Implementación web de redes neuronales artificiales aplicadas a la predicción de series de tiempo

In this Project we show the development and deployment of a web platform with two kinds of artificial Neural Networks applied to forecast time series. It has been developed with the language of programming Python and use Extjs 4 for the client side. Allows the simulation of multilayer perceptron and...

Full description

Autores:
Martínez Gómez, Edinson Jabid
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/1253
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/1253
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Computadores neuronales
Herramientas informáticas
Redes neuronales
Redes neuronales artificiales
Inteligencia artificial
Redes neuronales artificiales y series de tiempo
Neural computers
Computer tools
Neural networks
Artificial neural networks
Artificial intelligence
Artificial neural networks and time series
Rights
openAccess
License
Atribución – No comercial – Compartir igual
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description In this Project we show the development and deployment of a web platform with two kinds of artificial Neural Networks applied to forecast time series. It has been developed with the language of programming Python and use Extjs 4 for the client side. Allows the simulation of multilayer perceptron and neural networks based on radial basis functions. For the first algorithm it is used as the resilient backpropagation learning, which attempts to minimize the mean square error function to adjust the network weights. The training process of the RBF network is performed in two phases, using initially unsupervised learning, through the algorithm of k-means, for the centers of the radial basis function, subsequently standard deviations are found by the LMS algorithm and adjustment of the weights is obtained with the rule of the pseudo-inverse. The inputs to the simulation platform have to be imported through files (.csv) format, once we have obtained the results are graphically represented each of them. Simulations performed on a time series basis allow to obtain a good approximation in that is known if the variable value will increase or decrease. But because the algorithms implemented require expensive hardware, we need to look for alternatives such as parallel computing and optimization algorithms implemented.
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The training process of the RBF network is performed in two phases, using initially unsupervised learning, through the algorithm of k-means, for the centers of the radial basis function, subsequently standard deviations are found by the LMS algorithm and adjustment of the weights is obtained with the rule of the pseudo-inverse. The inputs to the simulation platform have to be imported through files (.csv) format, once we have obtained the results are graphically represented each of them. Simulations performed on a time series basis allow to obtain a good approximation in that is known if the variable value will increase or decrease. But because the algorithms implemented require expensive hardware, we need to look for alternatives such as parallel computing and optimization algorithms implemented.En el presente proyecto se presenta el desarrollo e implementación de una plataforma web de dos tipos de redes neuronales artificiales aplicadas a la predicción de series de tiempo. Está desarrollada bajo el lenguaje de programación Python y utiliza ExtJs como framework javascript para la construcción de las interfaces gráficas de usuario. Permite realizar la simulación del perceptrón multicapa y las redes neuronales basadas en funciones de base de radial. Para la primera se utiliza como algoritmo de aprendizaje el resilient backpropagation, el cual busca minimizar la función del error cuadrático medio para ajustar los pesos de la red. El proceso de entrenamiento de la red RBF se realiza en dos fases, utilizando inicialmente aprendizaje no supervisado, a través del algoritmo de los k-means, para obtener los centros de las funciones de base radial,posteriormente, se hallan las desviaciones estándar mediante el algoritmo LMS y el ajuste de los pesos se obtiene con la regla de la pseudo-inversa. Las entradas a la plataforma para realizar la simulación deben importarse a través de archivos en formato (.csv), una vez se han obtenido los resultados se permite representar gráficamente cada uno ellos. Las simulaciones realizadas en base a series de tiempo permitieron obtener una buena aproximación en la que se conoce si el valor de la variable crecerá o decrecerá. Sin embargo debido a que los algoritmos implementados requieren un hardware de alto costo,se deben buscar otras alternativas como la computación en paralelo o la optimización de los algoritmos implementados.Martínez Gómez, Edinson Jabid-f44e78b5-b107-4f5c-9302-e84ebe078ee5-0spaAtribución – No comercial – Compartir igualinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Computadores neuronalesHerramientas informáticasRedes neuronalesRedes neuronales artificialesInteligencia artificialRedes neuronales artificiales y series de tiempoNeural computersComputer toolsNeural networksArtificial neural networksArtificial intelligenceArtificial neural networks and time seriesImplementación web de redes neuronales artificiales aplicadas a la predicción de series de tiempoTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionIngeniería de SistemasPublicationORIGINALIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdfIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdfapplication/pdf1497824https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/5e28f571-3182-44cc-9da3-efbd068b138f/download8047a7fefa6c1437d55e18104b0ff3d3MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/324ed2c3-9a82-4f81-8dc6-3a91b1c3574d/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52THUMBNAILIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdf.jpgIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdf.jpgimage/jpeg25489https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/057a0bdb-3ffd-497f-82ab-9bb422770583/downloada62424c3d19f481dd5fe2dda0a34dc4dMD54TEXTIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdf.txtIMPLEMENTACION WEB DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES APLICADAS A LA PREDICCION DE SERIES DE TIEMPO.pdf.txttext/plain80666https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/aac1382c-99c1-490e-b513-cb48e57af073/download8c8f45d460140377eedea092fb79f66fMD5511323/1253oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/12532024-09-17 11:00:25.876open.accesshttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa CUCrepdigital@cuc.edu.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