Russian Journal of Nonlinear Dynamics
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Импакт-фактор

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Rus. J. Nonlin. Dyn.:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Russian Journal of Nonlinear Dynamics, 2021, том 17, номер 1, страницы 5–21
DOI: https://doi.org/10.20537/nd210102
(Mi nd738)
 

Эта публикация цитируется в 4 научных статьях (всего в 4 статьях)

Nonlinear physics and mechanics

Artificial Neural Network as a Universal Model of Nonlinear Dynamical Systems

P. V. Kuptsova, A. V. Kuptsovab, N. V. Stankevicha

a Laboratory of topological methods in dynamics, National Research University Higher School of Economics, ul. Bolshaya Pecherskaya 25/12, Nizhny Novgorod, 603155 Russia
b Institute of electronics and mechanical engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, ul. Politekhnicheskaya 77, Saratov, 410054 Russia
Список литературы:
Аннотация: We suggest a universal map capable of recovering the behavior of a wide range of dynamical systems given by ODEs. The map is built as an artificial neural network whose weights encode a modeled system. We assume that ODEs are known and prepare training datasets using the equations directly without computing numerical time series. Parameter variations are taken into account in the course of training so that the network model captures bifurcation scenarios of the modeled system. The theoretical benefit from this approach is that the universal model admits applying common mathematical methods without needing to develop a unique theory for each particular dynamical equations. From the practical point of view the developed method can be considered as an alternative numerical method for solving dynamical ODEs suitable for running on contemporary neural network specific hardware. We consider the Lorenz system, the Rцssler system and also the Hindmarch–Rose model. For these three examples the network model is created and its dynamics is compared with ordinary numerical solutions. A high similarity is observed for visual images of attractors, power spectra, bifurcation diagrams and Lyapunov exponents.
Ключевые слова: neural network, dynamical system, numerical solution, universal approximation theorem, Lyapunov exponents.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 20-71-10048
The work of PVK on theoretical formulation and numerical computations and the work of NVS on results analysis were supported by a grant of the Russian Science Foundation No. 20-71-10048.
Поступила в редакцию: 03.03.2021
Принята в печать: 15.03.2021
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
MSC: 65P20, 37M05, 65L05
Язык публикации: английский
Образец цитирования: P. V. Kuptsov, A. V. Kuptsova, N. V. Stankevich, “Artificial Neural Network as a Universal Model of Nonlinear Dynamical Systems”, Rus. J. Nonlin. Dyn., 17:1 (2021), 5–21
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KupKupSta21}
\by P. V. Kuptsov, A. V. Kuptsova, N. V. Stankevich
\paper Artificial Neural Network as a Universal Model of Nonlinear Dynamical Systems
\jour Rus. J. Nonlin. Dyn.
\yr 2021
\vol 17
\issue 1
\pages 5--21
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/nd738}
\crossref{https://doi.org/10.20537/nd210102}
\mathscinet{http://mathscinet.ams.org/mathscinet-getitem?mr=4240814}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85105223065}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/nd738
  • https://www.mathnet.ru/rus/nd/v17/i1/p5
  • Эта публикация цитируется в следующих 4 статьяx:
    Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Russian Journal of Nonlinear Dynamics
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:129
    PDF полного текста:60
    Список литературы:23
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024