Выберите язык: Ru / En
0
2013
Impact Factor

    Сысоев Илья Вячеславович

    410012, Россия, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83
    ivssci@gmail.com
    Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского

    Публикации:

    Корнилов  М. В., Сысоев  И. В.
    Подробнее
    Внешняя низкочастотная помеха (в том числе помеха с выраженною основной частотой) — распространённая проблема при измерении сложных сигналов, которая может повлиять на результаты оценки связанности между ними. Поскольку полностью убрать помеху, не затрагивая сам сигнал, невозможно, остаётся открытым вопрос: что меньше искажает результаты оценки связанности — фильтрация помехи или её игнорирование?
    Метод причинности по Грейнджеру — наиболее популярный в последнее время подход к оценке направленной связанности между системами по их наблюдаемым сигналам, использующий построение прогностических эмпирических моделей. Чаще всего используются линейные и нелинейные авторегрессионные модели (отображения последования). Поскольку метод параметрический, его успех в значительной степени зависит от параметров модели и свойств сигналов, поэтому метод стараются специализировать, приспосабливая к данным. В физиологии и климатологии большинство сигналов имеют ярко выраженный временной масштаб, поэтому задача адаптации метода причинности по Грейнджеру к сигналам с выделенным временным масштабом — одна из самых актуальных.
    Целью данной работы является определение рекомендаций по применению метода причинности по Грейнджеру для сигналов с выраженным временным масштабом при наличии общей низкочастотной помехи. Работа ограничена случаем тестирования на одностороннюю связанность и использует рекомендации и критерии эффективности метода, разработанные ранее. Чувствительность и специфичность метода оцениваются с использованием суррогатных временных рядов. Для тестирования используются эталонные системы нелинейной динамики и радиофизики.
    Показано, что чувствительность и специфичность метода нелинейно уменьшаются при увеличении значений амплитуды общей помехи. Данные зависимости различны при разных параметрах модели. При мощности помехи в несколько процентов от мощности сигнала лучшие результаты достигаются, если не фильтровать помеху, а подобрать параметры метода. При больших мощностях помехи фильтрация предпочтительнее.
    Ключевые слова: временные ряды, анализ связанности, причинность по Грейнджеру, низкочастотная помеха
    Цитирование: Корнилов  М. В., Сысоев  И. В.,  Оценка работоспособности метода причинности по Грейнджерудля выявления однонаправленной связи при наличии общей внешней низкочастотной помехи, Нелинейная динамика, 2017, т. 13, № 3, с.  349-362
    DOI:10.20537/nd1703004
    Сысоев  И. В., Пономаренко  В. И.
    Подробнее
    Реконструкция уравнений колебательных систем по экспериментальным данным является важной задачей, поскольку результаты могут быть использованы для самых различных практических приложений, включая прогноз поведения исследуемых систем, косвенное измерение их параметров и диагностику взаимодействия. Одним из вариантов практически важных приложений является задача о реконструкции коэффициентов связи в ансамблях большого числа осцилляторов. Целью данной работы является разработка метода восстановления ансамбля идентичных нейроподобных осцилляторов при наличии задержек в связях в предположении, что общий вид уравнения известен.
    Предложен метод, который опирается на ранее разработанный подход для реконструкции ансамблей диффузионно связанных осцилляторов с запаздыванием. Для определения коэффициентов связи для каждого осциллятора ансамбля отдельно минимизируется методом наименьших квадратов целевая функция, характеризующая непрерывность экспериментальных данных. Времена запаздывания в связях вычисляются методом градиентного спуска, адаптированным к дискретному случаю.
    В численном эксперименте показано, что предложенный метод позволяет точно восстановить подавляющее большинство (∼ 99%) времён запаздывания даже при использовании коротких временных рядов, а также является асимптотически несмещённым.
