JPH06290164A - Predicting method for time series data - Google Patents

Predicting method for time series data

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JPH06290164A
JPH06290164A JP678294A JP678294A JPH06290164A JP H06290164 A JPH06290164 A JP H06290164A JP 678294 A JP678294 A JP 678294A JP 678294 A JP678294 A JP 678294A JP H06290164 A JPH06290164 A JP H06290164A
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JP
Japan
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equation
uncertainty
expressed
case
prediction
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Application number
JP678294A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Tanaka
尚樹 田中
Hiroshi Okamoto
博司 岡本
Masami Naito
正美 内藤
Hiroaki Okudaira
弘明 奥平
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06290164A publication Critical patent/JPH06290164A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the precision of the non-linear prediction of chaos time series data using local approximation by using a distance evaluation formula weighted in accordance with the uncertainty of a coordinate component. CONSTITUTION:In the topological space of buried dimension (d) using delay time coordinate, a reference point X0 is expressed as X0=(x0, X-1, x-2,..., x-d+1), and it contains (d-1) pieces of past data besides a present value x0, and when the measurement error of x0 is made epsilon0, an error epsilon contained in x-j becomes an equation I. It is a Lyaqunov index corresponding to the component remarked presently, and in the case of xi<0, a situation is clear from the definition of the Lyaqunov index, and in the case of xi>0, the uncertainty expands in the positive direction of proper time, an there is possibility that the present value is being observed somewhere in a range expanding in the way of an exponential function. Then, as considering its upper and lower limits, the uncertainty contained in x-j is expressed by th equation I. Accordingly, weight corresponding to this uncertainty is expressed by an equation II, and in the case of Euclid distance, it is corrected like an equation III.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカオス的に振る舞う時系
列データの予測方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of predicting time series data which behaves chaotically.

【0002】[0002]

【従来の技術】一見でたらめな時系列データでもその変
動がカオス的である場合には、そのでたらめさのなかに
も規則が存在し、それを利用することによって予測が可
能となる。予測の基本的な事柄についてはフィジカル
レビュー レターズ、 59, 845-848 (1987) ( Phys. Re
v. Lett., 59, 845-848 (1987) )、フィジカ ディ、 3
5, 335-345 (1989) ( Physica D、 35, 335-345 (1989)
)、ネイチャー、 344,734-742 (1990) ( Nature, 344,
734-742 (1990)等に論じられている。
2. Description of the Related Art Even if seemingly random time series data has chaotic fluctuations, there are rules in the randomness, and it is possible to make predictions by using them. Physical about the basics of forecasting
Review Letters, 59, 845-848 (1987) (Phys. Re
v. Lett., 59, 845-848 (1987)), Physikady, 3
5, 335-345 (1989) (Physica D, 35, 335-345 (1989)
), Nature, 344,734-742 (1990) (Nature, 344,
734-742 (1990).

【0003】ここではカオス的に振る舞う時系列データ x-N, x-N+1, x-N+2, ・・・・・・・・・・ , x-2, x-1, x0 が与えられたとき、 n ステップ先の xn を予測する場
合を考える。時系列データが与えられたときそれがカオ
ス的であるか否かを判定するには既知の方法、相関次元
の測定、リャプノフ指数の算出、非線形予測による方法
等が用いられる。
Here, time series data x -N , x -N + 1 , x -N + 2 , ..., x -2 , x -1 , x 0 which behaves chaotically are when given, consider the case of predicting the n steps ahead of x n. A known method, measurement of the correlation dimension, calculation of the Lyapunov exponent, a method by nonlinear prediction, etc. are used to determine whether or not the time series data is chaotic when given.

【0004】従来の方法では当該時系列データから埋め
込みによりd 次元位相空間を構成し、即ち x-i に位相
空間内の点 X-i
[0004] In the conventional method constitutes a d-dimensional phase space by implantation from the time-series data, i.e. x -i to a point X -i in phase space

