【LSSVM时序预测】基于最小支持向量机 LSSVM实现时序数据预测附matlab代码

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⛄ 内容介绍

LSSVM（Least Squares Support Vector Machine）是一种基支持向量机（SVM）回归方法，用于解决时序数据预测问题。LSSVM通过优化一个性方程组来求解模型的参数，从而实现时序数据的预测。

下面是基于LSSVM实现时序数据预测的一般步骤：

1. 数据准备：准备用于训练和测试的时序数据。时序数据应包含输入和对应的目标输出。
   
2. 特征提取：对时序数据进行特征提取，将其转化为机器学习算法可以处理的特征向量。常用的特征提取方法包括傅里叶变换、小波变换、自回归模型等。
   
3. 数据划分：将时序数据划分为训练集和测试集。通常，训练集用于训练模型，测试集用于评估模型的性能。
   
4. 模型训练：使用训练集来训练LSSVM模型。LSSVM通过求解一个线性方程组来确定模型的参数。具体来说，它通过最小化目标函数，同时满足一定的容错限制和正则化项。
   
5. 模型预测：使用训练好的LSSVM模型对测试集进行预测。通过将测试集的特征向量输入到模型中，可以得到对应的预测结果。
   
6. 评估性能：使用合适的性能指标（如均方根误差、平均绝对误差等）来评估模型的预测性能。这些指标可以帮助理解模型的准确性和泛化能力。
   
7. 调优优化：根据模型的性能评估结果，可以调整LSSVM模型的参数或者尝试其他算法来优化预测效果。
   

需要注意的是，LSSVM作为一种回归方法，适用于处理连续的时序数据。在实际应用中，还需要考虑数据的平稳性、噪声处理等问题，并根据具体情况选择合适的预处理方法和模型参数。

⛄ 部分代码

function fitness = fitnessfunclssvm(x, p_train, t_train)%% 定义适应度函数%% 得到优化参数gam = x(1);sig = x(2);%% 参数设置type = 'f';                  % 模型类型回归kernel= 'RBF_kernel';        % RBF 核函数proprecess = 'preprocess';   % 是否归一化%%  数据的参数num_size = length(t_train);indices = crossvalind('Kfold', num_size, 5);for i = 1 : 5        % 获取第i份数据的索引逻辑值    valid_data = (indices == i);        % 取反，获取第i份训练数据的索引逻辑值    train_data = ~valid_data;        % 1份测试，4份训练    pv_train = p_train(train_data,: );    tv_train = t_train(train_data,:);        pv_valid = p_train(valid_data,:);    tv_valid = t_train( valid_data,:);        % 创建网络    model = initlssvm(pv_train, tv_train, type, gam, sig, kernel, proprecess);    % 模型训练    model = trainlssvm(model);    % 预测    t_sim = simlssvm(model, pv_valid);    error(i)=sqrt(mse(t_sim - tv_valid));endfitness = mean(error);end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 何鹏,王雅琳,谢永芳,等.氧化铝返料成分时序预测的新型LSSVM参数优选[C]//第七届全国技术过程故障诊断与安全性学术会议.0[2023-07-19].

[2] 刘云,易松.基于双参数最小二乘支持向量机(TPA-LSSVM)的风电时间序列预测模型的优化研究[J].北京化工大学学报：自然科学版, 2019, 46(2):6.DOI:CNKI:SUN:BJHY.0.2019-02-015.

[3] 王彤,金赵归,杨瑞虎,等.基于PSO-LSSVM时序预测模型的管网漏失信号识别[J].水电能源科学, 2022(002):040.

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