Гибридные нейросетевые модели мониторинга данных временных рядов сложных объектов
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-2-200-204
Аннотация
Рассмотрена задача мониторинга состояния сложных объектов различной природы на основе классификационного и регрессионного анализа данных временных рядов. Разработаны и исследованы гибридные нейросетевые модели классификационного и регрессионного анализа с использованием данных о функционировании систем трех типов: космических аппаратов, информационной системы и экономической системы, представленных в виде временных рядов. Для всех типов систем предложенные гибридные модели показали преимущество по точности. Разработан генетический алгоритм автоматического поиска гибридных нейросетевых моделей, с помощью которого сгенерированы модели различной сложности с точностью не ниже моделей, разработанных вручную. В конце поиска отмечено, что значения фитнес-функций сгенерированных гибридных нейронных сетей близки к максимальным. Это можно рассматривать как экспериментальное подтверждение построения решения, близкого к оптимальному для определенных параметров поиска.
Ключевые слова
Об авторах
В. Ю. СкобцовРоссия
Вадим Юрьевич Скобцов – канд. техн. наук, доцент; кафедра компьютерных технологий и программной инженерии, доцент
Санкт-Петербург
Б. В. Соколов
Россия
Борис Владимирович Соколов – д-р техн. наук, профессор; СПИИРАН, лаборатория информационных технологий в системном анализе и моделировании; главный научный сотрудник
Санкт-Петербург
В.-А. Чжан
Китай
Вен-Ан Чжан – канд. техн. наук, профессор, декан колледжа и директор департамента международного сотрудничества
Ханчжоу
М. Фу
Китай
Минглей Фу – канд. техн. наук, профессор, зам. директора департамента международного сотрудничества
Ханчжоу
Список литературы
1. Охтилев М. Ю., Мустафин Н. Г., Миллер В. Е., Соколов Б. В. Концепция проактивного управления сложными объектами: теоретические и технологические основы // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 11. С. 7—14.
2. Chen H., Zhang Zh. Hybrid neural network based on novel audio feature for vehicle type identification // 2020 IEEE Intern. Instrumentation and Measurement Technology Conf. (I2MTC). 25–28 May 2020. DOI: 10.1109/I2MTC43012.2020.9129183.
3. Zhao N. Combination of Convolution-al Neural Network and Gated Recurrent Unit for Aspect-Based Sentiment Analysis // IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 15561—15569. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3052937.
4. Skobtsov V. Yu. Binary classification of small satellites telemetry data based on deep learning approach // Applied Aspects of Information Technology. 2021. Vol. 4, N 4. P. 299—310.
5. Скобцов В. Ю., Соколов Б. В. Гибридные нейросетевые модели в задаче мультиклассовой классификации данных телеметрической информации малых космических аппаратов // Вестн. ВГУ. Системный анализ и информационные технологии. 2022. № 3. С. 99—114.
6. Skobtsov V. Y., Stasiuk A. Automatic Searching the Neural Network Models for Time Series Classification of Small Spacecraft’s Telemetry Data with Genetic Algorithms // Artificial Intelligence Application in Networks and Systems. CSOC 2023. Lecture Notes in Networks and Systems. 2023. Vol. 724. P. 800—811.
7. Kaiming H. et al. Deep Residual Learning for Image Recognition // Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition. 2015. https://arxiv.org/abs/1512.03385.
Рецензия
Для цитирования:
Скобцов В.Ю., Соколов Б.В., Чжан В., Фу М. Гибридные нейросетевые модели мониторинга данных временных рядов сложных объектов. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2024;67(2):200-204. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-2-200-204
For citation:
Skobtsov V.Yu., Sokolov B.V., Zhang W., Fu M. Hybrid neural network models for monitoring time series data of complex objects. Journal of Instrument Engineering. 2024;67(2):200-204. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-2-200-204