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】を対応させる。現在の時系列データ値 x0
に対応する点 X0を参照点とし、過去データから構成さ
れる点からこの参照点の近傍の点を捜しだし、局所的な
あてはめ等を行なって、予測値を得ていた。
Correspond to Current time series data value x 0
The point X 0 corresponding to is used as a reference point, a point in the vicinity of this reference point is searched from a point composed of past data, and local fitting or the like is performed to obtain a predicted value.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法による予測
の精度はグローバルには過去データにより構成される点
の数によってきまるとされている(上記フィジカル レ
ビュー レターズ)。一方ローカルには参照点の近傍点
の質によって予測精度が左右されることは当然である
が、この点には余り注意が払われず、特に過去データの
比較的少ない場合には十分な予測精度が得られないとい
う問題があった。
The accuracy of the prediction by the conventional method is said to depend on the number of points composed of past data globally (Physical Review Letters above). On the other hand, it is natural that the local prediction accuracy depends on the quality of the points near the reference point, but this point is not paid much attention to. There was a problem that I could not get it.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】従来の予測方法では参照
点の近傍点を捜すときに距離評価式として通常のユーク
リッド距離を用いていた。それは次式で表される。
In the conventional prediction method, a normal Euclidean distance is used as a distance evaluation formula when searching for a point near a reference point. It is expressed by the following equation.

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】ここで d0 は最適な埋め込み次元である。
通常の場合は埋め込み次元の最適値をあらかじめ知るこ
とはできない。最適値は、過去データを二分し前半部分
に基づいて後半部分の従来法による予測を行なったと
き、最良の予測精度を与える埋め込み次元である。
Where d 0 is the optimum embedding dimension.
In the usual case, the optimum value of the embedding dimension cannot be known in advance. The optimum value is the embedding dimension that gives the best prediction accuracy when the past data is bisected and the second half is predicted by the conventional method based on the first half.

【0011】数1を用いる従来法では座標の各成分が同
等に扱われているため、予測に適した近傍点を捜すこと
ができない。座標を構成するのは時刻の異なった過去の
データだからであり、現在値を基準にするときの不確か
さを考慮して、たとえば距離を次式で評価すればよい。
In the conventional method using Equation 1, since each component of coordinates is treated equally, it is impossible to find a neighboring point suitable for prediction. This is because the coordinates constitute past data at different times, and the distance may be evaluated by the following formula, for example, in consideration of the uncertainty when the current value is used as a reference.

【0012】[0012]

【数3】 [Equation 3]

【0013】ここで K はカオス軌道のリャプノフ指数
λi をもちいて
Where K is the Lyapunov exponent of the chaotic orbit
with λ i

【0014】[0014]

【数4】 [Equation 4]

【0015】のように表すことができる。リャプノフ指
数は既知の方法で求められる。過去データが十分にない
ときには K を調節パラメータとして最良の予測精度を
与えるように決めればよい。最良の予測精度の判定は埋
め込み次元の最適化と同様に行なう。数3を用いること
は距離を計算する際に座標の第 j 成分を
It can be expressed as The Lyapunov index is obtained by a known method. If there is not enough past data, K can be used as an adjustment parameter to determine the best prediction accuracy. The determination of the best prediction accuracy is performed similarly to the optimization of the embedding dimension. The use of Equation 3 makes it possible to calculate the j-th component of coordinates when calculating the distance.

【0016】[0016]

【数5】 [Equation 5]

【0017】で重み付けし、新しい座標に変換すること
に対応している。
It corresponds to weighting with and conversion to new coordinates.

【0018】数3を用いれば予測という目的に応じた近
傍点を捜しだすことが可能となる。即ち X0 との距離が
最小となるような X-m を捜しだし、その第1成分 x-m
を用いれば、xn に対する予測値 <xn> は
By using Equation 3, it becomes possible to find a neighboring point according to the purpose of prediction. That is, search for X -m that minimizes the distance from X 0, and find its first component x -m
The use of the predicted value for x n <x n> is

【0019】[0019]

【数6】 [Equation 6]

【0020】と表される。これがノンパラメトリックな
0次の局所近似である。最近接点X-mの代りにいくつか
の近傍点の重心 XG を用いることもできる。ノンパラメ
トリックとは予測値 <xn> を表すのにパラメータを用い
ないことを意味する。
It is expressed as follows. This is a nonparametric zeroth-order local approximation. It is also possible to use the centroids X G of some neighboring points instead of the nearest point X -m . Nonparametric means that no parameter is used to express the predicted value <x n >.

