Abstrakt
The paper presents research on the approximation of variable-order fractional operators by recurrent neural networks. The research focuses on two basic variable-order fractional operators, i.e., integrator and differentiator. The study includes variations of the order of each fractional operator. The recurrent neural network architecture based on GRU (Gated Recurrent Unit) cells functioned as a neural approximation for selected fractional operators. The paper investigates the impact of the number of neurons in the hidden layer, treated as a hyperparameter, on the quality of modeling error. Training of the established recurrent neural network was performed on synthetic data sets. Data for training was prepared based on the modified Grünwald-Letnikow definition of variable-order fractional operators suitable for numerical computing without memory effects. The research presented in this paper showed that recurrent network architecture based on GRU-type cells can satisfactorily approximate targeted simple yet functional variable-order fractional operators with minor modeling errors. The presented solution is a novel approach to the approximation of VO-FC operators. It has the advantage of automatic selection of neural approximator parameters by optimization based on data customized for specific requirements.
Cytowania
-
5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
4
Scopus
Autor (1)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1109/ACCESS.2022.3143893
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
IEEE Access
nr 10,
strony 7989 - 8004,
ISSN: 2169-3536 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2022
- Opis bibliograficzny:
- Puchalski B.: Neural Approximators for Variable-Order Fractional Calculus Operators (VO-FC)// IEEE Access -Vol. 10, (2022), s.7989-8004
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1109/access.2022.3143893
- Źródła finansowania:
-
- IDUB
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 129 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Global Surrogate Modeling by Neural Network-Based Model Uncertainty
- L. Leifsson,
- J. Nagawkar,
- L. Barnet
- + 3 autorów