Приставка П.А.  

Использование суперкомпьютера для экспериментального исследования метода прогнозирования, основанного на универсальных кодах

На сегодняшний день задача прогнозирования является актуальной для множества областей человеческой деятельности. Следует отметить, что на практике очень часто априорные сведения о распределении вероятностей исходов прогнозируемого процесса отсутствуют, и это затрудняет решение поставленной задачи. В таком случае можно воспользоваться точными оценками указанных величин на основе статистических методов. В конце 1980-х было установлено, что универсальные коды представляют собой средство, позволяющее обнаруживать скрытые периодичности и зависимости в данных, и могут быть применены для построения таких методов. Однако до сих пор результаты практического применения данного подхода остаются малоизученными.


Целью проведенной работы являлось экспериментальное исследование предложенного Б.Я. Рябко в статье «Prediction of random sequences and universal coding» метода прогнозирования, в основе которого лежит универсальный код R. Выбор именно этого кода объясняется тем, что он асимптотически оптимален. (Однако, важно отметить, что его практическая точность была неизвестна).

Возможность использования при расчетах ресурсов высокопроизводительного распределенного вычислительного комплекса позволила в значительной мере сократить время работы программной реализации указанного метода прогнозирования.
В качестве объекта исследования были взяты показатели солнечной активности (СА), и рассматривалась задача, когда по N известным значениям временного ряда необходимо спрогнозировать его следующее, (N+1)-ое, значение. Следует отметить, что задача прогнозирования СА представляет большой практический и теоретический интерес ввиду ее влияния на многие процессы, идущие на Земле. Так, например, в настоящее время широко исследуются и выявляются статистические связи погоды и климата с СА. При этом недостаточность знаний о механизмах, определяющих поведение СА, оставляют актуальным вопрос точности соответствующих прогнозов.

Полученные в ходе работы экспериментальные результаты показывают, что методы прогнозирования, основанные на применении универсальных кодов, обладают достаточно высокой точностью. Кроме того, для сглаженного среднемесячного числа солнечных пятен точность краткосрочного прогноза, полученного с помощью исследуемого метода, оказалась выше точности краткосрочного прогноза, полученного на основе применяемого в настоящее время улучшенного метода МакНиша-Линкольна. Таким образом можно сделать вывод о том, что универсальные коды являются эффективным инструментом при построения методов прогнозирования для решении практических задач.

Файл с полным текстом: Приставка_paper.pdf
Файл презентации: frc.pdf


К списку докладов