【0021】パラメトリックな局所近似の1つであるヤ
コビ法の1次近似では
In the first-order approximation of the Jacobian method, which is one of the parametric local approximations,

【0022】[0022]

【数7】 [Equation 7]

【0023】となる。ここで A-m は点 X-mの近傍の情
報からきめられるヤコビアン行列である。この結果予測
精度を大幅に改善できる。また通常のパラメトリックな
1次近似では
It becomes Where A -m is the Jacobian matrix determined from the information near the point X -m . As a result, the prediction accuracy can be greatly improved. Also, in the usual parametric first-order approximation

【0024】[0024]

【数8】 [Equation 8]

【0025】となる。a0 や ak はあてはめ法で決定す
べきパラメータである。パラメトリックな場合は、さら
に一般に d 次元 h 次多項式で展開することも可能であ
る。
[0025] a 0 and a k are parameters that should be determined by the fitting method. In the parametric case, it is generally possible to expand by a d-dimensional h-th order polynomial.

【0026】この場合には数3によって選ばれた X0
近傍の点の集合{X-k} とそれらのn ステップ後の点の
集合 {X-k+n} の情報から各パラメータを決めることが
できる。これは上記フィジカ ディで論じられている直
接法に対応している。n ステップ先を予測する場合、こ
のように一段階で予測することもできるが、この文献で
論じられているように1ステップ先の予測を n 回繰り
返して行なう繰り返し法によることもできる。
In this case, each parameter is determined from the information of the set of points {X -k } near X 0 selected by the equation 3 and the set of points {X -k + n } after n steps of them. be able to. This corresponds to the direct method discussed in Physicadi above. When predicting n steps ahead, the prediction can be performed in one step as described above, or it can be performed by an iterative method in which the prediction one step ahead is repeated n times as discussed in this document.

【0027】さらに X0 の近傍の点を選ぶときだけに数
3を用いるのではなく数7や数8にあらわれる係数を決
める際にも数3を用いることが可能である。それは数5
で重み付けられた座標空間で予測を行うことに対応して
いる。
Further, it is possible to use not only Equation 3 when selecting a point near X 0 , but also Equation 3 when determining the coefficients appearing in Equation 7 and Equation 8. It is number 5
It corresponds to performing the prediction in the coordinate space weighted by.

【0028】なお数5による重み付けを行う座標変換と
いう見方をすれば、ノルムとしてはユークリッドノルム
に限らず他のノルム例えば最大ノルム等を用いることも
可能である。
From the viewpoint of coordinate transformation for weighting according to equation 5, the norm is not limited to the Euclidean norm, and other norms such as the maximum norm can be used.

【0029】[0029]

【作用】上で与えた距離評価式がどうして予測結果を改
善するのかを述べる。遅延時間座標を用いた埋め込み次
元 d の位相空間で参照点 X0
[Operation] How the distance evaluation formula given above improves the prediction result will be described. In the phase space of the embedding dimension d using the delay time coordinate, the reference point X 0 is

【0030】[0030]

【数9】 [Equation 9]

【0031】と表される。現在値 x0 のほかに d-1 個
の過去データを含んでいる。x0 の測定誤差を ε0 とす
ると、x-j に含まれる誤差 ε は
It is expressed as It contains d-1 past data in addition to the current value x 0 . If the measurement error of x 0 is ε 0 , the error ε contained in x -j is

【0032】[0032]

【数10】 [Equation 10]

【0033】となる。いま注目している成分に対応する
リャプノフ指数である。λi < 0 の場合にはリャプノフ
指数の定義から明らかであり、それは図1(a) に示し
た。λi> 0 の場合には本来時間の正の方向に不確かさ
は拡大する(図1(b) 中の破線)。現在値は指数関数的
に広がった範囲の何処で観測されている可能性がある。
その上限と下限を考えて、 x-j に含まれる不確かさは
数10のように表される。したがって、この不確かさに
見合う重み付けは数5で表わされ、ユークリッド距離の
場合には数3のように修正される。
It becomes This is the Lyapunov exponent corresponding to the component currently being focused on. When λ i <0, it is clear from the definition of Lyapunov exponent, which is shown in Fig. 1 (a). When λ i > 0, the uncertainty essentially expands in the positive direction of time (broken line in Fig. 1 (b)). The current value may be observed anywhere in the exponentially spread range.
Considering the upper and lower limits, the uncertainty included in x -j is expressed as in Eq. Therefore, the weight corresponding to this uncertainty is expressed by Expression 5, and in the case of Euclidean distance, it is corrected as Expression 3.

