内容概要:本文介绍了GTO-VMD-LSTM模型及其在故障诊断领域的应用。GTO(人工大猩猩部队)作为优化算法,用于对VMD(变分模态分解)的参数进行寻优,从而有效分解复杂信号。随后,LSTM(长短期记忆网络)用于捕捉时间序列数据中的模式,进行故障诊断。GTO还对LSTM的参数进行寻优,以提升模型性能。该模型不仅适用于故障诊断,还可灵活应用于时间序列预测和回归预测。文中提供的Matlab代码带有详细注释,数据为Excel格式,便于使用者替换数据集并进行实验。 适合人群:从事故障诊断、时间序列预测及相关领域的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:① 提升故障诊断的准确性;② 实现时间序列预测和回归预测;③ 探索不同分解算法(如EEMD、SVMD、SGMD)和优化算法的应用。 其他说明:模型具有高度灵活性和可扩展性,支持多种算法替换,如将LSTM更换为BILSTM等。
2026-01-16 10:10:36 1.27MB
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内容概要:本文介绍了基于PSA-TCN-LSTM-Attention的时间序列预测项目,旨在通过融合PID搜索算法、时间卷积网络(TCN)、长短期记忆网络(LSTM)和注意力机制(Attention)来优化多变量时间序列预测。项目通过提高预测精度、实现多变量预测、结合现代深度学习技术、降低训练时间、提升自适应能力、增强泛化能力,开拓新方向为目标,解决了多维数据处理、长时依赖、过拟合等问题。模型架构包括PID参数优化、TCN提取局部特征、LSTM处理长时依赖、Attention机制聚焦关键信息。项目适用于金融市场、气象、健康管理、智能制造、环境监测、电力负荷、交通流量等领域,并提供了MATLAB和Python代码示例,展示模型的实际应用效果。; 适合人群:具备一定编程基础,对时间序列预测和深度学习感兴趣的工程师和研究人员。; 使用场景及目标:① 提高时间序列预测精度,尤其在多变量和复杂时序数据中;② 实现高效的参数优化,缩短模型训练时间;③ 增强模型的自适应性和泛化能力,确保在不同数据条件下的稳定表现;④ 为金融、气象、医疗、制造等行业提供智能化预测支持。; 其他说明:本项目不仅展示了理论和技术的创新,还提供了详细的代码示例和可视化工具,帮助用户理解和应用该模型。建议读者在实践中结合实际数据进行调试和优化,以获得最佳效果。
2026-01-12 10:43:31 41KB LSTM Attention 时间序列预测
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内容概要:本文探讨了一种基于长短期记忆网络融合注意力机制(LSTM-Attention)的时间序列预测方法,并详细介绍了其在MATLAB中的实现过程。文中首先解释了传统RNN在处理长时间依赖关系上的不足,随后介绍了LSTM如何通过门控机制解决这些问题,再进一步阐述了注意力机制的作用,即让模型能够动态关注重要时间步长。接着展示了具体的MATLAB代码实现步骤,包括数据准备、模型搭建、训练配置、模型训练和性能评估等方面的内容。最后对这种方法进行了总结,指出其优势在于可以更精确地捕捉时间序列中的关键信息。 适合人群:对时间序列预测感兴趣的研究人员和技术爱好者,尤其是那些希望深入了解LSTM和注意力机制原理的人群。 使用场景及目标:适用于需要进行高精度时间序列预测的应用场合,如金融市场、气象预报等领域。目标是帮助读者掌握LSTM-Attention模型的工作原理及其具体实现方式。 其他说明:本文不仅提供了理论讲解,还给出了完整的MATLAB代码样例,便于读者理解和实践。同时强调了该方法相较于传统RNN模型在处理复杂时间序列数据方面的优越性。
2025-12-29 16:24:34 967KB
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内容概要:本文详细介绍了一个基于MATLAB实现的自回归移动平均模型(ARMA)用于股票价格预测的完整项目实例。项目涵盖从数据获取、预处理、平稳性检验、模型阶数确定、参数估计、模型拟合与残差分析,到样本外预测、结果可视化及模型优化的全流程。重点阐述了ARMA模型在金融时间序列预测中的应用,结合MATLAB强大的计算与绘图功能,系统展示了如何应对股票数据的高噪声、非平稳性、过拟合等挑战,并提供了部分代码示例,如差分处理、AIC/BIC阶数选择、残差检验和预测误差计算等,帮助读者理解和复现模型。项目还强调了模型的可扩展性与自动化实现能力,为后续引入ARIMA、GARCH或多元模型奠定基础。; 适合人群:具备一定统计学基础和MATLAB编程经验,从事金融数据分析、量化投资、风险管理等相关工作的研究人员、学生及从业人员(尤其是工作1-3年的初级至中级数据分析师或金融工程师)。; 使用场景及目标:① 掌握ARMA模型在股票价格预测中的建模流程与关键技术细节;② 学习如何利用MATLAB进行金融时间序列分析与可视化;③ 构建可用于量化交易策略开发、投资决策支持和风险预警的预测模型;④ 为深入学习更复杂的时序模型(如ARIMA、GARCH、LSTM)打下实践基础。; 阅读建议:建议结合文中提供的代码片段与完整项目文件(如GUI设计、详细代码)同步运行和调试,重点关注数据预处理、平稳性检验与模型阶数选择等关键步骤,并尝试在不同股票数据上复现实验,以加深对模型性能与局限性的理解。
