【LSTM时序预测】基于北方苍鹰算法优化长短时记忆NGO-LSTM时序时间序列数据预测(含前后对比)附Matlab完整代码和数据

简介: 【LSTM时序预测】基于北方苍鹰算法优化长短时记忆NGO-LSTM时序时间序列数据预测(含前后对比)附Matlab完整代码和数据

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab完整代码及仿真定制内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信      无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

❤️ 内容介绍

在当今信息爆炸的时代,数据的价值变得愈发重要。对于企业和组织而言,能够准确预测未来的趋势和变化,是制定战略和决策的关键。其中,时序预测技术在时间序列数据的分析和预测中发挥着重要作用。本文将介绍一种基于北方苍鹰算法优化的长短时记忆(LSTM)时序预测模型,以及与传统方法的前后对比。

时序预测是指根据过去的数据,预测未来一段时间内的数据趋势和变化。它在金融、气象、股票等领域有着广泛的应用。传统的时序预测方法包括自回归移动平均模型(ARMA)、指数平滑模型等。然而,这些方法在处理长期依赖性和非线性关系时存在一定的局限性。

LSTM是一种特殊的循环神经网络(RNN),在处理时序数据时表现出色。它通过引入门控机制,能够有效地捕捉长期依赖性,并且能够处理非线性关系。然而,由于LSTM模型的复杂性,其训练和优化过程相对较慢。因此,我们引入了北方苍鹰算法来优化LSTM模型的训练过程。

北方苍鹰算法是一种基于鸟群行为的优化算法,其模拟了鸟群在觅食过程中的行为。该算法通过模拟鸟群的搜索和觅食行为,能够在多维空间中找到最优解。我们将该算法应用于LSTM模型的训练过程中,以加速训练过程并提高模型的性能。

为了验证我们提出的基于北方苍鹰算法优化的LSTM模型的性能,我们选择了一个时间序列数据集进行实验。我们将传统的ARMA模型与我们的优化模型进行对比,并对比它们在预测准确性和训练时间上的差异。

实验结果表明,我们的优化模型在预测准确性上明显优于传统的ARMA模型。通过引入北方苍鹰算法,我们的模型能够更好地捕捉时间序列数据中的长期依赖性和非线性关系。同时,我们的模型在训练时间上也有所改善,加速了模型的训练过程。

基于北方苍鹰算法优化的LSTM模型在时序预测中展现出了巨大的潜力。它不仅能够提高预测准确性,还能够加速训练过程。然而,我们也要注意到该模型的复杂性和计算成本。在应用时需要根据实际情况进行权衡和选择。

总之,时序预测是一项重要的任务,在许多领域都有着广泛的应用。基于北方苍鹰算法优化的LSTM模型为时序预测提供了一种新的解决方案。它能够更好地捕捉时间序列数据中的长期依赖性和非线性关系,提高预测准确性,并且能够加速训练过程。我们相信,这种模型将在未来的时序预测研究和应用中发挥重要作用。

🔥核心代码


         

❤️ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 彭璐.基于长短时记忆网络的时间序列预测与应用研究[J].[2023-09-03].

[2] 张澈,翁存兴,徐龙,等.基于LSTM-GA模型的时间序列风能数据预测方法:CN202210766632.3[P].CN202210766632.3[2023-09-03].

[3] 李明明,雷菊阳,赵从健.基于LSTM-BP组合模型的短时交通流预测[J].计算机系统应用, 2019, 28(10):5.DOI:CNKI:SUN:XTYY.0.2019-10-021.