【0034】[0034]

【実施例】【Example】

(実施例1)カオス的な振る舞いをする時系列データをヘ
ノン写像により得る。即ち xi+1 = 1.0 + yi - 1.4 xi 2 yi+1 = 0.3 xi によって (x0、y0) = (0.3、0.3) を初期値として i =
101 から i = 900 までの {xi} を過去データに使い i
= 901 から i = 1100 までの予測を行なった。予測精度
は 実際の計算値と予測値の相関係数を使って行なう。
予測にはノンパラメトリックな0次近似およびヤコビ法
1次近似の直接法を用いた。
(Example 1) Time series data having a chaotic behavior is obtained by a Henon map. That is, x i + 1 = 1.0 + y i -1.4 x i 2 y i + 1 = 0.3 x i , with (x 0 , y 0 ) = (0.3, 0.3) as the initial value i =
Using {x i } from 101 to i = 900 for past data i
= 901 to i = 1100 are predicted. Prediction accuracy is calculated using the correlation coefficient between the actual calculated value and the predicted value.
For the prediction, direct methods such as nonparametric zero-order approximation and Jacobian first-order approximation were used.

【0035】図2(a)、 (b) はそれぞれ従来法、本発明
の方法による結果である。埋め込み次元1から7に対し
て予測は10ステップまで行なった。この系では元の力学
系が2次元であるため d = 2 で最良の予測結果を得て
いる。それに対して本発明の場合ではそのような埋め込
み次元に対する依存性は弱められている。 K = 1.98と
して重み付けを行なった。このような重み付けにより、
例えば d = 2 での1ステップ先の予測では相関係数で
0.999891 から 0.999965 に改善されている。
FIGS. 2A and 2B show the results obtained by the conventional method and the method of the present invention, respectively. For the embedding dimensions 1 to 7, prediction was performed up to 10 steps. In this system, the original dynamical system is two-dimensional, so we get the best prediction result at d = 2. On the other hand, in the case of the present invention, such dependency on the embedding dimension is weakened. Weighting was performed with K = 1.98. With such weighting,
For example, in the prediction one step ahead at d = 2, the correlation coefficient is
It has been improved from 0.999891 to 0.999965.

【0036】また1次予測についても検討を行なった。
従来法、本発明の方法による結果を図3(a)、 (b) に示
す。全体として0次予測より結果が悪くなっているが、
従来法に比べれば本発明の方法は結果を大きく改善して
いる。
The primary prediction was also examined.
The results of the conventional method and the method of the present invention are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As a whole, the result is worse than the 0th-order prediction,
Compared with the conventional method, the method of the present invention greatly improves the result.

【0037】(実施例2)本発明を電力需要予測に適用し
た例について説明する。サンプリング周期1時間で取っ
た1400個の電力の実使用量のデータのうち前半1150点を
過去データとし後半250点について予測をおこなった。
埋め込み次元は d = 3 時間遅れは τ =4 とした。パラ
メトリックな局所1次近似を用いて、予測を行った。n
= 1 ついての結果を図4に示す。図4(a) は従来の方法
を用いた場合、図4(b) は数3をK = 0.25 として用い
た場合の結果を表す。実使用量は実線で予測結果は破線
で示した。数3を用いた場合の方が結果は良好である。
平均誤差は従来法を用いた場合が 4.5 % で本発明の場
合が 2.9 % であった。
(Embodiment 2) An example in which the present invention is applied to power demand forecasting will be described. Of the data of the actual power consumption of 1400 electric power taken in one hour of the sampling cycle, the first half 1150 points were used as the past data, and the latter half 250 points were predicted.
The embedding dimension was d = 3 and the delay was τ = 4. Predictions were made using a parametric local first-order approximation. n
= 1 The result is shown in Fig. 4. FIG. 4 (a) shows the result when the conventional method is used, and FIG. 4 (b) shows the result when the equation 3 is used as K = 0.25. The actual usage amount is shown by a solid line and the prediction result is shown by a broken line. The results are better when using Equation 3.
The average error was 4.5% when the conventional method was used and 2.9% when the present invention was used.

