RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Системы и средства информатики // Архив

Системы и средства информ., 2025, том 35, выпуск 2, страницы 17–30 (Mi ssi972)

Алгоритм моделирования векторного стохастического процесса посредством его канонического разложения на основе многослойной вейвлет-нейронной сети

И. Н. Синицын, В. И. Синицын, Э. Р. Корепанов, Т. Д. Конашенкова

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Аннотация: Построено каноническое разложение (КР) векторного стохастического процесса (СтП), заданного на конечном промежутке времени, с применением технологии вейвлет-нейронной сети (ВНС). Задача построения КР матрицы ковариационных функций векторного СтП рассматривается как задача аппроксимации элементов матрицы ковариационных функций квадратичными формами базисных вейвлетов с компактными носителями. Для ее решения разработана архитектура многослойной ВНС. Обучение с учителем ВНС осуществляется методом обратного распространения ошибки. Каноническое разложение матрицы ковариационных функций соответствует КР векторного СтП в виде линейной комбинации случайных величин (СВ) с нулевыми математическими ожиданиями и единичными дисперсиями. Координатные функции КР задаются в виде линейной комбинации базисных вейвлет-функций с весовыми коэффициентами, оптимальные значения которых определяются при функционировании ВНС методом градиентного спуска. Описан алгоритм построения КР векторного СтП на основе ВНС. Разработанный метод применен для моделирования типового нестационарного двумерного СтП.

Ключевые слова: вейвлет, вейвлет-нейронная сеть, каноническое разложение, ковариационная матрица, ковариационная функция, моделирование, стохастический процесс.

Поступила в редакцию: 29.01.2025
Принята в печать: 15.04.2025

DOI: 10.14357/08696527250202



© МИАН, 2025