内容概要:介绍了一种使用MATLAB实现EMD-KPCA-LSTM、EMD-LSTM与传统LSTM模型进行多变量时间序列预测的方法。从光伏发电功率的实际数据出发,在生成带噪声信号的基础上,逐步探讨了利用经验模态分解处理数据非稳性、主成分分析实现降维处理和构建LSTM预测模型的技术路径,提供了全面细致的操作指导。 适用人群:针对有一定编程能力和数学理论背景的研究人员和技术开发者,尤其适用于那些想要探索先进预测建模并在实际应用案例中有兴趣的人士。 使用场景及目标:主要目的是为了更好地理解和优化针对波动较大或不稳定时间序列的预测能力。通过比较各模型预测表现,找到最适合特定应用场景的最佳配置方案,从而支持相关领域的决策制定过程。 其他说明:文中附带了完整的工作实例、步骤讲解与源代码示例,有助于用户复现实验流程并进行相应的调整改进,进而提高研究效率或促进新项目启动。
2025-11-01 17:12:01 30KB MATLAB LSTM EMD KPCA
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内容概要:本文档提供了基于经验模态分解(EMD)、核主成分分析(KPCA)和长短期记忆网络(LSTM)的多维时间序列预测MATLAB代码实现。具体应用案例为北半球光伏功率预测,涉及的数据集包含太阳辐射度、气温、气压和大气湿度四个输入特征,以及光伏功率作为输出预测。文档详细介绍了从数据加载与预处理到EMD和KPCA处理,再到LSTM模型训练与预测的具体步骤,并进行了EMD-LSTM、EMD-KPCA-LSTM和纯LSTM模型的对比分析。此外,还强调了代码的注释清晰度和调试便利性,确保用户能够顺利运行和理解整个流程。 适用人群:适用于具有一定MATLAB编程基础和技术背景的研究人员、工程师或学生,特别是那些对时间序列预测、机器学习和光伏功率预测感兴趣的群体。 使用场景及目标:① 使用EMD、KPCA和LSTM组合模型进行多维时间序列预测;② 对比不同模型的效果,选择最优模型;③ 掌握MATLAB环境下复杂模型的构建和调优方法。 其他说明:代码已验证可行,支持本地EXCEL数据读取,附带详细的“说明”文件帮助用户快速上手。建议用户在实践中结合实际需求调整参数和模型配置,以获得最佳预测效果。
2025-11-01 16:52:20 749KB
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内容概要:本文档介绍了通过Python实现一种带有外源输入的非线性自回归(NARX)神经网络的方法来预测时间序列数据。整个教程涵盖从合成数据的制作到最终效果呈现的一系列步骤:具体步骤包括数据清洗与划分,利用NARX架构创建一个模型以及对其调优训练,并对训练后的模型进行了有效性检验;最后以图表形式展现了实际与预期间的比较情况。 适用人群:对于那些拥有初步机器学习经验和希望进一步了解并掌握使用深度学习技巧进行数据分析与预测工作的开发者们来说尤为有用。 使用场景及目标:适用于各种含有周期成分的数据预测任务;主要目的则是借助这一方法来探索数据间潜在规律并预测未来的走势。 其他说明:提供了所有涉及到的相关脚本供下载参考。
2025-10-17 16:30:15 34KB Python 时间序列预测 Keras 数据预处理
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时间序列预测是数据分析领域的重要部分,它涉及到对历史数据序列的建模,以预测未来的趋势。长短期记忆网络(LSTM)是一种特殊的循环神经网络(RNN),在处理时间序列问题,尤其是序列中的长期依赖性时表现优异。本项目利用LSTM进行时间序列预测,并以MATLAB为开发环境,要求MATLAB版本为2018b或以上。 MATLAB是一种广泛使用的编程语言和计算环境,尤其在数学、科学和工程领域中。在LSTM的时间序列预测中,MATLAB提供了丰富的工具箱和函数支持,使得模型构建、训练和验证过程更为便捷。项目包含以下主要文件: 1. `main.m`:这是主程序文件,负责调用其他辅助函数,设置参数,加载数据,训练模型,以及进行预测和性能评估。 2. `fical.m`:可能是一个自定义的损失函数或者模型评估函数,用于在训练过程中度量模型的预测效果。 3. `initialization.m`:可能包含了模型参数的初始化逻辑,如权重和偏置的随机赋值,这在训练LSTM模型时至关重要。 