【0038】(実施例3)合金めっきにおける制御システ
ムに本発明を適用した例を説明する。ここで考えるめっ
き装置は電流規制型である。合金めっきでは成分比分布
および膜厚が目標値として与えられる。膜厚制御につい
ては従来の制御が十分有効であり、ここでは主として成
分比分布の制御を取り上げる。めっき液中の金属イオン
は電極の電位がそれ自身の酸化還元電位より低いほど速
く析出する。従って電位が周期的に変動すると成分比は
めっき層の厚さ方向に周期的に変動する。また電位が一
定であれば成分比も一定となる。したがって電位を制御
することで成分比分布を制御することができる。
(Example 3) An example in which the present invention is applied to a control system for alloy plating will be described. The plating apparatus considered here is a current regulation type. In alloy plating, component ratio distribution and film thickness are given as target values. Regarding the film thickness control, the conventional control is sufficiently effective, and here, the control of the component ratio distribution will be mainly taken up. The metal ions in the plating solution deposit faster as the potential of the electrode is lower than the redox potential of itself. Therefore, when the potential changes periodically, the component ratio changes periodically in the thickness direction of the plating layer. If the potential is constant, the component ratio will also be constant. Therefore, the component ratio distribution can be controlled by controlling the potential.

【0039】図5に構成を示す。コントローラ501は
ガルバノスタット502と電解槽503からなる電流規
制型合金めっき装置の制御を行う。電解槽503は内部
に参照極504、作用極505および合金の成分金属で
作られた対極506を備える。また槽内は合金成分の金
属イオンを含む電解質溶液で満たされている。対極50
6の金属が溶出し、作用極505に析出するという形で
めっきが進行する。このとき作用極505と対極506
との間にはコントローラ501により設定される電流値
i が流れる。作用極505の参照極に対する電位 E=EW
-ER は電極表面状態の変化ともに変動する。
The structure is shown in FIG. The controller 501 controls the current-regulating alloy plating apparatus including the galvanostat 502 and the electrolytic cell 503. The electrolytic cell 503 includes therein a reference electrode 504, a working electrode 505, and a counter electrode 506 made of an alloy component metal. Further, the inside of the tank is filled with an electrolyte solution containing metal ions as an alloy component. Counter electrode 50
Plating proceeds in a form in which the metal No. 6 is eluted and deposited on the working electrode 505. At this time, the working electrode 505 and the counter electrode 506
Between the current value set by the controller 501
i flows. Potential of working electrode 505 with respect to the reference electrode E = E W
-E R fluctuates with changes in the electrode surface condition.

【0040】この電位 E はガルバノスタット502を
経由してコントローラ501に送られている。この例で
は作用極の電位がカオス的に振動する場合に電流値 i
をわずかに変化させることによって所望の周期的な電位
変動を得るものである。カオス状態の近傍には無数の不
安定な周期状態が存在する。その1つの周期状態が作用
極の電位として実現されると、それは1つの成分比分布
を形成する。予めこれらの不安定周期点がどのような成
分比分布に対応するかをポアンカレ断面の解析から知る
ことができる。カオス状態から目的の周期状態への移行
を迅速化するために制御アルゴリズムは図6のようにな
っている。
This potential E is sent to the controller 501 via the galvanostat 502. In this example, when the potential of the working electrode oscillates chaotically, the current value i
The desired periodic potential fluctuation is obtained by slightly changing. There are innumerable unstable periodic states near the chaotic state. When the one periodic state is realized as the potential of the working electrode, it forms one component ratio distribution. It is possible to know in advance what kind of component ratio distribution these unstable periodic points correspond to by analyzing the Poincare section. The control algorithm is as shown in FIG. 6 in order to speed up the transition from the chaotic state to the target periodic state.

【0041】制御対象601からの出力である電位 E
を離散化手段602でポアンカレ断面においてサンプリ
ングして離散化する。以下では離散化された電位 Ei
出力と見做す。成分比分布の指定は安定化すべき周期点
の指定としてなされる。そこで安定化可能な電位の範囲
It = [ Emin、 Emax ] が決まる。制御指令装置603
は目的周期点の代表的な電位 E0 と It を送る。制御開
始まえの電流値 i=i0で電位 Ei はカオス的に変動す
る。電流値 i は [ i0-Δi、 i0+Δi ] の範囲で調節
し、以下のように制御を行う。
The potential E which is the output from the controlled object 601
Is sampled and discretized in the Poincare section by the discretization means 602. Below, the discretized potential E i is regarded as the output. The component ratio distribution is designated as the designation of the periodic points to be stabilized. Therefore, the range of potential that can be stabilized
I t = [E min , E max ] is determined. Control command device 603
Sends typical potentials E 0 and I t at the target periodic point. At the current value i = i 0 before the start of control, the potential E i changes chaotically. The current value i is adjusted within the range of [i 0 -Δi, i 0 + Δi] and controlled as follows.

