LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Số mờ hình thang trong mô hình dự báo chuỗi thời gian mờ

1 đại học thái nguyên Tr-ờng đại học CÔNG NGHệ THÔNG TIN Và TRUYềN THÔNG V TH HOA S M HèNH THANG TRONG Mễ HèNH D BO CHUI THI GIAN M LUN VN THC S KHOA HC MY TNH thái nguyên - năm 2014 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ đại học thái nguyên Tr-ờng đại học CÔNG NGHệ THÔNG TIN Và TRUYềN THÔNG V TH HOA [ S M HèNH THANG TRONG Mễ HèNH D BO CHUI THI GIAN M LUN VN THC S KHOA HC MY TNH Chuyờn ngnh: KHOA HC MY TNH Mó s: 60.48.01 Ngi hng dn khoa hc: TS NGUYN CễNG IU Thỏi Nguyờn, 2014 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MC LC MC LC DANH MC HèNH NH DANH MC BNG BIU M U CHNG 1: CC KIN THC C BN V CHUI THI GIAN 10 1.1 Chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn 10 1.1.1 Khỏi nim chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn 10 1.1.2 Quỏ trỡnh ngu nhiờn dng 11 1.1.3 Hm t tng quan 12 1.1.4 Toỏn t tin, toỏn t lựi 12 1.2 Quỏ trỡnh ARMA 13 1.2.1 Quỏ trỡnh t hi quy 13 1.2.2 Quỏ trỡnh trung bỡnh trt 15 1.2.3 Quỏ trỡnh t hi quy trung bỡnh trt 17 1.3 c lng tham s mụ hỡnh ARMA 18 CHNG 2: Lí THUYT TP M V CHUI THI GIAN M 20 2.1 Lý thuyt m 20 2.1.1 nh ngha m 20 2.1.2 Mt s khỏi nim c bn ca m 22 2.1.3 Cỏc phộp toỏn trờn m 23 2.1.4 Cỏc phng phỏp gii m 25 2.2 S hc m 27 2.2.1 S m 27 2.2.2 Cỏc dng s m thng dựng 29 2.3 Cỏc quan h v suy lun xp x, suy din m 30 2.3.1 Quan h m 30 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.3.2 Suy lun xp x v suy din m 32 2.4 H m 33 2.4.1 B m hoỏ 34 2.4.2 H lut m 34 2.4.3 ng c suy din 35 2.4.4 B gii m 36 CHNG 3: MT S THUT TON TRONG Mễ HèNH D BO CHUI THI GIAN M 38 3.1 Mt s khỏi nim 38 3.1.1 nh ngha m v chui thi gian m 38 3.1.2 Mt s nh ngha liờn quan n chui thi gian m 38 3.2 Mt s thut toỏn d bỏo mụ hỡnh chui thi gian m 39 3.2.1 Thut toỏn ca Song & Chissom 39 3.2.2 Thut toỏn ca Chen 40 3.2.3 Thut toỏn Heuristic ca Huarng 41 3.3 Mt s phng phỏp chia khong 42 3.3.1 Phng phỏp di da trờn s phõn b giỏ tr 42 3.3.2 Phng phỏp di da trờn giỏ tr trung bỡnh 42 3.4 Mụ hỡnh d bỏo s dng s m hỡnh thang 43 3.4.1 S m hỡnh thang 43 3.4.2 Thut toỏn s dng s m hỡnh thang 45 CHNG 4: NG DNG TRONG D BO GI VNG 48 4.1 D bỏo ch s giỏ vng theo mụ hỡnh ca Chen 48 4.2 D bỏo ch s giỏ vng da trờn s m hỡnh thang 53 KT LUN 63 PH LC 64 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MC HèNH NH Hỡnh 2.1 Hm thuc A(x) cú mc chuyn i tuyn tớnh 21 Hỡnh 2.2 Hm thuc ca B 21 Hỡnh 2.3 Min xỏc nh v tin cy ca m A 22 Hỡnh 2.4: bự A ca m A 23 Hỡnh 2.5 Hp hai m cú cựng v tr 24 Hỡnh 2.6 Giao hai m cú cựng v tr 24 Hỡnh 2.7 Gii m bng phng phỏp im cc i 26 Hỡnh 2.8 Gii m bng phng phỏp im trng tõm 27 Hỡnh 2.9 Cỏc loi hm thnh viờn s m 28 Hỡnh 2.10 Phõn loi hm thnh viờn s m 28 Hỡnh 2.11 S m hỡnh thang 29 Hỡnh 2.12 S m hỡnh tam giỏc 30 Hỡnh 3.1 S m hỡnh thang 44 Hỡnh 4.1 th so sỏnh giỏ tr d bỏo v giỏ tr thc 53 Hỡnh 4.2 th d bỏo kt qu so sỏnh kt qu thc v d bỏo m hỡnh thang 62 Hỡnh 4.3 th so sỏnh kt qu d bỏo theo Chen v d bỏo hỡnh thang 62 Hỡnh PL1: Giao din chng trỡnh 64 Hỡnh PL2: Cỏc mi quan h logic m 65 Hỡnh PL3: Chy chng trỡnh 66 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MC BNG BIU Bng 3.1 C s ỏnh x 42 Bng 3.2 Giỏ tr c s lp khong 45 Bng 4.1 Giỏ tr ch s giỏ vng H Ni 48 Bng 4.2 Phõn