AUXÍLIO À ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS NÃO SAZONAIS USANDO REDES NEURAIS NEBULOSAS

Abstract

Observando a dificuldade de batimento (match) dos padrões de comportamento das funções de autocorrelação e de autocorrelação parcial teóricas com as respectivas funções e as autocorrelação e de autocorrelação parcial estimadas de uma séries temporal, aliada ao fato da dificuldade em definir um número em específico como delimitador inequívoco do que seja um lag significativo, tornam clara a dose de julgamento subjetivo a ser realizado por um especialista de análise de séries temporais na tomada de decisão sobre a estrutura de Box & Jenkins adequada a ser escolhida para modelar o processo estocástico sendo estudado. A matemática nebulosa permite a criação de sistemas de inferências nebulosas (inferência dedutiva) e representa o conhecimento de forma explícita, através de regras nebulosas, possibilitando, facilmente, o entendimento do sistema em estudo. Por outro lado, um modelo de redes neurais representa o conhecimento de forma implícita, adquirido através de exemplos (dados), possuindo excelente capacidade de generalização (inferência indutiva). Esta tese apresenta um sistema especialista composto de cinco redes neurais nebulosas do tipo retropropagação para o auxílio na análise de séries temporais não sazonais. O sistema indica ao usuário a estrutura mais adequada, dentre as estruturas AR(1), MA (1), AR(2), MA(2) e ARMA(1,1), tomando como base a menor distância Euclidiana entre os valores esperados e as saídas das redes neurais nebulosas.It is well known the difficulties associated with the tradicional procedure for model identification of the Box & Jenkins model through the pattern matching of the theoretical and estimated ACF and PACF. The decision on the acceptance of the null hypothesis of zero ACF (or PACF) for a given lag is based on a strong asymptotic result, particularly for the PACF, leading, sometimes, to wrong decisions on the identified order of the models. The fuzzy logic allows one to infer system governed by incomplete or fuzzy knowledge (deductive inference) using a staighforward formulation of the problem via fuzzy mathematics. On the other hand, the neural network represent the knowledge in a implicit manner and has a great generalization capacity (inductive inference). In this thesis we built a specialist system composed of 5 fuzzy neural networks to help on the automatic identificationof the following Box & Jenkins ARMA structure AR(1), MA(1), AR(2), MA(2) and ARMA (1,1), through the Euclidian distance between the estimated output of the net and the corresponding patterns of each one of the five structures