| 基于因果检验的非线性系统的预测试验 |
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| 引用本文： | 张绿夷,王革丽,谭桂容,吴越.基于因果检验的非线性系统的预测试验[J].物理学报,2022(8):43-51. |
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| 作者姓名： | 张绿夷 王革丽 谭桂容 吴越 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室;2. 中国气象局广州热带海洋气象研究所;3. 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心气候与环境变化国际合作联合实验室;4. 四川省气候中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:42075054)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 非线性、非平稳系统的预测是一个具有重要科学意义的研究课题.最近一些工作已将收敛交叉映射算法(convergent cross mapping, CCM)用于检验变量之间的因果关系,由于在CCM算法中,相空间中相互靠近的点在时间上具有相似的发展趋势和运动轨迹,因此该方法可以尝试应用于非线性、非平稳系统的预测试验研究中.鉴于此,本文将CCM算法分别应用于Lorenz系统和实际气候时间序列的预测中,并检测不同相空间重构方法对预测效果的影响.主要结果如下:1)不论是理想Lorenz模型还是实际气候序列,对于单变量、多变量和多视角嵌入法3种重构相空间方法而言,多视角嵌入法对变量的预测效果最好,表明对于给定长度的时间序列,重构相空间中包含的信息越多,其预测能力越强; 2)将NAM (northern hemisphere annular mode)加入SAT (surface air temperature)的重构相空间中可以改善SAT的预测效果.在使用单变量、多变量和多视角嵌入法进行预测时,利用复杂系统中变量中共有信息的特性,在时间序列长度一定的情况下,可以利用动力系统的复杂性来增加系统内的信息...
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| 关 键 词： | 收敛交叉映射算法 因果关系 非线性预测 非线性系统 |
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