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内容概要:本文档介绍了在MATLAB平台上实现自回归移动平均模型(ARMA)的时间序列预测方法及其具体实现步骤。文中详细阐述了ARMA模型的基本概念、应用场景和优势,并提供了完整示例代码。主要内容涵盖时间序列数据处理、ARMA模型的选择与构建、模型参数估计及优化,还包括完整的预测与结果可视化展示,以及模型的有效性验证。此外,文档列举了该模型在金融市场、能源管理、气象预报等多个领域的广泛应用。 适用人群:对时间序列分析感兴趣的研究人员及工程师;熟悉MATLAB并且有志于深入了解或应用ARMA模型进行预测工作的专业人士。 使用场景及目标:本教程适用于所有希望用MATLAB来进行时间序列数据分析的人群。通过学习本课程,学员不仅可以掌握ARMA模型的工作原理,还能将其运用到实际工作中去解决具体问题。 其他说明:ARMA是一种常见的统计方法,在许多学科都有重要用途。然而,在某些情况下,时间序列可能是非线性的或带有突变点,这时可能需要考虑扩展模型,比如ARIMA或ARCH/GARCH族等,以达到更好效果。
2025-12-11 16:16:24 34KB ARMA模型 MATLAB System Identification
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内容概要:本文详细讨论了深度学习在时间序列预测领域的研究现状和发展趋势,强调由于物联网等技术的快速发展,传统的参数模型和机器学习算法逐渐难以满足大数据时代的需求。文章首先介绍了时间序列的基本特性、常用数据集和评价指标。然后重点阐述了三大类深度学习算法——卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)及其变体LSTM/GRU、Transformers系列(如Informer、FEDformer和Conformer)的工作原理及其在不同类型的时间序列预测任务中的应用成效和局限性。最后,文章提出了关于超参数优化、适应不规则数据、结合图神经网络以及创新损失函数等方面的未来研究方向。 适用人群:对深度学习有兴趣的专业研究人员和技术开发者,特别是那些从事数据分析、金融建模、物联网应用等领域的人士。 使用场景及目标:帮助读者理解时间序列预测中的现有技术和未来发展的可能性。通过对不同类型预测任务的分析,为相关领域的实际工程项目提供指导和支持。 其他说明:文中引用了多个学术文献作为论据支撑,并提及了一些前沿研究成果,比如通过引入自然优化算法提升预测精度。
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内容概要:本文详细介绍了一个基于双向长短期记忆网络(BiLSTM)与Transformer编码器融合的多输入多输出时间序列预测模型的项目实例。该模型结合BiLSTM对局部时序上下文的双向捕捉能力与Transformer自注意力机制对长距离依赖的全局建模优势,有效提升复杂多变量时间序列的预测精度与泛化能力。项目涵盖模型架构设计、关键技术挑战分析及解决方案,并提供了基于PyTorch的代码实现示例,展示了从数据输入到多输出预测的完整前向传播过程。该方法适用于金融、工业、环境监测等多个需联合预测多变量的现实场景。; 适合人群:具备一定深度学习基础,熟悉RNN、LSTM和Transformer结构,从事时间序列预测相关研究或开发的算法工程师、数据科学家及研究生。; 使用场景及目标:①解决多变量时间序列中特征提取难、长距离依赖建模弱的问题;②实现多个目标变量的联合预测,提升系统整体预测一致性;③应用于设备预测性维护、金融市场分析、能源调度等高价值场景;④学习先进模型融合思路,掌握BiLSTM与Transformer协同建模技术。; 阅读建议:建议结合代码与模型架构图深入理解信息流动过程,重点关注BiLSTM与Transformer的衔接方式、位置编码的引入以及多输出头的设计。在学习过程中可尝试在实际数据集上复现模型,并通过调整超参数优化性能。
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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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