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混沌现象指的就是在确定性系统中出现的一种看似无规则现象。如果确定性的非线性系统出现了具有内在随机性的解,我们称这个解为混沌解。这样的解在短时间内是可以预测的,但是长期内不可以预测。混沌运动不是简单的无序,它是非线性系统中的一种新的存在形式,具有丰富的内部层次的有序结构。 混沌的预测是混沌理论中十分重要的应用领域和研究热点。它不仅仅可以用来建立混沌系统的模型,识别和检测混沌,还被广泛应用于如经济、水文、天文和股票预测等众多领域。通常混沌预测模型分为两大类:基于非线性数学模型的动力学方法和基于相空间重构的方法。动力学方法是常用的一种预测方法,建立在人们已经熟悉的物理规律上,通过对这些物理模型进行简化和数值求解,从而达到预测的目的。 2011年,Wang等人提出了一种基于压缩感知技术来预测混沌系统方程的方法。与常规的动力学方法不同,此方法从系统的时间序列入手重构系统的方程。其大致思路是:将系统的方程写成一种适当的幂级数展开的形式,根据所测量的数据运用压缩感知原理精确求解,确定有关系数从而算出系统方程的表达式。本文中我们首先以Lorenz模型为例详细的介绍了这种思想和算法,说明了这种方法的两个优点:1.可以精确的算出原系统的表达式;2.预测所需的数据较少。接着我们对此方法做了进一步的研究。我们发现:1.当以不同的取样频率的时间序列来预测时会对能精确预测出方程所需的最小数据数产生影响。选取合适的取样频率,可以再减少所需数据。2.上述方法只对系统方程确实是幂级数展开的形式时适用,如果系统的方程不完全是幂级数展开的形式,那么按照我们的方法无法准确预测出系统的方程。通过改变预测方程的形式,仍然有可能准确算出系统的方程。也就是说如果设计出更为一般的方程表达式,那么可以将这种方法的适用范围大大的推广。最后我们对Rikitake双盘发电机模型的混沌行为进行了简单的分析,并用此方法成功预测出该模型的方程。