【0042】判断ステップ604によって電位 Ei が I
t に含まれるときには迅速化のための制御は不要であ
り、安定化のアルゴリズム605により次のステップで
目的の周期点に安定化できるように電流値 i を修正す
る。周期点の代表的な電位 E0からのずれに比例した修
正 δi を加えて安定化を達成できる。
At the decision step 604, the potential E i becomes I
When it is included in t , the control for speeding up is not necessary, and the current value i is corrected by the stabilization algorithm 605 so that it can be stabilized at the target periodic point in the next step. Stabilization can be achieved by adding a correction δi proportional to the deviation of the periodic point from the typical potential E 0 .

【0043】判断ステップ604によって電位 Ei が I
t に含まれないときには予測をおこなう。電流値 i を
[ i0-Δi、 i0+Δi ] の範囲で変えたときの k ステッ
プ後の電位の区間 Ik を予測手段606により推定す
る。迅速化のアルゴリズム607によって修正値 δi
を求める。 In が It とはじめて重なりをもつとき、δ
iの調節で n ステップ後に It に移行できる。その結果
n ステップめには安定化のアルゴリズム605が有効
となり、次のステップで目的の周期点に安定化できる。
安定化および迅速化のアルゴリズムにはそれぞれ OGY、
SOGY アルゴリズムを用いる。
At the decision step 604, the potential E i becomes I
Predict if not included in t . Current value i
The predicting means 606 estimates the section I k of the potential after k steps when changing in the range of [i 0 −Δi, i 0 + Δi]. The correction value δi according to the speedup algorithm 607
Ask for. When I n has the first overlap with I t , δ
i adjustable transition to I t after n steps of. as a result
The stabilization algorithm 605 becomes effective in the nth step, and the target periodic point can be stabilized in the next step.
OGY, respectively for stabilization and acceleration algorithms
Use the SOGY algorithm.

【0044】なお、膜厚の制御は、流れた電気量をモニ
タし目標値に達したときめっきが終了するように行う。
The film thickness is controlled so that the amount of electricity flowing is monitored and the plating is completed when the target value is reached.

【0045】Cu-Ag 合金めっきに対して本発明を適用し
た結果について説明する。この系において電流値 1.25
mA では電位 E がカオス的な変動を示した。電流値 i
を [1.2、 1.3] (mA) の範囲で調節し、制御を行った。
予測はパラメトリックな1次の局所近似を使い、過去デ
ータとしてi = 1.2、 1.25、 1.3 mA について各2000点
を用いた。
The results of applying the present invention to Cu-Ag alloy plating will be described. Current value 1.25 in this system
At mA, the potential E showed chaotic fluctuations. Current value i
Was controlled in the range of [1.2, 1.3] (mA).
For the prediction, a parametric first-order local approximation was used, and 2000 points were used for i = 1.2, 1.25, and 1.3 mA as past data.

【0046】その結果図7(1)(2) のような合金めっき
層を作製した。 (1) は従来の予測法による (2) は本発
明の場合を示す。これらはカオス状態から周期1状態へ
移行制御することにより成分比分布 a を有するめっき
層を作製したものである。斜線部分はカオス状態から周
期1状態への過渡的状態に対応しているが、できるだけ
少なくなるのが好ましい。対応する電位変動を図8(1)
(2) に示す。図中、矢印で開始、完了と示したところ
で、それぞれ、新しい制御指令が出され、制御目標に達
したことを表わす。
As a result, an alloy plating layer as shown in FIGS. 7 (1) and 7 (2) was produced. (1) shows the case of the present invention, and (2) shows the case of the present invention. These are prepared by forming a plating layer having a component ratio distribution a by controlling the transition from the chaotic state to the cycle 1 state. The shaded area corresponds to the transitional state from the chaotic state to the period 1 state, but it is preferable that the number is as small as possible. Figure 8 (1) shows the corresponding potential fluctuation
Shown in (2). In the drawing, where the start and the end are indicated by arrows, new control commands are issued and the control targets are reached.

