Прогнозирование процесса Пуассона - PullRequest
4 голосов
/ 30 ноября 2011

Я хочу предсказать время прибытия автомобильного движения с распределением Пуассона. В настоящее время я производю (синтетические) времена прихода по пуассоновскому процессу, чтобы время между приходами имело экспоненциальное распределение.

Наблюдая прошлые данные, я хочу предсказать следующее / будущее время прибытия. Для этого я хочу реализовать алгоритм обучения.

Я использовал различные подходы, например, байесовский предиктор (максимум апостериорный) и многослойную нейронную сеть. В обоих этих методах я использую движущееся окно определенной длины n входных объектов (время прибытия).

В байесовском предикторе я использую время между прибытиями в качестве бинарных функций (1-> long, 0-> short, чтобы предсказать, что следующее время между прибытиями будет long или short ), тогда как для нейронной сети из n -нейронов входного слоя и m -нейронов скрытого слоя (n = 13, m = 20), я вхожу n предыдущие времена между прибытием и генерирование будущего предполагаемого времени прибытия (пороговые значения весов обновляются алгоритмом обратного распространения).

Проблема с байесовским подходом заключается в том, что он становится предвзятым, если число коротких времен прибытия больше, чем длинных . Таким образом, он никогда не прогнозирует длинный период простоя (поскольку апостериор short всегда остается большим. Принимая во внимание, что в многослойном нейронном предикторе точность предсказания не достаточна. Специально для чем выше время прибытия, тем выше точность прогнозирования.

У меня вопрос «Разве стохастический процесс (Пуассона) не может быть предсказан с хорошей точностью? Или мой подход неверен?» . Любая помощь будет оценена.

Ответы [ 2 ]

5 голосов
/ 09 декабря 2011

Ну, если процесс генерации является однородным пуассоновским процессом, не так уж много можно предсказать, верно?Есть параметр скорости, который остается постоянным на протяжении времени и может быть тривиально оценен, но после этого недавняя история не должна влиять на время прибытия.Вы используете бинарные особенности недавних поступлений, но весь смысл однородных пуассоновских процессов заключается в том, что поступления являются экспоненциальными, а экспоненциальные распределения не имеют памяти.

Теперь, если однородное предположение неверно, вам нужно подуматьподробнее о деталях и ответе зависит от того, какое среднее значение вы хотите использовать для процесса.Взгляните на процессы Кокса (двойные стохастические пуассоновские процессы, где средняя мера также является случайной величиной) или, возможно, на процессы Хокса (где каждое поступление вызывает всплеск дальнейшей активности).

5 голосов
/ 30 ноября 2011

Если оно действительно следует распределению Пуассона, вы можете только предсказать вероятность того, что следующий элемент трафика прибудет через заданный интервал, а кривая вероятности - это просто нормализованный интеграл (т.е. кривая с асимптотой1) распределения Пуассона.Почему все возятся с нейронными сетями / байесовскими предикторами?

...