基于遗传优化的双BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真

简介: 本项目基于遗传优化的双BP神经网络实现金融序列预测,使用MATLAB2022A进行仿真。算法通过两个初始学习率不同的BP神经网络(e1, e2)协同工作,结合遗传算法优化,提高预测精度。实验展示了三个算法的误差对比结果,验证了该方法的有效性。

1.程序功能描述
基于遗传优化的双BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真,采用的双BP神经网络结构如下:

c6d552767681409074e2f9062edf9d23_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022A版本运行

三个算法的误差对比:
2.jpeg
3.jpeg
4.jpeg

3.核心程序
```LEN = 10;
%样本的划分
for i = 1:length(C)-LEN
Price1(:,i) = C(i:i+LEN-1);
Price2(i) = C(i+LEN);
end

%训练样本
L1 = floor(0.6*length(Price2));
for i = 1:L1
train_data(:,i) = Price1(:,i);
train_aim(i) = Price2(i);
end

%测试样本
L2 = length(Price2) - L1;
for i = 1:L2
test_data(:,i) = Price1(:,i+L1);
test_aim(i) = Price2(i+L1);
end

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%如下的是改进BP网络算法
%定义神经网络的各个层的个数
Num_In = LEN;
Num_Hidden = 60;
Num_Out = 1;
%构建BP网络
net = newff(train_data,train_aim,Num_Hidden);

ERR1 = [];
ERR2 = [];
ERR3 = [];
for j = 1:5
j
%通过改进遗传算法优化BP参数
net = func_newGA(net,Num_In,Num_Hidden,Num_Out,train_data,train_aim);
%网络训练
net.trainParam.showWindow = 0;
net = train(net,train_data,train_aim);
outputs = sim(net,test_data);
d1 = test_aim(Maxs-Mins) + Mins;
d2 = outputs
(Maxs-Mins) + Mins;
ERR1 = [ERR1,mean(abs(d1-d2)./d2) ];
ERR2 = [ERR2,mean((abs(d1-d2)./d2).^2) ];
ERR3 = [ERR3,std((abs(d1-d2)./d2).^2) ];
end

figure;
plot(d1,'b');
hold on
plot(d2,'r');
legend('真实股价','预测股价');
xlabel('时间(days)');
ylabel('收盘价格对比');

disp('平均误差:');
mean(ERR1)
disp('平方差:');
mean(ERR2)
disp('均方差:');
mean(ERR3)
save r2.mat d1 d2

```

4.本算法原理
整个BP算法的整体结构如下所示:

0a2bd17cc2859df88bc6ac81aca95481_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

首先看下传统的遗传算法,遗传算法优化的过程如下所示:

1.选择问题解的一个编码,给出一个有N个染色体的初始群体pop(1),t=1。

2.对群体中的每一个染色体 ,计算它的适应函数值f(xi)。

3.若停止规则满足,则算法停止,否则计算概率P,并以此概率分布,从pop(t)中随机选取N个染色体构成一个新的种群newpop(t)。

4.通过交叉(交叉概率为),得到N个染色体的crosspop(t+1)。

5.以较小的变异概率 ,使得某染色体的一个基因发生变异,形成新的群体mutpop(t+1)。 令t=t+1,pop(t)=mutpop(t),重复第(2)步。

其详细步骤如下:

b2591550cb842b46a137f50466680bcb_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

  这里,通过设置两个BP神经网络的方法来实现预测功能,一个神经网络的初始学习率设置较大,一个神经网络的初始学习率设置较小,两个神经网络的误差分别为e1,e2,最后得到的结果按如下公式计算:

63d1f4043aef5a8687f40e571549ef28_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

相关文章
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
974 0
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
558 8
|
机器学习/深度学习 算法 自动驾驶
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
752 8
|
机器学习/深度学习 数据采集 负载均衡
结合多种启发式解码方法的混合多目标进化算法,用于解决带工人约束的混合流水车间调度问题(Matlab代码实现)
结合多种启发式解码方法的混合多目标进化算法,用于解决带工人约束的混合流水车间调度问题(Matlab代码实现)
596 0
|
SQL 监控 安全
网络安全与信息安全:漏洞、加密与安全意识
随着互联网的迅猛发展,网络安全和信息安全问题日益受到关注。本文深入探讨了网络安全漏洞、加密技术以及提高个人和组织的安全意识的重要性。通过分析常见的网络攻击手段如缓冲区溢出、SQL注入等,揭示了计算机系统中存在的缺陷及其潜在威胁。同时,详细介绍了对称加密和非对称加密算法的原理及应用场景,强调了数字签名和数字证书在验证信息完整性中的关键作用。此外,还讨论了培养良好上网习惯、定期备份数据等提升安全意识的方法,旨在帮助读者更好地理解和应对复杂的网络安全挑战。
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
689 17
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将从网络安全漏洞、加密技术和安全意识三个方面进行探讨,旨在提高读者对网络安全的认识和防范能力。通过分析常见的网络安全漏洞,介绍加密技术的基本原理和应用,以及强调安全意识的重要性,帮助读者更好地保护自己的网络信息安全。
507 10
|
SQL 安全 网络安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已成为我们生活中不可或缺的一部分。本文将介绍网络安全漏洞、加密技术和安全意识等方面的内容,并提供一些实用的代码示例。通过阅读本文,您将了解到如何保护自己的网络安全,以及如何提高自己的信息安全意识。
468 10
|
存储 SQL 安全
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将介绍网络安全的重要性,分析常见的网络安全漏洞及其危害,探讨加密技术在保障网络安全中的作用,并强调提高安全意识的必要性。通过本文的学习,读者将了解网络安全的基本概念和应对策略,提升个人和组织的网络安全防护能力。