Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)Dự báo chuỗi thời gian mờ theo tiếp cận đại số gia tử (Luận văn thạc sĩ)
i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Trần Tuấn Anh DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN MỜ THEO TIẾP CẬN ĐẠI SỐ GIA TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái nguyên, 2015 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học TS Vũ Nhƣ Lân Các số liệu, kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố dƣới hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Trần Tuấn Anh Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Vũ Nhƣ Lân, ngƣời hƣớng dẫn khoa học, tận tình bảo, giúp đỡ thực luận văn Tôi xin cảm ơn thầy cô trƣờng Đại học Công nghệ thông tin truyền thông - Đại học Thái Nguyên giảng dạy truyền kiến thức cho Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành nhiệm vụ học tập Cuối cùng, xin cảm ơn ngƣời thân bạn bè chia sẻ, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng hoàn thành luận văn với tất nỗ lực thân, nhƣng luận văn thiếu sót Kính mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp q Thầy, Cơ bạn bè, đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Việt trì ngày 10 tháng 06 năm 2015 Trần Tuấn Anh Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH LỤC BẢNG viii DANH LỤC HÌNH VẼ ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TÓM LƢỢC VỀ LOGIC MỜ, CHUỖI THỜI GIAN MỜ VÀ ĐẠI SỐ GIA TỬ 1.1 Những vấn đề sở lý thuyết tập mờ 1.1.1 Định nghĩa tập mờ 1.1.2 Các phép toán tập mờ 1.2 Chuỗi thời gian mờ 10 1.2.1 Định nghĩa chuỗi thời gian mờ 10 1.2.2 Một số định nghĩa liên quan đến chuỗi thời gian mờ 11 1.3 Đại số gia tử 13 1.3.1 Định nghĩa đại số gia tử 13 1.3.2 Các định lý 16 1.4 Kết luận chƣơng 18 CHƢƠNG 2: MƠ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN MỜ TRÊN QUAN ĐIỂM BIẾN NGÔN NGỮ 20 2.1 Mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ Song Chissom 20 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v 2.1.1 Bƣớc Xác định tập 21 2.1.2 Bƣớc Chia miền xác định tập thành khoảng 22 2.1.3 Bƣớc Xây dựng tập mờ tập 22 2.1.4 Bƣớc Mờ hóa chuỗi liệu 23 2.1.5 Bƣớc Xác định quan hệ mờ 23 2.1.6 Bƣớc Dự báo phƣơng trình Ai=Ai−1* R, ký hiệu * toán tử max-min 27 2.1.7 Bƣớc Giải mờ kết dự báo 27 2.2 Mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ cải tiến Chen 28 2.2.1 Bƣớc Chia miền xác định tập thành khoảng 29 2.2.2 Bƣớc Xây dựng tập mờ tập 30 2.2.3 Bƣớc Mờ hóa chuỗi liệu 31 2.2.4 Bƣớc Xác định quan hệ mờ 32 2.2.5 Bƣớc Tạo lập nhóm quan hệ mờ 32 2.2.6 Bƣớc Giải mờ đầu dự báo 33 2.3 Mơ hình dự báo dựa ĐSGT ứng dụng 37 2.3 Mô hin ̀ h tin ́ h toán của lý thuyế t đa ̣i số gia tƣ̉ 38 2.3.2 Mô hin ̀ h dự báo chuỗi thời gian mờ dƣ̣a ĐSGT 41 2.3.3 So sánh kết mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ 53 2.4 Kết luận chƣơng 55 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi CHƢƠNG 3: CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM 57 3.1 Bài toán thử nghiệm 57 3.1.1 Đặt toán 57 3.1.2 Kết chạy thử nghiệm 58 3.2 Kết luận chƣơng 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ĐSGT: Đại số gia tử Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DANH LỤC BẢNG Bảng 1.1 : Các cặp T - chuẩn T - đối chuẩn Bảng 1.2 Một số phép kéo theo mờ thông dụng Bảng 2.1 Số sinh viên nhập