Clasificación de señales caóticas sintetizadas en imágenes por medio de técnicas de aprendizaje automático científico

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Resumen

In this work we propose a method of image synthesis from signals, based on the phase space reconstruction method proposed by Takens, which fits with the objective of Scientific machine learning by integrating a neural network for the detection of chaos in signals, so that it can facilitate the identification of unknown dynamic systems. Understanding that chaos can be detected in phase space, we synthesize images that have information about the reconstruction of this space. A chaotic signal classifier model is tuned with 94.3% precision and 94.1% accuracy, trained with the transfer learning method. This model supports the proposal of integrating machine learning algorithms in questions from the area of science, associating these two areas of knowledge.

Descripción

En este trabajo se propone un método de síntesis de imágenes a partir de señales, basado en el método de reconstrucción de espacio de fase propuesto por Takens, que encaje con el objetivo del Scientific machine learning integrando una red neuronal para la detección de caos en señales, para que pueda facilitar la identificación de sistemas dinámicos desconocidos. Entendiendo que en el espacio de fase se puede detectar caos, se sintetizan imágenes que tengan información sobre la reconstrucción de este espacio. Se logra sintonizar un modelo clasificador de señales caóticas con un 94,3% de precisión y un 94,1% de exactitud, entrenado con el método de transferencia de aprendizaje. Este modelo apoya la propuesta de integrar algoritmos de aprendizaje automático en interrogantes del área de la ciencia, asociando estas dos áreas de conocimiento.

Palabras clave

Aprendizaje automático, Caos, Ciencia, Clasificación, Detección, Espacio de fase, Imágenes, Síntesis, Teorema de Takens

Materias

Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas , Señales electromagnéticas -- Investigaciones , Electrónica digital

Citación