b giỏ tr tng khong 49 Bng 4.3 Phõn khong 49 Bng 4.4 Bng giỏ tr m 51 Bng 4.5 Nhúm mi quan h m 51 Bng 4.6 Kt qu d bỏo 53 Bng 4.7 Ch s giỏ vng SJC HN thỏng 5/2014 54 Bng 4.8 Bng cỏc giỏ tr m 56 Bng 4.9 Bng cỏc mi quan h m 56 Bng 4.10 Bng giỏ tr d bỏo 58 Bng 4.11 Bng d bỏo giỏ vng cho ngy 03/05 theo thuc 59 Bng 4.12 Giỏ tr d bỏo m hỡnh thang 60 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ M U Ngy cụng ngh thụng tin ngy cng phỏt trin luụn gn lin vi i sng kinh t xó hi Trc l vic lp trỡnh cỏc phn mm hnh mỏy múc mt s lnh vc c th Gi õy vi vic i sõu vo tớnh ng dng vi kh nng phõn tớch cỏc s liu kinh t, xó hi mt cỏch khoa hc cú mt kt qu tớnh toỏn ti u ang tr thnh mt cụng c c lc giỳp cho cỏc nh qun lý, cỏc nh u t d bỏo ỏnh giỏ c chớnh xỏc kt qu cụng vic ca mỡnh cú c, ũi hi cỏc nh khoa hc phi luụn i tỡm cỏc hng tip cn phõn tớch d bỏo, phng phỏp phõn tớch chui thi gian ang l hng i m cỏc nh khoa hc la chn v k vng Phng phỏp phõn tớch chui thi gian trc õy ch yu l s dng cỏc cụng c ca thng kờ nh hi qui, phõn tớch Fourie v mt vi cụng c khỏc nhng kt qu mang li cha cao Phng phỏp hiu qu nht cú l l phng phỏp s dng mụ hỡnh ARIMA ca Box-Jenkins u im ca mụ hỡnh ny l ó cho mt kt qu khỏ tt phõn tớch d liu v ang c s dng rt rng rói thc t Tuy nhiờn, s phc ca thut toỏn ó gõy khú khn ng dng phõn tớch chui s liu, nht l chui s liu cú nhng thay i phn ỏnh s phi tuyn ca mụ hỡnh vt qua c nhng khú khn trờn, gn õy nhiu tỏc gi ó s dng mụ hỡnh chui thi gian m Khỏi nim m c Zadeh a t nm 1965 v ngy cng tỡm c ng dng nhiu lnh vc khỏc nht l iu khin v trớ tu nhõn to Trong lnh vc phõn tớch chui thi gian, Song v Chissom [3-5] ó a khỏi nim chui thi gian m khụng ph thuc vo thi gian (chui thi gian dng) v ph thuc vo thi gian (khụng dng) d bỏo Chen [6] ó ci tin v a phng phỏp mi n gin v hu hiu hn so vi phng phỏp ca Song v Chissom Trong phng phỏp ca mỡnh, thay vỡ s dng cỏc phộp tớnh t hp Max-Min phc tp, Chen ó tớnh toỏn bng cỏc phộp tớnh s hc n gin thit lp cỏc mi quan h m Phng phỏp ca Chen cho hiu qu cao hn v mt sai s d bỏo v gim phc ca thut toỏn S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ T cỏc cụng trỡnh ban u v chui thi gian m c xut hin nm 1993, hin mụ hỡnh ny ang c s dng d bỏo rt nhiu lnh vc ca kinh t hay xó hi nh giỏo dc d bỏo s sinh viờn nhp trng hay lnh vc d bỏo tht nghip, dõn s, chng khoỏn v i sng nh d bỏo mc tiờu th in, hay d bỏo nhit ca thi tit Tuy nhiờn xột v chớnh xỏc ca d bỏo, cỏc thut toỏn trờn cho kt qu cha cao Gn õy, mt s tỏc gi ó s dng nhiu k thut khỏc tỡm mụ hỡnh hu hiu cho chui thi gian m Nhng k thut lý thuyt tớnh toỏn mm, khai phỏ d liu, mng n ron v cỏc gii thut tin hoỏ u c a vo s dng Nghiờn cu d bỏo chui thi gian luụn l mt bi toỏn gõy c s chỳ ý ca cỏc nh toỏn hc, kinh t xó hi hc,, cỏc quan sỏt thc t thng c thu thp di dng chui s liu T chui s liu ny ngi ta cú th rỳt c qui lut ca mt quỏ trỡnh c mụ t thong qua chui s liu Nhng ng dng quan trng nht l d bỏo kh nng xy cho mt chui s liu Phng phỏp s dng chui thi gian m d bỏo hin ang phỏt trin khỏ nhanh v ang c ỏp dng cỏc bi toỏn thc t ti nhiu nc trờn th gii Vit Nam cng ó cú mt s tỏc gi nghiờn cu v lnh vc ny nh cỏc bi bỏo ca Nguyn Cụng iu (2008) liờn quan n cỏc mụ hỡnh chui thi gian m heuristic [2] hay mụ hỡnh bc cao v mi quan h m ph thuc thi gian Mt s lun cao hc cng ó c thc hin theo hng