的势场.利用该势场函数确定节点数据包传输的下一跳方向,来达到对传感器网络能量利用效率、能量均衡和安全性的优化.通过仿真实验验证了算法的有效性.

关键词：无线传感器网络网络安全能量均衡信任机制