previous content next

4. Построение динамической модели по экспериментальным данным


В самом общем случае не известно никакой определенной модели. По одной наблюдаемой динамической переменной необходимо восстановить систему дифференциальных уравнений (СДУ) или дискретное отображение, которые управляют поведением данного временного ряда [16, 17]. Обычно модель задается системой обыкновенных дифференциальных уравнений , где x - точка в n-мерном фазовом пространстве. Затем F(x) строится с помощью полиномов от фазовых переменных [15]. В этот способ могут быть добавлены различные усовершенствования, включающие использование разложения временного ряда по некоторой системе базисных функций для облегчения эффективного выбора полиномов для СДУ и фильтрации шума в данных [37].

В статье [13] сделана попытка решить более простую, но, тем не менее, практически важную задачу определения параметров динамической системы по экспериментальному временному ряду и предложенному виду СДУ. Стохастические характеристики "подогнанного" аттрактора могут быть затем сравнены с характеристиками "сырого" аттрактора с целью убедиться в адекватности предложенной модели. В простейшем случае модельные параметры входят линейно в СДУ. Типичные примеры - системы Лоренца [33] и Ресслера [36]. В более сложных ситуациях, таких как физический маятник, некоторые модельные параметры входят линейно, в то время как остальные - нелинейно. В [13] показано, что применение метода наименьших квадратов для поиска параметров дает хорошие результаты в обоих случаях. Допускается даже присутствие умеренного количества аддитивного шума.


previous content next