ny ú lun u tiờn Nguyn Th Kim Loan thc hin nm 2009 [1] Mt nhng nhc im ln nht ca mụ hỡnh chui thi gian m hin ti l mt thc t cho rng h ch cung cp giỏ tr d bỏo ti mt thi im nht ging nh u ca phng phỏp chui thi gian truyn thng Cỏc mụ hỡnh chui thi gian m hin ti u s dng s m hỡnh tam giỏc ci tin, mt s tỏc gi ó s dng s m hỡnh thang xõy dng mụ hỡnh[7,8] v cú nhng kt qu kh quan Thay vỡ d bỏo ti mt im thỡ phng phỏp d bỏo da trờn s m hỡnh thang s phõn tớch ti cỏc im trờn hỡnh thang S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v cho kt qu d bỏo chớnh xỏc hn rt nhiu H ó xõy dng mụ hỡnh, xut thut toỏn v tin hnh nhng thc nghim vi nhng thớ d thc t Vi mc tiờu tỡm hiu v vic s dng mụ hỡnh chui thi gian m loi ny d bỏo, em ó la chn ti S m hỡnh thang mụ hỡnh d bỏo chui thi gian m lm ti cho lun tt nghip ca mỡnh Ni dung chớnh ca lun l tỡm hiu, nghiờn cu nhng khỏi nim, tớnh cht v mt s thut toỏn mụ hỡnh chui thi gian m ng dng d bỏo ch s giỏ vng c trỡnh by chng nh sau: Chng 1: Cỏc kin thc c bn v chui thi gian Chng 2: Lý thuyt m v chui thi gian m Chng 3: Mt s thut toỏn mụ hỡnh d bỏo chui thi gian m Chng 4: ng dng d bỏo giỏ vng Lun ny c hon thnh di s hng dn tn tỡnh ca TS Nguyn Cụng iu, tỏc gi xin by t lũng bit n chõn thnh ca mỡnh i vi thy Tỏc gi xin chõn thnh cm n cỏc thy, cụ giỏo Vin Cụng ngh thụng tin, Trng i hc Cụng ngh thụng tin v truyn thụng - i hc Thỏi Nguyờn ó tham gia ging dy, giỳp em sut quỏ trỡnh hc nõng cao trỡnh kin thc Tuy nhiờn vỡ iu kin thi gian v kh nng cú hn nờn lun khụng th trỏnh nhng thiu sút Tỏc gi kớnh mong cỏc thy cụ giỏo v bn úng gúp ý kin ti c hon thin hn S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10 CHNG CC KIN THC C BN V CHUI THI GIAN 1.1 Chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn 1.1.1 Khỏi nim chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn Mt chui thi gian l mt dóy cỏc giỏ tr quan sỏt X:={x1, x2, xn} c xp th t din bin thi gian vi x1 l cỏc giỏ tr quan sỏt ti thi im u tiờn, x2 l quan sỏt ti thi im th v xn l quan sỏt ti thi im th n Vớ d: Cỏc bỏo cỏo ti chớnh m ta thy hng ngy trờn bỏo chớ, tivi hay Internet v cỏc ch s chng khoỏn, t giỏ tin t, ch s tiờu dựng u l nhng th hin rt thc t ca chui thi gian Bc u tiờn ca vic phõn tớch chui thi gian l chn mt mụ hỡnh toỏn hc phự hp vi d liu cho trc X:={x1, x2, xn} no ú cú th núi v bn cht ca nhng quan sỏt cha din ra, ta gi thit mi quan sỏt xt l mt giỏ tr th hin ca bin ngu nhiờn Xt vi tT õy T c gi l ch s Khi ú ta cú th coi d liu X:={x1, x2, xn} l th hin ca quỏ trỡnh ngu nhiờn Xt, tT V vỡ vy, ta cú th nh ngha mt quỏ trỡnh ngu nhiờn nh sau: nh ngha 1.1(Quỏ trỡnh ngu nhiờn) Mt quỏ trỡnh ngu nhiờn l mt h cỏc bin ngu nhiờn Xt, tT c nh ngha trờn mt khụng gian xỏc sut(, ,) Chỳ ý: Trong vic phõn tớch chui thi gian, ch s T l mt cỏc thi im, vớ d nh l {1,2 } hay (-,+) Cng cú nhng quỏ trỡnh ngu nhiờn cú T khụng phi l mt ca R nhng gii hn ca lun nych xột cho trng hp TR V thng thỡ ta xem T l cỏc cỏc s nguyờn, ú ta s s dng ký hiu ch s l Z thay vỡ T trờn Mt im chỳ ý na l lun ny s dựng thut ng chui thi gian ng thi ch d liu cng nh quỏ trỡnh cú d liu ú l mt th hin S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 53 Bng 4.6 Kt qu d bỏo p dng cụng thc tớnh sai s trung bỡnh bỡnh phng c MSE nh sau: n MSE ( f i i gi ) n 25825.6 Kt lun: Phng phỏp d bỏo