học trƣờng đại học Alabama từ 1971 đến 1992 20 Bảng 2.2 Chuyển đổi giá trị lịch sử thành giá trị ngôn ngữ 24 Bảng 2.3 Xác định quan hệ thành viên 26 Bảng 2.4 Mờ hóa chuỗi liệu 31 Bảng 2.5 Quan hệ logic mờ liệu tuyển sinh 32 Bảng 2.6 Các nhóm quan hệ logic mờ 33 Bảng 2.7 Bảng so sánh phƣơng án dự báo 36 Bảng 2.8 Số sinh viên nhập học trƣờng đại học Alabama từ 1971 đến 1992 41 Bảng 2.9 Giá trị đầu giá trị cuối khoảng giải nghĩa đƣợc chọn 49 Bảng 2.10 Tổng hợp thơng tin sở cho mơ hình dự báo theo tiếp cận ĐSGT 50 Bảng 2.11 So sánh phƣơng pháp dự báo với khoảng chia 54 Bảng 3.1 Số sinh viên nhập học trƣờng đại học Alabama từ 1971 đến 1992 57 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ix DANH LỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hàm liên thuộc tập mờ “x gần 1” Hình 1.2 Một số dạng hàm liên thuộc tập mờ Hình 1.3 Giao hai tập mờ Hình 1.4 Phép hợp hai tập mờ Hình 2.1: Số sinh viên nhập học thực tế số sinh viên nhập học dự báo 28 Hình 2.2 Dữ liệu tuyển sinh thực tế liệu tuyển sinh dự báo 37 Hình 3.1 Dữ liệu tuyển sinh Đại học Alabama từ năm 1971 đến 1992 58 Hình 3.2 Kết chạy toán thử nghiệm 59 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, có nhiều tác giả giới quan tâm nghiên cứu mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ Song & Chissom [1, 2, 3] đƣa tạp chí “Fuzzy Sets and Systems” năm 1993 đƣợc Chen [5] cải tiến vào năm 1996 Nhiều nghiên cứu ứng dụng dự báo có giá trị thực tế đƣợc thực sở phƣơng pháp luận dự báo theo mơ hình chuỗi thời gian mờ nêu Tuy nhiên, độ xác dự báo quan điểm xem xét chuỗi thời gian theo tiếp cận mờ Song & Chissom chƣa cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố Vì nay, mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ đƣợc nhiều chuyên gia giới Việt Nam cải tiến để có đƣợc kết tốt [9] Đại số gia tử (ĐSGT) tiếp cận đƣợc tác giả N.C.Ho W Wechler xây dựng vào năm 1990, 1992 [5, 6] đƣa mơ hình tính tốn hồn tồn khác biệt so với tiếp cận mờ Những ứng dụng tiếp cận ĐSGT cho số toán cụ thể lĩnh vực công nghệ thông tin điều khiển mang lại số kết quan trọng khẳng định tính ƣu việt tiếp cận so với tiếp cận mờ truyền thống [8] Đề tài luận văn tiếp tục thử nghiệm lần thử nghiệm cho nghiên cứu ứng dụng ĐSGT cho lĩnh vực dự báo chuỗi thời gian Đây lĩnh vực ứng dụng hoàn toàn ĐSGT, phƣơng pháp luận ĐSGT cần có nghiên cứu cải tiến khác với trƣớc cho có khả ứng dụng đƣợc Để đánh giá đƣợc tính ƣu việt ĐSGT so với phƣơng pháp luận dựa tiếp cận mờ, nhiều tác giả tiến hành thử nghiệm chuỗi liệu đƣợc sử dụng nhiều Việt Nam Trong luận văn này, trƣớc tiên tơi Tập trung nghiên cứu mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ Song & Chissom Chen tìm điểm ... luận dự báo theo mơ hình chuỗi thời gian mờ nêu Tuy nhiên, độ xác dự báo quan điểm xem xét chuỗi thời gian theo tiếp cận mờ Song & Chissom chƣa cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố Vì nay, mơ hình dự báo. .. 10 1.2.1 Định nghĩa chuỗi thời gian mờ 10 1.2.2 Một số định nghĩa liên quan đến chuỗi thời gian mờ 11 1.3 Đại số gia tử 13 1.3.1 Định nghĩa đại số gia tử 13 1.3.2... chƣơng 18 CHƢƠNG 2: MƠ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN MỜ TRÊN QUAN ĐIỂM BIẾN NGÔN NGỮ 20 2.1 Mơ hình dự báo chuỗi thời gian mờ Song Chissom 20 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN