公开(公告)号：US5835682A

公开(公告)日：1998-11-10

申请号：US551732

申请日：1995-11-01

申请人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

发明人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

IPC分类号： G01H17/00 ,  G01M13/04 ,  G01M15/04 ,  G01M19/00 ,  G06F15/18 ,  G06F17/00 ,  G06F17/50 ,  G06F19/00 ,  H03H21/00 ,  H04B3/04 ,  G05B13/02

CPC分类号： A61B5/0476 ,  G05B23/0221 ,  G06N99/005 ,  Y10S706/902 ,  Y10S706/903

摘要： A dynamical system analyser (10) incorporates a computer (22) to perform a singular value decomposition of a time series of signals from a nonlinear (possibly chaotic) dynamical system (14). Relatively low-noise singular vectors from the decomposition are loaded into a finite impulse response filter (34). The time series is formed into Takens' vectors each of which is projected onto each of the singular vectors by the filter (34). Each Takens' vector thereby provides the co-ordinates of a respective point on a trajectory of the system (14) in a phase space. A heuristic processor (44) is used to transform delayed co-ordinates by QR decomposition and least squares fitting so that they are fitted to non-delayed co-ordinates. The heuristic processor (44) generates a mathematical model to implement this transformation, which predicts future system states on the basis of respective current states. A trial system is employed to generate like co-ordinates for transformation in the heuristic processor (44). This produces estimates of the trial system's future states predicted from the comparison system's model. Alternatively, divergences between such estimates and actual behavior may be obtained. As a further alternative, mathematical models derived by the analyser (10) from different dynamical systems may be compared.

摘要翻译： 动态系统分析器（10）包括计算机（22），以执行来自非线性（可能是混沌）动力系统（14）的时间序列信号的奇异值分解。 来自分解的相对低噪声奇异矢量被加载到有限脉冲响应滤波器（34）中。 时间序列被形成为通过滤波器（34）投影到每个奇异矢量上的Takens向量。 因此，每个Takens向量从而在相位空间中提供系统（14）的轨迹上的相应点的坐标。 启发式处理器（44）用于通过QR分解和最小二乘拟合来转换延迟坐标，使得它们适合于非延迟坐标。 启发式处理器（44）产生一个数学模型以实现该变换，其基于相应的当前状态来预测未来的系统状态。 在启发式处理器（44）中，采用一种试验系统来产生类似坐标变换的坐标。 这产生了从比较系统模型预测的试验系统未来状态的估计。 或者，可以获得这种估计与实际行为之间的分歧。 作为另一替代方案，可以比较来自不同动力系统的分析器（10）导出的数学模型。

公开(公告)号：US5493516A

公开(公告)日：1996-02-20

申请号：US404098

申请日：1995-03-14

申请人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

发明人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

IPC分类号： G01H17/00 ,  G01M13/04 ,  G01M15/04 ,  G01M19/00 ,  G06F15/18 ,  G06F17/00 ,  G06F17/50 ,  G06F19/00 ,  H03H21/00 ,  H04B3/04 ,  G05B13/02

CPC分类号： A61B5/0476 ,  G05B23/0221 ,  G06N99/005 ,  Y10S706/902 ,  Y10S706/903

摘要： A dynamical system analyzer (10) incorporates a computer (22) to perform a singular value decomposition of a time series of signals from a nonlinear (possibly chaotic) dynamical system (14). Relatively low-noise singular vectors from the decomposition are loaded into a finite impulse response filter (34). The time series is formed into Takens' vectors each of which is projected onto each of the singular vectors by the filter (34). Each Takens' vector thereby provides the co-ordinates of a respective point on a trajectory of the system (14) in a phase space. A heuristic processor (44) is used to transform delayed co-ordinates by QR decomposition and least squares fitting so that they are fitted to non-delayed co-ordinates. The heuristic processor (44) generates a mathematical model to implement this transformation, which predicts future system states on the basis of respective current states. A trial system is employed to generate like co-ordinates for transforation in the heuristic processor (44). This produces estimates of the trial system's future states predicted from the comparison system's model. Alternatively, divergences between such estimates and actual behavior may be obtained. As a further alternative, mathematical models derived by the analyzer (10) from different dynamical systems may be compared.