m theo thut toỏn Chen cho ch s MSE l 25825.6 Hỡnh 4.1 th so sỏnh giỏ tr d bỏo v giỏ tr thc 4.2 D bỏo ch s giỏ vng da trờn s m hỡnh thang Phng phỏp d bỏo da trờn s m hỡnh thang tng t nh d bỏo m ca Chen nhng khỏc ch l nú phõn tớch ti cỏc im hỡnh thang S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 54 Bc 1: Ch s giỏ vng SJC H Ni t ngy 01/05/2014 n ngy 31/05/2014 c th hin bng 4.8 nh sau: Ngy thỏng Giỏ tr thc Ngy thỏng Giỏ tr thc Ngy thỏng Giỏ tr thc 01/05/2014 35480 12/05/2014 35660 23/05/2014 36720 02/05/2014 35460 13/05/2014 35750 24/05/2014 36870 03/05/2014 35630 14/05/2014 35780 25/05/2014 36840 04/05/2014 35630 15/05/2014 36570 26/05/2014 36730 05/05/2014 35620 16/05/2014 36550 27/05/2014 36750 06/05/2014 35490 17/05/2014 36620 28/05/2014 36530 07/05/2014 35550 18/05/2014 36570 29/05/2014 36470 08/05/2014 35410 19/05/2014 36600 30/05/2014 36500 09/05/2014 35540 20/05/2014 37170 31/05/2014 36480 10/05/2014 35600 21/05/2014 36670 11/05/2014 35590 22/05/2014 36570 Bng 4.7 Ch s giỏ vng SJC HN thỏng 5/2014 T s liu bng 4.8 cho ta thy ch s giỏ vng ti a 37170 v ti thiu l 35410 xỏc nh c nn U nh l[Dmin - D1, Dmax + D2] l hai s bự.Ta cho D1 = 10 v D2 = 50 thỡ U c xỏc nh nh sau: U = [ 35410-10 , 37170 +50] = [35400, 37220] Bc 2: Xỏc nh di thớch hp ca khong thi gian - Da vo bng giỏ tr ta tớnh c giỏ tr trung bỡnh ca hiu s bc l: 137,4 - Ly mt na giỏ tr trung bỡnh hiu s bc 1: 68,709 - Chiu di 68,709 nm phm vi [11, 100] , c s c giao l 10 - Theo giỏ tr c s l 10, chiu di 68,709 c lm trũn thnh 70, ú l chiu di khong thi gian thớch hp (L) Bc 3: S dng cụng thc m = ((Dmax + D2) (Dmin - D1))/L Ta xỏc nh c s lng khong S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 55 m 37220 35400 26 70 Nh vy giỏ tr m =26, ta s cú 26 khong vi cỏc giỏ tr nh sau: u1 = [35400,35470], u2 = [35470,35540], ,u26 = [37150,37220] Cỏc giỏ tr m s c tớnh bi: A1 = (35330, 35400, 35470, 35540) A2 = (35400, 35470, 35540, 35610) A3 = (35470, 35540, 35610, 35680) A25 = (37010, 37080, 37150, 37220) A26 = (37080, 37150, 37220, 37290) Bc 4: Xỏc nh cỏc giỏ tr m Ngy thỏng Giỏ tr thc Giỏ tr m Ngy thỏng Giỏ tr thc Giỏ tr m 01/05/2014 35480 A2 17/05/2014 36620 A18 02/05/2014 35460 A1 18/05/2014 36570 A17 03/05/2014 35630 A4 19/05/2014 36600 A18 04/05/2014 35630 A4 20/05/2014 37170 A26 05/05/2014 35620 A4 21/05/2014 36670 A19 06/05/2014 35490 A2 22/05/2014 36570 A17 07/05/2014 35550 A3 23/05/2014 36720 A19 08/05/2014 35410 A1 24/05/2014 36870 A22 09/05/2014 35540 A3 25/05/2014 36840 A21 10/05/2014 35600 A3 26/05/2014 36730 A20 11/05/2014 35590 A3 27/05/2014 36750 A20 12/05/2014 35660 A4 28/05/2014 36530 A17 13/05/2014 35750 A6 29/05/2014 36470 A16 14/05/2014 35780 A6 30/05/2014 36500 A16 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 56 15/05/2014 36570 A17 16/05/2014 36550 A17 31/05/2014 36480 A16 Bng 4.8 Bng cỏc giỏ tr m Bc 5: To cỏc mi quan h m Thit lp cỏc nhúm quan h m Theo bng 4.9 chỳng ta cú th ly c cỏc mi quan h m, cỏc nhúm quan h m v th hin bng 4.10 di õy: Nhúm A1 A3, A4 Nhúm A18 A17, A26 Nhúm A2 A1, A3 Nhúm A19 A17, A22 Nhúm A3 A1, A3, A4 Nhúm 10 A20 A17, A20 Nhúm A4 A2, A4, A6 Nhúm 11 A21 A20 Nhúm A6 A6, A17 Nhúm 12 A22 A21 Nhúm A16 A16 Nhúm 13 A26 A19 Nhúm A17 A16, A17, A18, A19 Bng 4.9 Bng cỏc mi quan h m Bc 6: Tớnh toỏn kt qu u ca d bỏo