基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类(matlab代码)

简介: 基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类(matlab代码)

1 主要内容

程序复现文献《基于机器学习的短期电力负荷预测和负荷曲线聚类研究》第三章《基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类》模型,该方法不止适用于负荷聚类,同样适用于风光等可再生能源聚类,只需要改变聚类的数据即可,该方法的通用性和可创新性强。

该代码实现一种基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类方法,代码中,主要做了四种聚类算法,包括基础的K-means算法、ISODATA算法、L-ISODATA算法以及K-L-ISODATA算法,并且包含了对聚类场景以及聚类效果的评价,通过DBI的计算值综合对比评价不同方法的聚类效果,程序将四种方法均进行了实现,非常方便大家对照学习!

  • 聚类中心选取步骤

  • 核方法

2 部分代码

data_load=xlsread('日平均负荷.xls'); 
x=data_load;
k_num=0;k_num1=0;
%% 初始化
km=6;K=6;Kl=6;K3=6;%定义预期的聚类中心数
theta_N=1;% theta_N : 每一聚类中心中最少的样本数,少于此数就不作为一个独立的聚类
theta_S=1;% theta_S :一个聚类中样本距离分布的标准差
theta_c=3;% theta_c : 两聚类中心之间的最小距离,如小于此数,两个聚类进行合并
L=1;% L : 在一次迭代运算中可以和并的聚类中心的最多对数
%% K=means 方法聚类结果
[IDW,CW,sumdw,DW] = kmeans(x,km);
Clust = cell(km,1);
for i=1:km
CW1{i,1}=CW(i,:);
end
for i=1:km
    clustw1=find(IDW==i);
    Clust{i} = x(clustw1,:);
end
%% K-means 聚类结果图
for i=1:km
    figure
    subplot(2,1,1);
    plot(CW(i,:)/(max(CW(i,:))),'-');xlabel('采样点');ylabel('标幺值');axis([1 92 -inf inf])
    titlemane=strcat('k-means第',num2str(i),'聚类中心(归一化)');
    title(titlemane)
    subplot(2,1,2);
    cu=Clust{i};
    plot(cu','-');xlabel('采样点');ylabel('负荷');axis([1 92 -inf inf])
    titlemane=strcat('k-means第',num2str(i),'场景聚类');
    title(titlemane)
end
%% ISODATA聚类方法
[AA,BB]=ISODATA(x,K,theta_N,theta_S,theta_c,L);
for i=1:K
       if size(AA{i},2)==1
        k_num1=k_num1+1;
       AA{i,1}=[];
       BB{i,1}=[];
    end
end
AA(cellfun(@isempty,AA))=[];
BB(cellfun(@isempty,BB))=[];
%% ISODATA 聚类结果图
   for  i=1:K
       figure 
       subplot(2,1,1)
       plot(AA{i}/max(AA{i}));xlabel('采样点');ylabel('标幺值');axis([1 92 -inf inf])
       titlemane=strcat('ISODATA方法第',num2str(i),'类中心(归一化)');
       title(titlemane)
       subplot(2,1,2)
       cla=BB{i};
       plot(cla','-');xlabel('采样点');ylabel('负荷');axis([1 92 -inf inf])
       titlemane2=strcat('ISODATA方法第',num2str(i),'类聚类结果');
       title(titlemane2)
   end


3 程序结果


相关文章
|
1月前
|
算法 数据挖掘 数据安全/隐私保护
基于FCM模糊聚类算法的图像分割matlab仿真
本项目展示了基于模糊C均值(FCM)算法的图像分割技术。算法运行效果良好,无水印。使用MATLAB 2022a开发,提供完整代码及中文注释,附带操作步骤视频。FCM算法通过隶属度矩阵和聚类中心矩阵实现图像分割,适用于灰度和彩色图像,广泛应用于医学影像、遥感图像等领域。
|
2月前
|
算法 数据挖掘
基于粒子群优化算法的图象聚类识别matlab仿真
该程序基于粒子群优化(PSO)算法实现图像聚类识别,能识别0~9的数字图片。在MATLAB2017B环境下运行,通过特征提取、PSO优化找到最佳聚类中心,提高识别准确性。PSO模拟鸟群捕食行为,通过粒子间的协作优化搜索过程。程序包括图片读取、特征提取、聚类分析及结果展示等步骤,实现了高效的图像识别。
|
4月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
224 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
4月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
141 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
4月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
109 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
18天前
|
算法
基于WOA算法的SVDD参数寻优matlab仿真
该程序利用鲸鱼优化算法(WOA)对支持向量数据描述(SVDD)模型的参数进行优化,以提高数据分类的准确性。通过MATLAB2022A实现,展示了不同信噪比(SNR)下模型的分类误差。WOA通过模拟鲸鱼捕食行为,动态调整SVDD参数,如惩罚因子C和核函数参数γ,以寻找最优参数组合,增强模型的鲁棒性和泛化能力。
|
24天前
|
机器学习/深度学习 算法 Serverless
基于WOA-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
本项目利用鲸鱼优化算法(WOA)优化支持向量机(SVM)参数,针对乳腺癌早期诊断问题,通过MATLAB 2022a实现。核心代码包括参数初始化、目标函数计算、位置更新等步骤,并附有详细中文注释及操作视频。实验结果显示,WOA-SVM在提高分类精度和泛化能力方面表现出色,为乳腺癌的早期诊断提供了有效的技术支持。
|
4天前
|
供应链 算法 调度
排队算法的matlab仿真,带GUI界面
该程序使用MATLAB 2022A版本实现排队算法的仿真,并带有GUI界面。程序支持单队列单服务台、单队列多服务台和多队列多服务台三种排队方式。核心函数`func_mms2`通过模拟到达时间和服务时间,计算阻塞率和利用率。排队论研究系统中顾客和服务台的交互行为,广泛应用于通信网络、生产调度和服务行业等领域,旨在优化系统性能,减少等待时间,提高资源利用率。
|
11天前
|
存储 算法
基于HMM隐马尔可夫模型的金融数据预测算法matlab仿真
本项目基于HMM模型实现金融数据预测,包括模型训练与预测两部分。在MATLAB2022A上运行,通过计算状态转移和观测概率预测未来值,并绘制了预测值、真实值及预测误差的对比图。HMM模型适用于金融市场的时间序列分析,能够有效捕捉隐藏状态及其转换规律,为金融预测提供有力工具。
|
20天前
|
算法
基于GA遗传算法的PID控制器参数优化matlab建模与仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化PID控制器参数,通过空间状态方程构建控制对象,自定义GA的选择、交叉、变异过程,以提高PID控制性能。与使用通用GA工具箱相比,此方法更灵活、针对性强。MATLAB2022A环境下测试,展示了GA优化前后PID控制效果的显著差异。核心代码实现了遗传算法的迭代优化过程,最终通过适应度函数评估并选择了最优PID参数,显著提升了系统响应速度和稳定性。