BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------
HOÀNG THĂNG LONG
NGUYÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ANFIS VÀO BÀI
TOÁN DỰ BÁO TRÊN DỮ LIỆU CHUỖI THỜI GIAN
ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN
Hà Nội – 2024
BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------
HOÀNG THĂNG LONG
NGUYÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ANFIS VÀO BÀI
TOÁN DỰ BÁO TRÊN DỮ LIỆU CHUỖI THỜI GIAN
Ngành Hệ thống thông tin
Mã số: 8480104
ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. ĐẶNG TRỌNG HỢP
Hà Nội – 2024
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................. vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LOGIC MỜ VÀ MẠNG NƠ-RON NHÂN
TẠO ............................................................................................................... 4
1.1 TỔNG QUAN LOGIC MỜ ...................................................................... 4
1.1.1 Tập mờ (Ying, 2000) ............................................................................. 4
1.1.2 Các phép toán đại số trên tập mờ (Ying, 2000) ...................................... 4
1.1.3 Logic mờ (Jang, J.-S. R.; Sun, C.-T.; Mizutani, E., 1997) ..................... 6
1.2 TỔNG QUAN MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO ...................................... 11
1.2.1 Tế bào nơron ....................................................................................... 13
1.2.2 Các loại mô hình cấu trúc mạng nơ-ron ............................................... 17
1.2.3 Các tính chất của mạng nơ-ron ............................................................ 18
1.2.4 Các nguyên tắc học ............................................................................. 19
1.2.5 Thuật toán lan truyền ngƣợc ................................................................ 22
CHƢƠNG 2. THUẬT TOÁN ANFIS VÀ BÀI TOÁN DỰ BÁO DỮ LIỆU
CHUỖI THỜI GIAN.................................................................................... 25
2.1 BÀI TOÁN DỰ BÁO............................................................................. 25
2.1.1 Khái niệm ............................................................................................ 25
2.1.2 Đặc điểm ............................................................................................. 25
ii
2.1.3 Các phƣơng pháp................................................................................. 26
2.2 THUẬT TOÁN ANFIS .......................................................................... 29
2.2.1 Giới thiệu sơ lƣợc về mô hình nơron - mờ (Jang, 1993) ...................... 29
2.2.2 Luật mờ if-then và hệ suy diễn mờ (Jang, 1993) .................................. 31
2.2.3 Mạng thích nghi .................................................................................. 34
2.2.4 Cấu trúc của ANFIS (Jang, J.-S. R.; Sun, C.-T.; Mizutani, E., 1997) ... 35
2.2.5 Thuật toán huấn luyện hệ ANFIS ........................................................ 37
2.2.6 Ứng dụng của thuật toán ANFIS ......................................................... 38
2.3 DỮ LIỆU CHUỖI THỜI GIAN ............................................................. 40
2.3.1 Giới thiệu dữ liệu chuỗi thời gian ........................................................ 40
2.3.2 Một số phƣơng pháp dự báo chuỗi thời gian đơn giản ......................... 41
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN ANFIS VÀO BÀI TOÁN DỰ
BÁO DỮ LIỆU CHUỖI THỜI GIAN .......................................................... 45
3.1 MÔ TẢ BÀI TOÁN (El-Shafie, A.; Jaafer, O.; Seyed, A, 2011) ............ 45
3.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH (Bằng, 2018) .................................................. 46
3.2.1 Biến đầu ra .......................................................................................... 46
3.2.2 Lựa chọn biến đầu vào ........................................................................ 46
3.2.3 Cấu trúc mô hình dự báo ..................................................................... 47
3.3 THU THẬP DỮ LIỆU ........................................................................... 48
3.4 CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ .............................................................................. 50
3.5 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM .................................................................... 52
3.6 ĐÁNH GIÁ ............................................................................................ 57
KẾT LUẬN ................................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 59
iii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đề án thạc sĩ Hệ thống thông tin “Nghiên cứu
ứng dụng thuật toán ANFIS vào bài toán dự báo trên dữ liệu chuỗi thời gian”
là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Đặng Trọng
Hợp.
Toàn bộ nội dung đƣợc trình bày trong đề án này hoặc là đến từ sự tìm
hiểu nghiên cứu của tôi hoặc là tổng hợp, thu thập từ các tài liệu khác nhau
đều đƣợc trích dẫn đầy đủ trong phần tài liệu tham khảo. Các tài liệu tham
khảo này đƣợc sử dụng một cách hợp lý và minh bạch. Tôi xin cam đoan
rằng không có bất cứ vi phạm nào đối với các quy định đạo đức nghiên cứu
khoa học trong quá trình thực hiện dự án.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo
quy định về tính chính xác và trung thực của đề án nghiên cứu này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2024
Tác giả đề án