Trng hp 1: Nhúm 11 (A21 A20) v phi ch cú mt phn t Ta tớnh theo qui tc 2: Aj-> Ak Xỏc nh bi cụng thc : (dk-1, dk, dk+1, dk+2 ) Do ú giỏ tr d bỏo s l: (36660, 36730, 36800, 36870) Tng t chỳng ta cng cú th tớnh toỏn d bỏo cho cỏc nhúm khỏc Trng hp 2: Nhúm (A4 A2, A4, A6 ) V phi cú nhiu phn t ta tớnh theo qui tc nh sau: Nhúm = (A2 + A4 + A6)/3 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 57 = 35400 35540 35680 35470 35610 35750 35540 35680 35820 , , , 3 35610 35750 35890 = (35540, 35610, 35680, 35750) Nhúm = (A16 + A17 + A18 + A19 ) / = 36380 36450 36520 36590 36450 36520 36590 36660 , , 4 36520 36590 36660 36730 36590 36660 36730 36800 , 4 = 36485, 36555, 36625, 36695 Tng t ta cú th tớnh cho cỏc nhúm tip theo Bng 4.11 di õy th hin d bỏo giỏ vng t ngy 02/05/2014 n ngy 31/05/2014 Giỏ tr Tp danh thc ghi m 01/05/2014 35480 A2 02/05/2014 35460 A1 (35400, 35470, 35540, 35610) 03/05/2014 35630 A4 (35505, 35575, 35645, 35715) 04/05/2014 35630 A4 (35447, 35517, 35587, 35657) 05/05/2014 35620 A4 (35447, 35517, 35587, 35657) 06/05/2014 35490 A2 (35540, 35610, 35680, 35750) 07/05/2014 35550 A3 (35400, 35470, 35540, 35610) 08/05/2014 35410 A1 (35447, 35517, 35587, 35657) 09/05/2014 35540 A3 (35505, 35575, 35645, 35715) 10/05/2014 35600 A3 (35447, 35517, 35587, 35657) 11/05/2014 35590 A3 (35447, 35517, 35587, 35657) 12/05/2014 35660 A4 (35447, 35517, 35587, 35657) 13/05/2014 35750 A6 (35540, 35610, 35680, 35750) 14/05/2014 35780 A6 (36065,36135, 36205, 36275) Ngy thỏng S húa bi Trung tõm Hc liu Giỏ tr m http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 58 15/05/2014 36570 A17 (36065,36135, 36205, 36275) 16/05/2014 36550 A17 (36485, 36555, 36625, 36695) 17/05/2014 36620 A18 (36485, 36555, 36625, 36695) 18/05/2014 36570 A17 (36765,36835, 36905, 36975) 19/05/2014 36600 A18 (36485, 36555, 36625, 36695) 20/05/2014 37170 A26 (36765,36835, 36905, 36975) 21/05/2014 36670 A19 (36590, 36660, 36730, 36800) 22/05/2014 36570 A17 (36625, 36765, 36835, 36905) 23/05/2014 36720 A19 (36485, 36555, 36625, 36695) 24/05/2014 36870 A22 (36625, 36765, 36835, 36905) 25/05/2014 36840 A21 (36730, 36800, 36870, 36940) 26/05/2014 36730 A20 (36660, 36730, 36800, 36870) 27/05/2014 36750 A20 (36555, 36625, 36695, 36765) 28/05/2014 36530 A17 (36555, 36625, 36695, 36765) 29/05/2014 36470 A16 (36485, 36555, 36625, 36695) 30/05/2014 36500 A16 (36485, 36555, 36625, 36695) 31/05/2014 36480 A16 (36485, 36555, 36625, 36695) Bng 4.10 Bng giỏ tr d bỏo Trong bng 4.11, vi thuc cho khong thi gian d bỏo (0 1) Chỳng ta cú th ỏp dng khỏi nim - cut cú c nhng khong thi gian phự hp Vớ d: Ngy 02/05/2014 d bỏo l (35400, 35470, 35540, 35610) õy chỳng ta cú th ỏp dng khỏi nim - cut ca s m c nhng khong giỏ tr thi gian d bỏo Gi s ngy 02/05 vi tin cy cho khong thi gian d bỏo l 0.2 bng cỏch tớnh d bỏo [FL, FR] nh sau: 0.2 = FL - 35400 35610 - FR , 0.2 = 35470- 35400 35610- 35540 => FL = 35414 , FR = 35596 S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 59 Do ú d bỏo cho ngy 03/05/2014 vi tin cy l = 0.2 l [35414, 35596] Bng 4.12 di õy th hin d bỏo cho ngy 03/05 vi tin cy t =0 n Giỏ tr thuc Giỏ tr d bỏo =0 [35400, 35610] = 0.1 [35407, 35603] = 0.2 [35414, 35596] = 0.3 [35421, 35589] = 0.4 [35428, 35582] = 0.5 [35535, 35575] = 0.6 [35442, 35586] = 0.7 [35449, 35561] = 0.8 [35456, 35554] = 0.9 [35463, 35547] = 1.0 [35470, 35540] Bng 4.11 Bng d bỏo giỏ vng cho ngy 03/05 theo thuc Bc 8: Gii m theo phng phỏp im trng tõm S m hỡnh thang c nh ngha l A = (a,b,c,d) vi hm thnh viờn m ca nú l: Ta gii m bng phng phỏp im trng tõm theo cụng thc: x x.