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分数布朗运动时间序列的基于递归图的网络分析
  • ISSN号:1005-3085
  • 期刊名称:Chinese Journal of Engineering Mathematics
  • 时间:2012
  • 页码:499-506
  • 分类:O174.12[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]湘潭大学数学与计算科学学院,湘潭411105
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(11071282).教育部创新团队项目(IRTll79);湖南省教育厅重点项目(11A122).
  • 相关项目:分形及相关方法在时间序列分析与复杂网络研究中的应用
中文摘要:

最近发展了一些将时间序列转化为复杂网络的方法,从而可以通过研究网络的拓扑性质来分析原始时间序列的性质.本文用递归图方法将分数布朗运动(FBM)时间序列转化为复杂网络,并研究其对应递归网络的拓扑性质.我们发现,对固定的Hurst指数日,在网络连通率首次增长到1之前,随着递归图的参数阂值的增大,网络的平均路径长度L也随之递增,之后反而递减.我们也发现由FBM时间序列转化得到的网络是无标度网络.我们采用节点覆盖盒计数法分析发现FBM的递归网络为分形网络,具有自相似特性,其分形维数dB随Hurst指数日的增大而减小,特别当H≥0.4时,有近似关系dB=H^2—2.1×H+2.

英文摘要:

Some methods have been proposed recently to convert a single time series to a complex network so that the properties of the original time series can be understood by investigating the topological properties of the network. Here we convert fractional Brownian motion (FBM) time series to complex networks using recurrence plot method, and then we investigate the topological properties of the corresponding recurrence networks. It is found that for fixed Hurst exponent H, before the connectivity rate of corresponding networks increases to about 1 for the first time, the average length L of the shortest paths increases with the increase of parameter threshold in the recurrence plot, and then decreases. It is also found that the converted networks from FBM time series are scale-free. The analysis using the node-covering box-counting method shows that the recurrence networks axe fractals with self-similaxity property, and the fractal dimension dB decreases with Hurst index H. Especially, when H 〉 0.4, there is a approximately relationship dB= H^2 - 2.1 × H + 2.

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期刊信息
  • 《工程数学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:李大潜
  • 地址:西宁市咸宁西路28号西安交通大学数学与统计学院
  • 邮编:710049
  • 邮箱:jgsx@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82667877
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3085
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1269/O1
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 《中文核心期刊要目总览》核心期刊,《中国科学引文数据库》核心期刊,《中国数学文摘》核心期刊,陕西省优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6741