Dynamic neural networks for nonlinear tools for time series prediction and modeling

Neste trabalho, redes neurais dinÃmicas sÃo avaliadas como modelos nÃo-lineares eficientes para prediÃÃo de sÃries temporais complexas. Entre as arquiteturas avaliadas estÃo as redes FTDNN, Elman e NARX. A capacidade preditiva destas redes sÃo testadas em tarefas de prediÃÃo de um-passo-adiante e mÃltiplos-passos-adiante. Para este fim, sÃo usadas as seguintes sÃries temporais: sÃrie laser caÃtico, sÃrie caÃtica Mackey-Glass, alÃm de sÃries de trÃfego de rede de computadores com caracterÃsticas auto-similares. O uso da rede NARX em prediÃÃo de sÃries temporais à uma contribuiÃÃo desta dissertaÃÃo. Esta rede possui uma arquitetura neural recorrente usada originalmente para identificaÃÃo entrada-saÃda de sistemas nÃo-lineares. A entrada da rede NARX à formada por duas janelas deslizantes (sliding time window), uma que desliza sobre o sinal de entrada e outra que desliza sobre sinal de saÃda. Quando aplicada para prediÃÃo caÃtica de sÃries temporais, a rede NARX à projetada geralmente como um modelo autoregressivo nÃolinear (NAR), eliminando a janela de atraso da saÃda. Neste trabalho, à proposta uma estratÃgia simples, porÃm eficiente, para permitir que a rede NARX explore inteiramente as janelas de tempo da entrada e da saÃda, a fim de melhorar sua capacidade preditiva. Os resultados obtidos mostram que a abordagem proposta tem desempenho superior ao desempenho apresentado por preditores baseados nas redes FTDNN e Elman