à s A A ( x)dx ( x)dx s S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 60 x( x a ) x(d x) a b a dx b xdx c d c dx b c d xa dx a b a b dx c d c dx b c d b a ab c d dc b a c d T cụng thc trờn ta tớnh c kt qu giỏ tr d bỏo nh bng 4.13 bờn di: Ngy thỏng Giỏ tr thc 01/05/2014 35480 02/05/2014 35460 03/05/2014 Giỏ tr d bỏo Ngy thỏng Giỏ tr thc Giỏ tr d bỏo 17/05/2014 36620 36590 35505 18/05/2014 36570 36870 35630 35610 19/05/2014 36600 36590 04/05/2014 35630 35552 20/05/2014 37170 36870 05/05/2014 35620 35552 21/05/2014 36670 36695 06/05/2014 35490 35645 22/05/2014 36570 36783 07/05/2014 35550 35505 23/05/2014 36720 36590 08/05/2014 35410 35552 24/05/2014 36870 36783 09/05/2014 35540 35610 25/05/2014 36840 36835 10/05/2014 35600 35552 26/05/2014 36730 36765 11/05/2014 35590 35552 27/05/2014 36750 36660 12/05/2014 35660 35552 28/05/2014 36530 36660 13/05/2014 35750 35645 29/05/2014 36470 36590 14/05/2014 35780 36170 30/05/2014 36500 36590 15/05/2014 36570 36170 31/05/2014 36480 36590 16/05/2014 36550 36590 Bng 4.12 Giỏ tr d bỏo m hỡnh thang p dng cụng thc tớnh sai s trung bỡnh bỡnh phng c MSE nh sau: n MSE ( f i i gi ) n 23889.9 So sỏnh kt qu d bỏo bng phng phỏp ca Chen v d bỏo m hỡnh thang S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 61 Algorithms/ Phng phỏp ca Phng phỏp d MSE Chen bỏo m hỡnh thang 25825.6 23889.9 MSE Kt lun: Ta cú th nhn thy d bỏo theo phng phỏp m hỡnh thang cho kt qu tt hn phng phỏp d bỏo ca Chen S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 62 Hỡnh 4.2 th d bỏo kt qu so sỏnh kt qu thc v d bỏo m hỡnh thang Hỡnh 4.3 th so sỏnh kt qu d bỏo theo Chen v d bỏo hỡnh thang S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 63 KT LUN Lun ny ch yu gii thiu cỏc khỏi nim c bn v chui thi gian v cỏc mụ hỡnh x lý chui thi gian Phng phỏp ch yu d bỏo chui thi gian l mụ hỡnh ARMA c Box v Jenkins xõy dng t nhng nm 1970 nhiờn mụ hỡnh ARMA ch thớch ng hu ht cho chui thi gian dng v tuyn tớnh, chớnh vỡ vy nhng chui thi gian cú bin thiờn nhanh hoc chui s liu lch s ngn cho kt qu cha chớnh xỏc ó cú nhiu tỏc gi xõy dng v phỏt trin mụ hỡnh chui thi gian m gii quyt ny Tuy nhiờn nhc im ca nhng phng phỏp hin ti ch cung cp giỏ tr nht ti mt im ú cha cho c kt qu chớnh xỏc Chớnh vỡ iu ny em ó la chn tỡm hiu v s m hỡnh thang mụ hỡnh d bỏo chui thi gian m Trong lun ny em ó trỡnh by tng quan mt s mụ hỡnh d bỏo chui thi gian m c bn v phng phỏp chia khong ú l cỏc thut toỏn ca Chen, Huarng v mt s tỏc gi khỏc Cỏc kt qu trờn u s dng cỏc m cú s m tng t s m tam giỏc Trong lun ny ó s dng mụ hỡnh d bỏo m ca Chen nhng s dng s m hỡnh thang v cỏch phõn on theo phng phỏp mt trung bỡnh ca Huarng vi hy vng s ci tin c chớnh xỏc ca mụ hỡnh d bỏo Trong chng ca lun em ó ng dng thut toỏn d bỏo da trờn s m hỡnh thang d bỏo ch s giỏ vng SJC H ni Kt qu thu c sau tớnh toỏn cho thy rt kh quan chớnh xỏc ca d bỏo c nõng lờn khỏ nhiu so vi cỏc thut toỏn ca Chen Cng chớnh bi l ú m ngy mụ hỡnh chui thi gian m ang c nhiu tỏc gi nghiờn cu cú nhiu trin