Jan, 2024

利用深度学习估计线性分数阶过程的赫斯特参数并评估其可靠性

TL;DR本研究探讨了深度学习,具体而言是长短期记忆(LSTM)网络,在分数随机过程中估计赫斯特参数的可靠性。研究侧重于三种类型的过程:分数布朗运动(fBm),分数奥恩斯坦 - 厄伦贝克(fOU)过程和线性分数稳定运动(lfsm)。该工作通过对 fBm 和 fOU 产生大量数据集,以便以可行的时间内训练 LSTM 网络。研究分析了 LSTM 网络的赫斯特参数估计的准确性,涉及各种性能指标,如均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、相对误差均值(MRE)以及绝对误差和相对误差的分位数。结果发现,在 fBm 和 fOU 过程的情况下,LSTM 的性能优于传统统计方法,但在 lfsm 过程中的准确性有限。研究还深入探讨了训练长度和估值序列长度对 LSTM 性能的影响。该方法应用于锂离子电池衰减数据中的赫斯特参数估计,并得到了估计的置信区间。研究得出的结论是,虽然深度学习方法在分数过程参数估计方面表现出潜力,但其有效性取决于过程类型和训练数据的质量。