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 私信完整代码和数据获取及论文数模仿真定制

1 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
、无人机安全通信轨迹在线优化

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 火灾扩散

9 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、状态估计



相关文章
|
12天前
|
算法 BI Serverless
基于鱼群算法的散热片形状优化matlab仿真
本研究利用浴盆曲线模拟空隙外形,并通过鱼群算法(FSA)优化浴盆曲线参数,以获得最佳孔隙度值及对应的R值。FSA通过模拟鱼群的聚群、避障和觅食行为,实现高效全局搜索。具体步骤包括初始化鱼群、计算适应度值、更新位置及判断终止条件。最终确定散热片的最佳形状参数。仿真结果显示该方法能显著提高优化效率。相关代码使用MATLAB 2022a实现。
|
12天前
|
算法 数据可视化
基于SSA奇异谱分析算法的时间序列趋势线提取matlab仿真
奇异谱分析(SSA)是一种基于奇异值分解(SVD)和轨迹矩阵的非线性、非参数时间序列分析方法,适用于提取趋势、周期性和噪声成分。本项目使用MATLAB 2022a版本实现从强干扰序列中提取趋势线,并通过可视化展示了原时间序列与提取的趋势分量。代码实现了滑动窗口下的奇异值分解和分组重构,适用于非线性和非平稳时间序列分析。此方法在气候变化、金融市场和生物医学信号处理等领域有广泛应用。
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法
深度学习中的优化算法:从梯度下降到Adam
本文深入探讨了深度学习中的核心——优化算法,重点分析了梯度下降及其多种变体。通过比较梯度下降、动量方法、AdaGrad、RMSProp以及Adam等算法,揭示了它们如何更高效地找到损失函数的最小值。此外,文章还讨论了不同优化算法在实际模型训练中的表现和选择依据,为深度学习实践提供了宝贵的指导。
21 7
|
13天前
|
资源调度 算法
基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统matlab仿真
本课题研究基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统,并对比UKF、EKF、迭代UKF和迭代EKF的控制效果。倒立摆作为典型的非线性系统,适用于评估不同滤波方法的性能。UKF采用无迹变换逼近非线性函数,避免了EKF中的截断误差;EKF则通过泰勒级数展开近似非线性函数;迭代EKF和迭代UKF通过多次迭代提高状态估计精度。系统使用MATLAB 2022a进行仿真和分析,结果显示UKF和迭代UKF在非线性强的系统中表现更佳,但计算复杂度较高;EKF和迭代EKF则更适合维数较高或计算受限的场景。
|
15天前
|
算法
基于SIR模型的疫情发展趋势预测算法matlab仿真
该程序基于SIR模型预测疫情发展趋势,通过MATLAB 2022a版实现病例增长拟合分析,比较疫情防控力度。使用SIR微分方程模型拟合疫情发展过程,优化参数并求解微分方程组以预测易感者(S)、感染者(I)和移除者(R)的数量变化。![]该模型将总人群分为S、I、R三部分,通过解析或数值求解微分方程组预测疫情趋势。
|
15天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
基于LK光流提取算法的图像序列晃动程度计算matlab仿真
该算法基于Lucas-Kanade光流方法,用于计算图像序列的晃动程度。通过计算相邻帧间的光流场并定义晃动程度指标(如RMS),可量化图像晃动。此版本适用于Matlab 2022a,提供详细中文注释与操作视频。完整代码无水印。
|
15天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 存储
一文读懂蒙特卡洛算法:从概率模拟到机器学习模型优化的全方位解析
蒙特卡洛方法起源于1945年科学家斯坦尼斯劳·乌拉姆对纸牌游戏中概率问题的思考,与约翰·冯·诺依曼共同奠定了该方法的理论基础。该方法通过模拟大量随机场景来近似复杂问题的解,因命名灵感源自蒙特卡洛赌场。如今,蒙特卡洛方法广泛应用于机器学习领域,尤其在超参数调优、贝叶斯滤波等方面表现出色。通过随机采样超参数空间,蒙特卡洛方法能够高效地找到优质组合,适用于处理高维度、非线性问题。本文通过实例展示了蒙特卡洛方法在估算圆周率π和优化机器学习模型中的应用,并对比了其与网格搜索方法的性能。
96 1
|
1天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深度学习中的优化算法
本文将探讨深度学习中的几种常见优化算法,包括梯度下降、动量方法、AdaGrad、RMSProp和Adam。这些算法在训练神经网络时发挥着重要作用,通过调整学习率和更新策略,能够显著提高模型的训练效率和性能。了解这些优化算法有助于更好地应用深度学习技术解决实际问题。
|
4天前
|
算法
基于极大似然算法的系统参数辨识matlab仿真
本程序基于极大似然算法实现系统参数辨识,对参数a1、b1、a2、b2进行估计,并计算估计误差及收敛曲线,对比不同信噪比下的误差表现。在MATLAB2022a版本中运行,展示了参数估计值及其误差曲线。极大似然估计方法通过最大化观测数据的似然函数来估计未知参数,适用于多种系统模型。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于小波神经网络的数据分类算法matlab仿真
该程序基于小波神经网络实现数据分类,输入为5个特征值,输出为“是”或“否”。使用MATLAB 2022a版本,50组数据训练,30组数据验证。通过小波函数捕捉数据局部特征,提高分类性能。训练误差和识别结果通过图表展示。

热门文章

最新文章