摘要翻译： 动态系统分析器（10）包括计算机（22），以执行来自非线性（可能是混沌）动力系统（14）的时间序列信号的奇异值分解。 来自分解的相对低噪声奇异矢量被加载到有限脉冲响应滤波器（34）中。 时间序列被形成为通过滤波器（34）投影到每个奇异矢量上的Takens向量。 因此，每个Takens向量从而在相位空间中提供系统（14）的轨迹上的相应点的坐标。 启发式处理器（44）用于通过QR分解和最小二乘拟合来转换延迟坐标，使得它们适合于非延迟坐标。 启发式处理器（44）产生一个数学模型以实现该变换，其基于相应的当前状态来预测未来的系统状态。 在启发式处理器（44）中采用试验系统来产生用于穿孔的类似坐标。 这产生了从比较系统模型预测的试验系统未来状态的估计。 或者，可以获得这种估计与实际行为之间的分歧。 作为另一替代方案，可以比较来自不同动力系统的分析器（10）导出的数学模型。

公开(公告)号：US5453940A

公开(公告)日：1995-09-26

申请号：US119138

申请日：1993-10-07

申请人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

发明人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Martin Johnson

IPC分类号： G01H17/00 ,  G01M13/04 ,  G01M15/04 ,  G01M19/00 ,  G06F15/18 ,  G06F17/00 ,  G06F17/50 ,  G06F19/00 ,  H03H21/00 ,  H04B3/04 ,  G06F15/20

CPC分类号： A61B5/0476 ,  G05B23/0221 ,  G06N99/005 ,  Y10S706/902 ,  Y10S706/903

摘要： A dynamical system analyser (10) incorporates a computer (22) to perform a singular value decomposition of a time series of signals from a nonlinear (possibly chaotic) dynamical system (14). Relatively low-noise singular vectors from the decomposition are loaded into a finite impulse response filter (34). The time series is formed into Takens' vectors each of which is projected onto each of the singular vectors by the filter (34). Each Takens' vector thereby provides the co-ordinates of a respective point on a trajectory of the system (14) in a phase space. A heuristic processor (44) is used to transform delayed co-ordinates by QR decomposition and least squares fitting so that they are fitted to non-delayed co-ordinates. The heuristic processor (44) generates a mathematical model to implement this transformation, which predicts future system states on the basis of respective current states. A trial system is employed to generate like co-ordinates for transforation in the heuristic processor (44). This produces estimates of the trial system's future states predicted from the comparison system's model. Alternatively, divergences between such estimates and actual behavior may be obtained. As a further alternative, mathematical models derived by the analyser (10) from different dynamical systems may be compared.

摘要翻译： PCT No.PCT / GB92 / 00374 Sec。 371日期：1993年10月7日 102（e）日期1993年10月7日PCT 1991年3月30日PCT PCT。 公开号WO92 / 16897 动力系统分析器（10）包括计算机（22），以执行来自非线性（可能是混沌）动力系统（14）的时间序列信号的奇异值分解。 来自分解的相对低噪声奇异矢量被加载到有限脉冲响应滤波器（34）中。 时间序列被形成为通过滤波器（34）投影到每个奇异矢量上的Takens向量。 因此，每个Takens向量从而在相位空间中提供系统（14）的轨迹上的相应点的坐标。 启发式处理器（44）用于通过QR分解和最小二乘拟合来转换延迟坐标，使得它们适合于非延迟坐标。 启发式处理器（44）产生一个数学模型以实现该变换，其基于相应的当前状态来预测未来的系统状态。 在启发式处理器（44）中采用试验系统来产生用于穿孔的类似坐标。 这产生了从比较系统模型预测的试验系统未来状态的估计。 或者，可以获得这种估计与实际行为之间的分歧。 作为另一替代方案，可以比较来自不同动力系统的分析器（10）导出的数学模型。

公开(公告)号：US5845123A

公开(公告)日：1998-12-01

申请号：US969177

申请日：1993-02-12

申请人： Martin Johnson ,  Robin Jones ,  David S. Broomhead

发明人： Martin Johnson ,  Robin Jones ,  David S. Broomhead

IPC分类号： G06F15/16 ,  G06F15/177 ,  G06F15/80 ,  G06F15/82 ,  G06F13/00

CPC分类号： G06F15/8046

摘要： A digital processor for simulating operation of a parallel processing array incorporates digital processing units (P.sub.1 to P.sub.8) communicating data to one another via addresses in memories (M.sub.0 to M.sub.8) and registers (R.sub.11 to R.sub.41). Each processing unit (e.g. P.sub.1) is programmed to input data and execute a computation involving updating of a stored coefficient followed by data output. Each computation involves use of a respective set of data addresses for data input and output, and each processing unit (e.g. P.sub.1) is programmed with a list of such sets employed in succession by that unit. On reaching the end of its list, the processing unit (e.g. P.sub.1) repeats it. Each address set is associated with a conceptual internal cell location in the simulated array (10), and each list is associated with a respective sub-array of the simulated array (10). Data is input cyclically to the processor (40) via input/output ports (I/O.sub.5 to I/O.sub.8) of some of the processing units (P.sub.5 to P.sub.8). Each processing unit (e.g. P.sub.1) executes its list of address sets within a cycle at a rate of one address set per subcycle. At the end of its list, each of the processing units (P.sub.1 to P.sub.8) has executed the functions associated with a conceptual respective sub-array of simulated cells (12), and the processor (40) as a whole has simulated operation of one cycle of a systolic array (10). Repeating the address set lists with further processor input provides successive simulated array cycles.

摘要翻译： PCT No.PCT / GB91 / 01390 Sec。 371日期：1993年2月12日 102（e）日期1993年2月12日PCT 1991年8月15日PCT PCT。 出版物WO92 / 03802 日期1992年3月5日用于模拟并行处理阵列的操作的数字处理器包括通过存储器（M0至M8）和寄存器（R11至R41）中的地址将数据彼此通信的数字处理单元（P1至P8）。 每个处理单元（例如P1）被编程为输入数据并且执行涉及随后数据输出的存储系数的更新的计算。 每个计算涉及使用用于数据输入和输出的相应数据地址集合，并且每个处理单元（例如，P1）用该单元连续采用的这种集合的列表进行编程。 在到达其列表的末尾时，处理单元（例如P1）重复它。 每个地址集与模拟阵列（10）中的概念内部小区位置相关联，并且每个列表与模拟阵列（10）的相应子阵列相关联。 数据通过一些处理单元（P5至P8）的输入/输出端口（I / O5至I / O8）循环输入到处理器（40）。 每个处理单元（例如P1）以每个子周期的一个地址集合的速率在一个周期内执行其地址集列表。 在其列表的末尾，每个处理单元（P1至P8）执行与仿真单元（12）的概念相应的子阵列相关联的功能，并且处理器（40）作为整体具有模拟操作 收缩阵列周期（10）。 使用进一步的处理器输入重复地址集列表可提供连续的模拟阵列周期。

公开(公告)号：US5475793A

公开(公告)日：1995-12-12

申请号：US236136

申请日：1994-05-02

申请人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Terence J. Shepherd ,  John G. McWhirter

发明人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Terence J. Shepherd ,  John G. McWhirter

IPC分类号： G06G7/60 ,  G06F15/18 ,  G06N3/02 ,  G06N3/10 ,  G06N99/00 ,  G06F7/38

CPC分类号： G06N3/10

摘要： A heuristic processor incorporates a digital arithmetic unit arranged to compute the squared norm of each member of a training data set with respect to each member of a set of centers, and to transform the squared norms in accordance with a non-linear function to produce training .phi. vectors. A systolic array arranged for QR decomposition and least means squares processing forms combinations of the elements of each .phi. vector to provide a fit to corresponding training answers. The form of combination is then employed with like-transformed test data to provide estimates of unknown results. The processor is applicable to provide estimated results for problems which are non-linear and for which explicit mathematical formalisms are unknown.

摘要翻译： 启发式处理器包括数字运算单元，该数字运算单元布置成计算相对于一组中心的每个成员的训练数据集的每个成员的平方范数，并且根据非线性函数来转换平方范数以产生训练 phi向量。 设置用于QR分解和最小均方处理的收缩阵列形成每个phi向量的元素的组合，以提供对相应训练答案的拟合。 然后使用相似变换的测试数据组合的形式来提供未知结果的估计。 该处理器适用于为非线性问题提供估计结果，而且明确的数学形式主义是未知的。

公开(公告)号：US5377306A

公开(公告)日：1994-12-27

申请号：US761899

申请日：1991-09-12

申请人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Terence J. Shepherd ,  John G. McWhirter

发明人： David S. Broomhead ,  Robin Jones ,  Terence J. Shepherd ,  John G. McWhirter

IPC分类号： G06G7/60 ,  G06F15/18 ,  G06N3/02 ,  G06N3/10 ,  G06N99/00 ,  G06F7/38

CPC分类号： G06N3/10

摘要： A heuristic processor incorporates a digital arithmetic unit arranged to compute the squared norm of each member of a training data set with respect to each member of a set of centers, and to transform the squared norms in accordance with a nonlinear function to produce training .phi. vectors. A systolic array arranged for QR decomposition and least mean squares processing forms combinations of the elements of each .phi. vector to provide a fit to corresponding training answers. The form of combination is then employed with like-transformed test data to provide estimates of unknown results. The processor is applicable to provide estimated results for problems which are nonlinear and for which explicit mathematical formalisms are unknown.

摘要翻译： PCT No.PCT / GB90 / 00142 Sec。 371日期1991年9月12日 102（e）1991年9月12日PCT PCT 1990年1月31日PCT公布。 出版物WO90 / 09643 日期1990年8月23日。启发式处理器包括数字算术单元，其被布置为计算相对于一组中心的每个成员的训练数据集的每个成员的平方范数，并且根据 非线性函数产生训练phi向量。 设置用于QR分解和最小均方处理的收缩阵列形成每个phi矢量的元素的组合，以提供对相应训练答案的拟合。 然后使用相似变换的测试数据组合的形式来提供未知结果的估计。 处理器适用于为非线性问题提供估计结果，而且明确的数学形式主义是未知的。