    Ключевые слова: временные ряды, ансамбль осцилляторов, задержка в связях, реконструкция уравнений
    Цитирование: Сысоев  И. В., Пономаренко  В. И.,  Реконструкция матрицы связей ансамбля идентичных нейроподобных осцилляторов с запаздыванием в связи, Нелинейная динамика, 2016, т. 12, № 4, с.  567–576
    DOI:10.20537/nd1604002
    Медведева T. М., Парамонов Ф., Сысоев  И. В.
    Подробнее
    Рассмотрено влияние внешнего измерительного шума на характеристики метода причинности по Грейнджеру на примере однонаправленно связанных эталонных нелинейных систем, находящихся в различных режимах. Рассмотрены связанные отображения как с одним типом оператора эволюции ведущей и ведомой систем, так и с различными типами, а также связанные потоковые системы. Показано нетривиальное поведение зависимости характеристик метода причинности по Грейнджеру от шума для всех рассмотренных систем при определенном выборе параметров и коэффициентов связи. Выявлены причины немонотонного поведения такой зависимости.
    Ключевые слова: временные ряды, измерительный шум, анализ связанности, причинность по Грейнджеру
    Цитирование: Медведева T. М., Парамонов Ф., Сысоев  И. В.,  Эффект увеличения чувствительности метода причинности по Грейнджеру с ростом измерительного шума, Нелинейная динамика, 2015, т. 11, № 4, с.  657–670
    DOI:10.20537/nd1504003
    Корнилов  М. В., Сысоев  И. В., Безручко Б. П.
    Подробнее
    Задача определения наличия и направления связи между различными системами по их экспериментальным наблюдаемым временным рядам актуальна во многих областях знания. Одним из подходов к ее решению является метод нелинейной причинности по Грейнджеру, основанный на построении прогностических моделей. Эффективность этого подхода зависит от подбора параметров модели. Для сигналов с характерным временным масштабом колебаний важнейшими параметрами являются временной лаг, используемый при реконструкции вектора состояния, и дальность прогноза.
    В данной работе предложены два критерия оценки работоспособности метода нелинейной причинности по Грейнджеру, которые позволяют выбрать значения лага и дальности прогноза, при которых достигаются лучшие чувствительность и специфичность; чувствительность определяется тем, насколько слабую связь может детектировать метод, а под специфичностью понимается способность избегать ложноположительных результатов. В результате применения предложенных критериев на примере нескольких однонаправленно связанных эталонных систем были получены практические рекомендации по подбору параметров модели: лага и дальности прогноза.
    Ключевые слова: поиск связанности, причинность по Грейнджеру, моделирование по временным рядам
    Цитирование: Корнилов  М. В., Сысоев  И. В., Безручко Б. П.,  Оптимальный подбор параметров прогностических моделей в методе нелинейной причинности по Грейнджеру в приложении к сигналам, характеризуемым хорошо выраженными временными масштабами, Нелинейная динамика, 2014, т. 10, № 3, с.  279-295
    DOI:10.20537/nd1403003
    Сысоева  М. В., Пономаренко  В. И., Прохоров  М. Д., Сысоев  И. В.
    Подробнее
    Предложен метод восстановления систем первого порядка с запаздыванием, находящихся под внешним периодическим воздействием, по их временным рядам. Особенностью метода является учет структуры уравнения системы при построении регрессионной модели. Метод позволяет восстановить время запаздывания, параметр инерционности, нелинейную функцию системы, а также амплитуду и частоту внешнего периодического воздействия. Эффективность метода продемонстрирована на численных примерах при реконструкции различных неавтономных систем с задержкой.
    Ключевые слова: реконструкция уравнений, системы с запаздыванием, анализ временных рядов
    Цитирование: Сысоева  М. В., Пономаренко  В. И., Прохоров  М. Д., Сысоев  И. В.,  Реконструкция систем с запаздыванием под внешним периодическим воздействием, Нелинейная динамика, 2013, т. 9, № 4, с.  613-625
    DOI:10.20537/nd1304001

    Вернуться к списку