4. `data_process.m`:这个文件处理原始数据,将其转化为适合输入到LSTM模型的形式。可能包括数据清洗、归一化、分序列等步骤。 5. `windspeed.xls`:这是一个包含风速数据的Excel文件,可能是用于预测的时间序列数据源。时间序列数据可以是各种形式,如股票价格、气温、电力消耗等。 在模型的评估中,使用了多个指标: - **R²(决定系数)**:R²值越接近1,表示模型拟合数据的程度越高;越接近0,表示模型解释数据的能力越弱。 - **MAE(平均绝对误差)**:衡量模型预测值与真实值之间的平均偏差,单位与目标变量相同,越小说明模型精度越高。 - **MSE(均方误差)**:是MAE的平方,更敏感于大误差,同样反映了模型的预测精度。 - **RMSE(均方根误差)**:MSE的平方根,与MSE类似,但其单位与目标变量一致。 - **MAPE(平均绝对百分比误差)**:以百分比形式衡量误差,不受目标变量尺度影响,但不适用于目标变量为零或负的情况。 通过这些评价指标,我们可以全面了解模型的预测性能。在实际应用中,可能需要根据具体业务需求调整模型参数,优化模型结构,以达到最佳预测效果。此外,对于时间序列预测,还可以考虑结合其他技术,如自回归模型(AR)、滑动窗口预测、集成学习等,以进一步提升预测准确性和稳定性。
2025-09-28 15:57:27 25KB 网络 网络 matlab lstm
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内容概要:本文介绍了基于MATLAB实现TCN-Transformer的时间序列预测项目。文章首先阐述了时间序列预测的重要性及其传统方法的局限性,随后详细描述了TCN和Transformer结合的优势,如提高预测精度、降低计算复杂度、增强泛化能力和解决数据稀缺问题。文中列举了项目面临的挑战,包括模型复杂性、计算资源消耗、模型优化难度、数据质量问题、长时序建模困难和解释性问题。此外,文章还强调了该项目的创新点,如创新性模型架构、多尺度时间序列特征提取、自注意力机制的引入、模型并行化训练、跨领域适用性和模型可扩展性。最后,文章展示了该模型在金融、气候预测、电力调度、医疗健康、交通运输、智能制造和营销需求预测等多个领域的应用前景,并提供了MATLAB中的模型架构及代码示例。; 适合人群:对时间序列预测有兴趣的研究人员、数据科学家以及具备一定编程基础并希望深入了解深度学习模型在时间序列预测中应用的从业者。; 使用场景及目标:①提高时间序列预测的准确性和泛化能力;②解决长序列数据处理中的计算瓶颈;③为金融、气候预测、电力调度、医疗健康等多个领域提供智能化决策支持;④通过MATLAB代码示例,帮助用户快速理解和实现TCN-Transformer模型。; 阅读建议:此资源详细介绍了TCN-Transformer模型在时间序列预测中的应用,不仅涵盖理论背景和创新点,还包括具体的模型架构和代码示例。建议读者在学习过程中结合理论与实践,逐步掌握模型的设计与实现,并尝试调整参数以优化预测效果。
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PatchTST模型:自监督时间序列预测的革新与高精度应用,PatchTST模型:基于Transformer的自监督时间序列预测模型,单多输入输出兼顾,局部特征与多维序列的精确表征,PatchTST模型无监督、自监督(Patch Time series Transformer)时间序列预测。 单输入单输出,多输入多输出,精度极高。 该模型基于基础transformer模型进行魔改,主要的贡献有三个: 1.通过Patch来缩短序列长度,表征序列的局部特征。 2.Channel Independent的方式来处理多个单维时间序列 3.更自然的Self-Supervised 方式 ,PatchTST模型;自监督;时间序列预测;Patch;多输入多输出;高精度;局部特征表征;通道独立处理;自然自监督方式。,PatchTST:高效自监督时间序列预测模型
2025-08-27 09:54:05 844KB