【0047】これらの結果から、座標成分に含まれる不
確かさを考慮した距離評価をする予測をすることで過渡
状態に対応する部分を少なくできることが明かとなっ
た。
From these results, it became clear that it is possible to reduce the portion corresponding to the transient state by making a prediction for distance evaluation in consideration of the uncertainty included in the coordinate component.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によりカオス軌道の性質に起因す
る不確かさの影響を取り除くことが可能となり、局所近
似を用いるカオス時系列データの非線形予測の精度を改
善することができる。
According to the present invention, it is possible to remove the influence of uncertainty due to the nature of chaotic trajectories, and improve the accuracy of nonlinear prediction of chaotic time series data using local approximation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】カオスの性質に起因して座標成分に含まれる不
確かさを説明する図。
FIG. 1 is a diagram for explaining the uncertainty included in a coordinate component due to the nature of chaos.

【図2】実施例1における0次予測の結果を従来法と比
較した結果を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a result of comparing the result of 0th-order prediction in Example 1 with a conventional method.

【図3】実施例1における1次予測の結果を従来法と比
較した結果を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a result of comparison of a result of primary prediction in Example 1 with a conventional method.

【図4】電力需要予測に本発明を適用した結果を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a result of applying the present invention to power demand prediction.

【図5】作用極電位をモニタする場合の電流規制型合金
めっきシステムの構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of a current-regulating alloy plating system when a working electrode potential is monitored.

【図6】図5のシステムにおける制御の内容を示すブロ
ック図。
6 is a block diagram showing the contents of control in the system of FIG.

【図7】作製した合金めっき層断面模式図。FIG. 7 is a schematic sectional view of the produced alloy plating layer.

【図8】図7の合金めっき層作製時の対応する電位変動
を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing corresponding potential fluctuations when the alloy plated layer of FIG. 7 is produced.

【符号の簡単な説明】[Simple explanation of symbols]

501…コントローラ、502…ガルバノスタット、5
03…電解槽、504…参照極 R、505…作用極 W、
506…対極 C、507…電流値 i、508…参照極電
位 ER、509…作用極電位 EW、510…参照極電位を
基準とした作用極電位 E (=EW-ER)、601…制御対
象、602…ポアンカレ断面を利用した離散化手段、6
03…制御指令装置、604…判断ステップ、605…
周期点安定化のアルゴリズム、606…予測手段、60
7…迅速化のアルゴリズム。
501 ... Controller, 502 ... Galvanostat, 5
03 ... Electrolyzer, 504 ... Reference electrode R, 505 ... Working electrode W,
506 ... Counter electrode C, 507 ... Current value i, 508 ... Reference electrode potential E R , 509 ... Working electrode potential E W , 510 ... Working electrode potential E (= E W -E R ), 601 based on the reference electrode potential ... Control object, 602 ... Discretizing means using Poincare section, 6
03 ... Control command device, 604 ... Judgment step, 605 ...
Periodic point stabilization algorithm, 606 ... Prediction means, 60
7 ... Algorithm for speeding up.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 弘明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroaki Okuhira 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefectural Institute of Technology Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カオス的な振る舞いをする時系列の予測に
おいて座標成分の不確かさに応じた重み付けをした距離
評価式を用いることを特徴とする非線形予測方法。
1. A non-linear prediction method characterized by using a distance evaluation formula weighted according to the uncertainty of a coordinate component in the prediction of a time series having a chaotic behavior.
【請求項2】カオス的な振る舞いをする時系列の予測に
おいて、過去データの中から参照点の近傍点を捜す際
に、座標成分の不確かさに応じた重み付けをした距離評
価式を用いることを特徴とする非線形予測方法。
2. When predicting a time series having a chaotic behavior, a distance evaluation formula weighted according to the uncertainty of a coordinate component is used when searching for a neighboring point of a reference point from past data. Characteristic nonlinear prediction method.
【請求項3】ノンパラメトリックな局所近似を用いる場
合の請求項1または請求項2記載の非線形予測方法。
3. The non-linear prediction method according to claim 1, wherein non-parametric local approximation is used.
【請求項4】パラメトリックな局所多項式近似を用いる
場合の請求項1または請求項2記載の非線形予測方法。
4. The non-linear prediction method according to claim 1 or 2, wherein parametric local polynomial approximation is used.
【請求項5】多項式次数が1次である場合の請求項4記
載の非線形予測方法。
5. The non-linear prediction method according to claim 4, wherein the polynomial order is first-order.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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