[發(fā)明專利]基于量子遺傳算法的FARIMA模型網(wǎng)絡流量預測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110053024.3 | 申請日： | 2021-01-15 |
| 公開（公告）號： | CN112866026A | 公開（公告）日： | 2021-05-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 盛虎;李開心 | 申請（專利權）人： | 大連交通大學 |
| 主分類號： | H04L12/24 | 分類號： | H04L12/24;G06N10/00;G06N3/12 |
| 代理公司： | 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241 | 代理人： | 李鵬 |
| 地址： | 116028 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 量子 遺傳 算法 farima 模型 網(wǎng)絡流量 預測 方法 | ||
1.一種基于量子遺傳算法的FARIMA模型網(wǎng)絡流量預測方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，數(shù)據(jù)預處理，對網(wǎng)絡流量數(shù)據(jù)進行濾波，去除干擾數(shù)據(jù)；
步驟2，對步驟1預處理后的數(shù)據(jù)求均值，用預處理后的數(shù)據(jù)與均值做差，進行零均值化；
步驟3，估計FARIMA模型分數(shù)差分參數(shù)d，具體步驟如下：
步驟3-1：應用周期圖法估計步驟2零均值化數(shù)據(jù)的頻譜密度函數(shù)；
步驟3-2：在log-log圖上利用最小二乘擬合得到直線斜率為1-2H，從而可以求得Hurst參數(shù)H；
步驟3-3：根據(jù)公式得出分數(shù)差分d的估計值，從而確定FARIMA模型分數(shù)差分d的數(shù)值；
步驟4，對步驟2零均值化數(shù)據(jù)進行d階差分濾波；
步驟5，估計FARIMA模型分數(shù)差分參數(shù)參數(shù)p和q，具體步驟如下：
步驟5-1：對步驟4差分濾波后的數(shù)據(jù)選擇AIC信息準則對其進行定階，對于長度為N的序列，n＝1,2，…,N，則AIC信息準則數(shù)學表達式為：
其中擬合殘差方差。
步驟5-2：應用量子遺傳算法的適應度函數(shù)，尋求AIC信息準則的最小值；
步驟6，應用估計FARIMA(p,d,q)模型對流量數(shù)據(jù)進行預測。
2.根據(jù)權利要求1所述的FARIMA模型網(wǎng)絡流量預測方法，其特征在于：步驟5-2中，尋求AIC信息準則的最小值，具體的尋優(yōu)過程為：
(1)父代染色體初始化；
(2)對于每一個染色體基因(量子位)進行測量，得出對應狀態(tài)；同時，將每一個狀態(tài)的適應度計算出來，選擇最佳的個體以及適應度；
(3)設置種群遺傳進化代數(shù)，并且使用量子門對每一代的染色體進行遺傳變異；
(4)達到終止條件時，輸出最優(yōu)個體以及適應度，得到參數(shù)p和q的估計值。
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