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本文详细介绍了一个使用MATLAB来实现实验性时间序列预测项目的流程,涵盖从合成数据生成到基于CNN-BiLSTM结合注意力建模的全过程。首先介绍了项目背景及其理论依据。紧接着详细展示如何构造数据以及进行特征工程。在此基础上建立并自定义了CNN-BiLSTM-Attention混合模型来完成时序预测,并对整个训练、测试阶段的操作步骤进行了细致描绘,利用多个评价指标综合考量所建立模型之有效性。同时附有完整实验脚本和详尽代码样例以便于复现研究。 适用人群:具有一定MATLAB基础的研究员或工程师。 使用场景及目标:适用于需要精准捕捉时间序列特性并在不同条件下预测未来值的各种场景。 此外提供参考资料链接及后续研究展望。
2025-08-08 20:38:06 37KB BiLSTM Attention机制 时间序列预测 MATLAB
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内容概要:本文介绍了一种创新的时间序列预测模型MSADBO-CNN-BiGRU,该模型结合了蜣螂优化算法(MSADBO)、卷积神经网络(CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)。模型通过Python代码实现了数据预处理、模型构建、参数优化以及结果可视化。文中详细解释了模型的关键组件,如Bernoulli混沌初始化、改进的正弦位置更新和自适应变异扰动。此外,还提供了具体的参数优化范围和注意事项,确保模型能够高效地进行时间序列预测。 适合人群:从事时间序列预测研究的技术人员、数据科学家以及有一定机器学习基础的研究人员。 使用场景及目标:适用于需要高精度时间序列预测的任务,如电力负荷预测、金融数据分析、销售预测等。目标是通过优化模型参数,提高预测准确性,降低均方误差(MSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)。 其他说明:模型的性能依赖于数据质量和参数设置。建议初学者先使用提供的示范数据集进行实验,熟悉模型的工作流程后再应用于实际数据。遇到预测效果不佳的情况,应首先检查数据的质量和特征工程是否到位。
2025-08-05 21:50:30 146KB
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文档支持目录章节跳转同时还支持阅读器左侧大纲显示和章节快速定位,文档内容完整、条理清晰。文档内所有文字、图表、函数、目录等元素均显示正常,无任何异常情况,敬请您放心查阅与使用。文档仅供学习参考,请勿用作商业用途。 编译闪电般迅速,并发性能卓越,部署轻松简单!Go 语言以极简设计理念和出色工程性能,成为云原生时代的首选编程语言。从 Docker 到 Kubernetes,全球顶尖科技企业都在采用 Go。点击了解 Go 语言的核心优势、实战窍门和未来走向,开启高效编程的全新体验!
2025-07-02 19:36:16 4.27MB Go
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内容概要:本文档详细介绍了基于贝叶斯优化(BO)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的多变量时间序列预测项目。项目旨在通过优化LSSVM的超参数,提高多变量时间序列预测的准确性,解决传统模型的非线性问题,并高效处理大规模数据集。文档涵盖了项目的背景、目标、挑战及解决方案、特点与创新,并列举了其在金融市场、气象、交通流量、能源需求、销售、健康数据、工业生产优化和环境污染预测等领域的应用。最后,文档提供了具体的Matlab代码示例,包括数据预处理、贝叶斯优化、LSSVM训练与预测等关键步骤。; 适合人群:具备一定机器学习和时间序列分析基础的研究人员和工程师,特别是对贝叶斯优化和最小二乘支持向量机感兴趣的从业者。; 使用场景及目标:①提高多变量时间序列预测的准确性,解决传统模型的非线性问题;②高效处理大规模数据集,增强模型的泛化能力;③为相关领域提供可操作的预测工具,提高决策质量;④推动机器学习在工业领域的应用,提升研究方法的创新性。; 其他说明:此资源不仅提供了详细的理论背景和技术实现,还附带了完整的Matlab代码示例,便于读者理解和实践。在学习过程中,建议结合实际数据进行实验,以更好地掌握BO-LSSVM模型的应用和优化技巧。
2025-06-17 20:58:00 36KB 贝叶斯优化 LSSVM 时间序列预测 Matlab
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