Автори: О.В. Глушков
Рік: 2015
Випуск: 19
Сторінки: 12-17
Анотація
Ми представляємо новий загальний апарат аналізу, обробки та прогнозування характеристик часових рядів концентрацій забруднюючих речовин для типових гідроекологічних систем, що схематично включає наступні блоки і рівні досліджень:
а) Загальний якісний аналіз динамічних особливостей завдання еволюції типових гідроекологічних систем (у тому числі, якісний аналіз з погляду звичайних диференціальних рівнянь “, Арнольд-аналіз»);
б) перевірка на наявність хаотичних (стохастичних) особливостей, елементів, режимів (тест Готвальда-Мельбурна , метод кореляційної розмірності);
в) Дослідження фазового простору (вибір часу затримки, визначення простору вкладення методами і ал-горитмами кореляційної розмірності і помилкових найближчих сусідніх точках) ;.
г) Визначення ди-намічних інваріантів хаотичної системи (обчислення глобальної розмірності, показників Ляпунова; визначення розмірності Каплана-Йорка dL і середнього межі передбачуваності Prmax на основі вдосконалених алгоритмів ;.
е) нелінійний аналіз і прогноз (прогнозування) динамічної еволюції систем Останній блок дійсно включає в себе нові (в теорії гідроекологічних систем та охорони навколишнього середовища) методи та алгоритми нелінійного прогнозування , такі як методи прогнозованих траєкторій, формалізм випадкових пропагатор, нейромережеві алгоритми, Ренорм-аналіз з блоками поліноміальних апроксимацій, вейвлет-розкладів і т.д.
Теги: аналіз та прогнозування на основі методів теорії хаосу; гідроекологічні системи; екологічний стан; забруднюючі речовини; часові ряди концентрацій
Список літератури
- Бунякова Ю.Я. Анализ и прогноз влияния антропогенных факторов на воздушной бассейн промышленного города / Ю.Я. Бунякова , А.В. Глушков. – Одесса: Экология, 2010.-256 с.
- Глушков А.В. Низкоразмерный хаос в временных рядах кон-центраций загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере / А.В. Глушков, В.Н. Хохлов, Сербов Н.Г., Ю.Я. Бунякова, К. Балан, Е.Р. Баланюк. // Вестник Одесского государствен-ного экологического университета.- 2007.-Вып.4.- C.337-348.
- Glushkov A.V. Analysis and forecast of the anthropogenic impact on industrial city’s atmosphere based on methods of chaos theory: new general scheme/ А.В. Глушков // Український гідрометеоророгічний журнал.-2014.-N 15.- С.32-36
- Khokhlov V.N., Glushkov A.V., Loboda N.S., Bunyakova Yu.Ya. Short-range forecast of atmospheric pollut-ants using non-linear prediction method. Atmospheric Environ-ment. The Netherlands: Elsevier, 2008, vol.42, pp.7284–7292.
- Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Prepelitsa G.P., Tsenenko I.A. Temporal variability of the atmosphere ozone content: Effect of North-Atlantic oscillation. Optics of atmosphere and ocean, 2004, vol.14, no.7, pp.219-22
- Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N. Using meteoro-logical data for reconstruction of annual runoff series over an un-gauged area: Empirical orthogonal functions approach to Moldova-Southwest Ukraine region. Atmospheric Research. El-seiver, 2005 vol.77 pp.100-113.
- Glushkov A.V., Kuzakon’ V.M., Khetselius O.Yu., Bun-yakova Yu.Ya., Zaichko P.A. Geometry of Chaos: Consistent combined approach to treating chaotic dynamics atmospheric pol-lutants and its forecasting. Proceedings of International Geome-try Center, 2013, vol.6, no.3, pp.6-13.
- Glushkov A.V., Rusov V.N., Loboda N.S., Khetselius O.Yu., Khokhlov V.N., Svinarenko A.A., Prepelitsa G.P. On possible genesis of fractal dimensions in the turbulent pulsations of cosmic plasma – galactic-origin rays – turbulent pulsation in planetary atmosphere system. Adv. in Space Research. Elsevier, 2008, vol.42(9), pp.1614-1617.
- Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Lovett L. Using non-decimated wavelet decomposition to analyse time variations of North Atlantic Oscillation, eddy kinetic energy, and Ukrainian precipitation. Journal of Hydrology. Elseiver, 2006, vol.322, no. 1-4, pp.14-24.
- Glushkov A.V., Khetselius O.Yu., Brusentseva S.V., Zaichko P.A., Ternovsky V.B. Adv. in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence. Series: Recent Adv. in Com-puter Engineering. Gdansk: WSEAS, 2014, vol.21, pp.69-75. (Ed.: J. Balicki).
- Glushkov A.V., Svinarenko A.A., Buyadzhi V.V., Zaichko P.A., Ternovsky V.B. Adv.in Neural Networks, Fuzzy Systems and Arti-ficial Intelligence, Series: Recent Adv. in Computer Engineering. Gdansk: WSEAS, 2014, vol.21, pp. 143-150 (Ed.: J. Balicki).
- Rusov V.D., Glushkov A.V., Vaschenko V.N., Myhalus O.T., Bondartchuk Yu.A. etal. Galactic cosmic rays – clouds effect and bifurcation model of the earth global climate. Part 1. Theory. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. Elsevier, 2010, vol.72, pp.498-508.
- Sivakumar B. Chaos theory in geophysics: past, present and fu-ture. Chaos, Solitons & Fractals, 2004, vol.19, №2, pp.441-462.
- Chelani A.B. Predicting chaotic time series of PM10 concentra-tion using artificial neural network. Int. J. Environ. Stud, 2005, vol.62. №2, pp. 181-191.
- Gottwald G.A., Melbourne I. A new test for chaos in determinis-tic systems. Proc. Roy. Soc. London. Ser. A. Mathemat. Phys. Sci., 2004, vol.460, pp.603-611.
- Packard N.H., Crutchfield J.P., Farmer J.D., Shaw R.S. Geometry from a time series. Phys. Rev. Lett., 1980, vol.45, pp.712-716.
- Kennel M., Brown R., Abarbanel H. Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using a geometrical construction. Phys. Rev. A., 1992, vol.45, pp.3403-3411.
- Abarbanel H.D.I., Brown R., Sidorowich J.J., Tsimring L.Sh. The analysis of observed chaotic data in physical systems. Rev. Mod. Phys, 1993, vol.65, pp.1331-1392.
- Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods. Phys. Rep., 1999, vol.308, pp.1-64. Вісн. Одес. держ. екол. унів., 2015, №1
- Fraser A.M., Swinney H. Independent coordinates for strange attractors from mutual information. Phys. Rev. A., 1986, vol.33, pp.1134-1140.
- Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors. Physica D, 1983, vol.9, pp.189-208.
- Gallager R.G. Information theory and reliable communication. NY: Wiley, 1968. 608 p.
- Mañé R. On the dimensions of the compact invariant sets of cer-tain non-linear maps. Dynamical systems and turbulence, War-wick 1980. Lecture Notes in Mathematics no.898. Berlin: Springer, 1981, pp.230-242. (Eds: D.A. Rand, L.S. Young).
- Takens F. Detecting strange attractors in turbulence. Dynamical systems and turbulence, Warwick 1980. Lecture Notes in Mathe-matics no.898. Berlin: Springer, 1981, pp.366-381. (Eds: D.A. Rand, L.S. Young).
- Prepelitsa G.P., Glushkov A.V., Lepikh Ya.I., Buyadzhi V.V., Ternovsky V.B., Zaichko P.A., Chaotic dynamics of non-linear processes in atomic and molecular systems in electromagnetic field and semiconductor and fiber laser devices: new approaches, uniformity and charm of chaos. Sensor Electronics and Microsys-tems Techn., 2014, vol.11, no.4, pp.43-57.