vng ng dng nhiu lnh vc khoa hc k thut cng nh i sng xó hi S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 64 PH LC Chng trỡnh mụ phng thut toỏn s dng s m hỡnh thang tớnh toỏn ng dng d bỏo giỏ vng Giao din ca chng trỡnh Hỡnh PL1: Giao din chng trỡnh S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 65 To cỏc mi quan h logic m Hỡnh PL2: Cỏc mi quan h logic m S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 66 Chy chng trỡnh Hỡnh PL3: Chy chng trỡnh S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 67 TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] Nguyn Th Kim Loan, 2009 Mụ hỡnh d bỏo chui thi gian m d bỏo chui thi gian Lun thc s i hc Thỏi Nguyờn [2] Nguyn Cụng iu, 2008 Mt s thut toỏn mi cho mụ hỡnh chui thi gian m heuristic d bỏo chng khoỏng, Bỏo cỏo ti i hi Toỏn hc ton quc, Qui Nhn Ting Anh [3] Q Song, B.S Chissom, Fuzzy Time Series and its Model, Fuzzy set and system, vol 54, pp 269-277, 1993 [4] Q Song, B.S Chissom, Forecasting Enrollments with Fuzzy Time Series Part I, Fuzzy set and system, vol 54, pp 1-9, 1993 [5] Q Song, B.S Chissom, Forecasting Enrollments with Fuzzy Time Series Part II, Fuzzy set and system, vol 62, pp 1-8, 1994 [6] S.M Chen, Forecasting Enrollments based on Fuzzy Time Series, Fuzzy set and system, vol 81, pp 311-319, 1996 [7] Hao-Tien Liu, An Improved fuzzy time series forecasting method using trapezoidal fuzzy numbers, Fuzzy optm Decis Making , 6(2007) 63-80 [8] S Ragaral, V Vamitha, A modified approach on fuzzy time series forecasting, Expert Annals of Pure and applied Mathematics, (2012), pp 961006 [9] K Huarng , Effective length of interval to improve forecasting in fuzzy time series, Fuzzy set and Systems, (2001) vol 123, pp 387-394 [10] R Fullộr Neural Fuzzy Systems Abo Akademi University(1995) S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ [...]... dạng số mờ hình thang và số mờ hình tam giác  Số mờ hình thang Hàm thành viên có dạng sau: Hình 2.11 Số mờ hình thang  Số mờ hình tam giác Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 30 Số mờ hình tam giác là trƣờng hợp đặc biệt của số mờ hình thang Hàm thành viên có dạng nhƣ sau: Hình 2.12 Số mờ hình tam giác 2.3 Các quan hệ và suy luận xấp xỉ, suy diễn mờ 2.3.1 Quan hệ mờ 2.3.1.1 Khái... giản trong xây dựng các tập mờ và trong tính toán trên các tập mờ ngƣời ta đƣa ra khái niệm tập mờ có dạng đặc biệt gọi là số mờ để biểu thị các khái niệm mờ về số nhƣ gần 10, khoảng 15, lớn hơn nhiều so với 10,… 2.2.1.1 Khái niệm số mờ Số mờ hay khoảng mờ dùng để diễn tả khái niệm một số hay một khoảng xấp xỉ hay gần bằng một số thực hay một khoảng số thực cho trƣớc Số mờ hay khoảng mờ là tập mờ xác... trên tập số thực Gọi A là một số mờ, A là một tập mờ trên tập tổng là tập số thực R: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 28 Hàm thuộc của số mờ A là A: R →[0,1], thƣờng có dạng hình thang, hình tam giác, hình thẳng đứng nhƣ sau: Hình 2.9 Các loại hàm thành viên số mờ Hàm thuộc diễn tả các khái niệm số lớn hay số nhỏ có dạng sau: Hình 2.10 Phân loại hàm thành viên số mờ 2.2.1.2... thành Tính B’ theo công thức: B’ = A’R(A,B)(u,v) 2.4 Hệ mờ Kiến trúc cơ bản của một hệ mờ gồm 4 thành phần chính: Bộ mờ hoá, hệ luật mờ, động cơ suy diễn mờ và bộ giải mờ nhƣ hình 2.3 dƣới đây: Hệ luật mờ (Fuzzy Rule Base) Đầu vào rõ Các tập mờ Các tập mờ Bộ giải hoá Động cơ suy diễn mờ Bộ mờ hoá đầu vào (Fuzzy Interence Engine) đầu vào (Dauzzifier) Hình 2.5 Cấu hình cơ bản của hệ mờ Không làm mất tính. .. mờ 2.2.1.2 Định nghĩa số mờ tam giác Một số mờ M kiểu L-R là một bộ ba M = (m, a, b)L-R trong đó m là giá trị lõi của M, a là “độ trải trái”, b là “độ trải phải” của M, với a, b > 0; hàm thuộc của M đƣợc xác định bởi: Số mờ L-R với hàm thuộc nhƣ trên gọi là số mờ tam giác Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 29 2.2.1.3 Định nghĩa số mờ hình thang Một khoảng mờ I kiểu L-R là một bộ... năm 1965 tại Mỹ Từ đó lý thuyết mờ đã đƣợc phát triển và ứng dụng rộng rãi Ở chƣơng này ta tập trung trình bày một số kiến thức cơ bản về hệ mờ có liên quan tới mô hình chuỗi thời gian mờ trong bài toán mà ta sẽ nghiên cứu 2.1 Lý thuyết tập mờ Trong phần này, chúng tôi sử dụng các khái niệm về lý thuyết tập mờ trong tài liệu của Fullér [10] 2.1.1 Định nghĩa tập mờ Tập mờ A xác định trên tập vũ trụ X... mãn của mệnh đề điều khiển cũng nhƣ thời gian tính lâu Ngoài ra một trong những nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là giá trị y0 xác định đƣợc lại có độ thuộc nhỏ nhất, thậm chí bằng 0 ( hình 2.8b) Hình 2.8 Giải mờ bằng phƣơng pháp điểm trọng tâm 2.2 Số học mờ 2.2.1 Số mờ Xét tập mờ A trên tập các số thực R Về nguyên tắc không có ràng buộc đối với việc xây dựng các tập mờ để biểu thị ngữ nghĩa của khái niệm... giá trị trong thang điểm 10 đánh giá kết quả học tập của học sinh về môn Toán, X = {1, 2, …, 10} Khi đó khái niệm mờ về năng lực học môn toán giỏi có thể đƣợc hiển thị bằng tập mờ A sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 22 A= 0.1/4 + 0.2/5 + 0.4/6 + 0.7/7 + 0.9/8 + 1.0/9 +1.0/10 Trong trƣờng hợp tập mờ rời rạc ta có thể biểu diễn tập mờ ở dạng bảng Chẳng hạn, đối với tập mờ A ở... định Trong giải tích toán học chúng ta sử dụng mô hình sau để lập luận: Định lý: “Nếu một hàm số là khả vi thì nó liên tục” Sự kiện: Hàm  khả vi Kết luận: Hàm  là liên tục Đây là dạng suy luận dựa vào luật logic cổ điển Modus Ponens Căn cứ vào mô hình này chúng ta sẽ diễn đạt cách suy luận trên dƣới dạng sao cho nó có thể suy rộng cho logic mờ Gọi  là không gian tất cả các hàm số, ví dụ  ={g:RR} A... nguyên trên X có tính chất phản xạ, đối xứng và bắc cầu 2.3.1.2 Các quan hệ mờ Các quan hệ mờ là cơ sở dùng để tính toán và suy diễn (suy luận xấp xỉ) mờ Đây là một trong những vấn đề quan trọng trong các ứng dụng mờ đem lại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 31 hiệu quả lớn trong thực tế, mô phỏng đƣợc một phần suy nghĩ của con ngƣời Chính vì vậy, mà các phƣơng pháp mờ đƣợc nghiên ...2 đại học thái nguyên Tr-ờng đại học CÔNG NGHệ THÔNG TIN Và TRUYềN THÔNG V TH HOA [ S M HèNH THANG TRONG Mễ HèNH D BO CHUI THI GIAN M LUN VN THC S KHOA HC MY TNH Chuyờn ngnh: KHOA HC MY... CHUI THI GIAN 1.1 Chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn 1.1.1 Khỏi nim chui thi gian v quỏ trỡnh ngu nhiờn Mt chui thi gian l mt dóy cỏc giỏ tr quan sỏt X:={x1, x2, xn} c xp th t din bin thi gian vi... hỡnh thang 2.2.2 Cỏc dng s m thng dựng Trong iu khin vi mc ớch s dng cỏc hm thuc cho kh nng tớch hp chỳng l n gin, ngi ta thng ch quan tõm n hai dng s m hỡnh thang v s m hỡnh tam giỏc S m hỡnh thang