Прогнозирование хаотических процессов в гидроэкологических системах на основе концепции аттрактора и нейросетевого подхода: Приложение

Авторы: Хецелиус О.Ю.

Год: 2014

Номер: 15

Страницы: 16-21

Аннотация

Предложен принципиально новый подход к нелинейному моделированию и прогнозированию хаотических процессов в геофизических и экологических системах, который базируется на использовании концепции компактного геометрического аттрактора и нейросетевых (искусственный интеллект) алгоритмов. В качестве иллюстрации применения метода, приведены результаты прогноза флуктуаций концентраций нитратов в водных бассейнах в районе Малых Карпат (1969-1966).

Теги: гидроэкологические системы; концепция аттрактора; нейросетевой алгоритм; прогноз; хаотические процессы

Список литературы

  1. Hastings A.M., Hom С., Ellner S, Turchin P., Godfray Y. Chaos in ecology: is Mother Nature a strange attractor? // Ann. Rev. Ecol. Syst.-1993.-Vol.24.-P.1-33.
  2. Abarbanel H.D.I., Brown R., Sidorowich J.J., Tsimring L.Sh. The analysis of observed chaotic data in physical systems // Rev. Mod. Phys.-1993.-Vol.65.- P.1331-1392.
  3. Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods// Phys. Rep. -1999.-Vol..08(1).-P.1-64.
  4. May R.M. Necessity and chance: determinisctic chaos in ecology and evolution// Bull. Amer. Math. Soc.-1995.-Vol.32.-P.291-308.
  5. Kennel M., Brown R., Abarbanel H. Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using a geometrical construction// Phys. Rev.A.-1992.-Vol.45.-P.3403-3411.
  6. Turcotte D.L. Fractals and chaos in geology and geophysics. – Cambridge: Cambridge University Press.-1997.
  7. Mañé R. On the dimensions of the compact invariant sets of certain non-linear maps// Lecture Notes in Mathematics (Berlin, Springer).-1981.-Vol.898.-P.230-242.
  8. Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors// Physica D. – 1983. – Vol. 9. – P. 189-208.
  9. Bunyakova Yu.Ya., Glushkov A.V., Analysis and forecast of the impact of anthropogenic factors on air basein of an industrial city.-Odessa: Ecology, 2010.-256p.
  10. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Prepelitsa G.P., Tsenenko I.A. Temporal variability of the atmosphere ozone content: Effect of North-Atlantic oscillation// Optics of atmosphere and ocean.-2004.-Vol.14,N7.-P. 219-223
  11. Glushkov A.V., Svinarenko A.A., Loboda A.V. Theory of neural networks on basis of photon echo and its program realization.- Odessa, TEC, 2004.-280P.
  12. Glushkov A.V.,Loboda N.S.,Khokhlov V.N.Using meteorological data for reconstruction of annual runoff series over ungauged area: Empirical orthogonal functions approach to Moldova- Southwest Ukraine region//Atmospheric Research (Elsevier).-2005.-Vol.77.-P.100-113.
  13. Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Lovett L. Using non-decimated wavelet decomposition to analyse time variations of North Atlantic Oscillation, eddy kinetic energy, and Ukrainian precipitation // Journal of Hydrology (Elsevier).-2006.-Vol. 322. N1-4.-P.14-24.
  14. Khokhlov V.N., Glushkov A.V., Loboda N.S., Bunyakova Yu.Ya. Short-range forecast of atmospheric pollutants using non-linear prediction method// Atmospheric Environment (Elsevier).-2008.-Vol.42.-P. 7284–7292.
  15. Glushkov A.V., Khetselius O.Yu., Brusentseva S.V., Zaichko P.A., Ternovsky V.B. Adv. in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Adv. in Com-puter Engineering, ed. by J.Balicki (WSEAS, Gdansk).-2014.-Vol.21.- P.69-75.
  16. Glushkov A.V., Svinarenko A.A., Buyadzhi V.V., Zaichko P.A., Ternovsky V.B. Adv.in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Adv. in Computer Engineering, ed. by J.Balicki (WSEAS, Gdansk).-2014.-Vol.21.- P.143-150.
  17. Glushkov A.V., Khetselius O.Yu., Bunyakova Yu.Ya., Grushevsky O.N., Solyanikova E.P. Studying and forecasting the atmospheric and hydroecological systems dynamics by using chaos theory methods// Dynamical Systems Theory Eds. J. Awrejcewicz, M. Kazmierczak, P. Olejnik, J, Mrozowski (Lodz, Polland).-2013.-Vol.T1.-P.249-258.
  18. Khetselius O.Yu. Forecasting evolutionary dynamics of chaotic systems using advanced non-linear prediction method// Dynamical Systems Applications, Eds. J. Awrejcewicz, M. Kazmierczak, P. Olejnik, J, Mrozowski (Lodz, Polland).-2013.-Vol.T2.-P.145-152
Скачать полный текст (PDF)