基于卷积神经网络-双向长短期记忆网络(CNN-BILSTM)多维时间序列预测,CNN-BILSTM回归预测,MATLAB代码。 评价指标包括:R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等,代码质量极高,方便学习和替换数据。
2024-10-14 09:49:18 62KB 网络 网络 matlab
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**基于双向长短期记忆网络(BiLSTM)的时间序列预测** 在现代数据分析和机器学习领域,时间序列预测是一项重要的任务,广泛应用于股票市场预测、天气预报、能源消耗预测等多个领域。双向长短期记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory, BiLSTM)是一种递归神经网络(RNN)的变体,特别适合处理序列数据中的长期依赖问题。它通过同时向前和向后传递信息来捕捉序列的上下文信息,从而提高模型的预测能力。 **1. BiLSTM结构** BiLSTM由两个独立的LSTM层组成,一个处理输入序列的正向传递,另一个处理反向传递。这种设计使得模型可以同时考虑过去的和未来的上下文信息,对于时间序列预测来说非常有效。 **2. MATLAB实现** MATLAB作为一种强大的数学计算和数据分析工具,同样支持深度学习框架,如Deep Learning Toolbox,可以用来构建和训练BiLSTM模型。在提供的压缩包文件中,`main.m`应该是主程序文件,它调用了其他辅助函数来完成整个预测流程。 **3. 代码组成部分** - `main.m`: 主程序,定义模型架构,加载数据,训练和测试模型。 - `pinv.m`: 可能是一个求伪逆的函数,用于解决线性方程组或最小二乘问题。 - `CostFunction.m`: 损失函数,用于衡量模型预测与实际值之间的差距。在时间序列预测中,通常使用均方误差(MSE)或均方根误差(RMSE)作为损失函数。 - `initialization.m`: 初始化函数,可能负责初始化模型的参数。 - `data_process.m`: 数据预处理函数,可能包括数据清洗、标准化、分段等步骤,以适应BiLSTM模型的输入要求。 - `windspeed.xls`: 示例数据集,可能包含风速数据,用于演示BiLSTM的预测能力。 **4. 评价指标** 在时间序列预测中,常用的评价指标有: - R2(决定系数):度量模型预测的准确性,取值范围在0到1之间,越接近1表示模型拟合越好。 - MAE(平均绝对误差):衡量预测值与真实值之间的平均差异,单位与原始数据相同。 - MSE(均方误差):衡量预测误差的平方和,对大误差更敏感。 - RMSE(均方根误差):是MSE的平方根,同样反映了误差的大小。 - MAPE(平均绝对百分比误差):以百分比形式表示的平均误差,适用于数据尺度不同的情况。 **5. 应用与优化** 使用BiLSTM进行时间序列预测时,可以考虑以下方面进行模型优化: - 调整模型参数,如隐藏层节点数、学习率、批次大小等。 - 使用dropout或正则化防止过拟合。 - 应用早停策略以提高训练效率。 - 尝试不同的序列长度(window size)以捕获不同时间尺度的模式。 - 对数据进行多步预测,评估模型对未来多个时间点的预测能力。 这个BiLSTM时间序列预测项目提供了一个完整的MATLAB实现,包含了从数据预处理、模型构建到性能评估的全过程,是学习和实践深度学习预测技术的良好资源。通过深入理解每个部分的功能并调整参数,可以进一步提升模型的预测精度。
2024-08-06 17:36:54 26KB 网络 网络 matlab
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本文将详细讲解基于双向长短期记忆网络(BILSTM)的数据回归预测以及多变量BILSTM回归预测在MATLAB环境中的实现。双向LSTM(Bidirectional LSTM)是一种深度学习模型,特别适合处理序列数据,如时间序列分析或自然语言处理。在MATLAB中,我们可以利用其强大的数学计算能力和神经网络库来构建BILSTM模型。 我们要理解BILSTM的工作原理。BILSTM是LSTM(Long Short-Term Memory)网络的扩展,LSTM能够捕捉长距离的依赖关系,而BILSTM则同时考虑了序列的前向和后向信息。通过结合这两个方向的信息,BILSTM可以更全面地理解和预测序列数据。 在描述的项目中,我们关注的是数据回归预测,这是预测连续数值的过程。BILSTM在这里被用于捕捉输入序列中的模式,并据此预测未来值。多变量BILSTM意味着模型不仅考虑单个输入特征,而是处理多个输入变量,这对于处理复杂系统和多因素影响的情况非常有用。 评价指标对于评估模型性能至关重要。在本项目中,使用的评价指标包括R²(决定系数)、MAE(平均绝对误差)、MSE(均方误差)、RMSE(均方根误差)和MAPE(平均绝对百分比误差)。R²值越接近1,表示模型拟合度越高;MAE和MAPE是衡量平均误差大小的,数值越小越好;MSE和RMSE则反映了模型预测的方差,同样,它们的值越小,表示模型预测的精度越高。 在提供的MATLAB代码中,我们可以看到以下几个关键文件: 1. `PSO.m`:粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种全局优化算法,可能在这个项目中用于调整BILSTM网络的超参数,以获得最佳性能。 2. `main.m`:主程序文件,通常包含整个流程的控制,包括数据预处理、模型训练、预测及性能评估。 3. `initialization.m`:初始化函数,可能负责设置网络结构、随机种子或者初始参数。 4. `fical.m`:可能是模型的损失函数或性能评估函数。 5. `data.xlsx`:包含了输入数据和可能的目标变量,是模型训练和测试的基础。 通过阅读和理解这些代码,我们可以学习如何在MATLAB中搭建和训练BILSTM模型,以及如何使用不同的评价指标来优化模型。这个项目对于那些想在MATLAB环境中实践深度学习,特别是序列数据分析的开发者来说,是一份宝贵的资源。
2024-08-06 17:32:56 34KB 网络 网络 matlab
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基于卷积神经网络-双向长短期记忆网络结合注意力机制(CNN-BILSTM-Attention)回归预测,多变量输入模型。matlab代码,2020版本及以上。 评价指标包括:R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等,代码质量极高,方便学习和替换数据。
2024-02-23 16:18:23 33KB 网络 网络 matlab
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基于卷积神经网络-双向长短期记忆网络(CNN-BILSTM)数据回归预测,多变量回归预测模型。 评价指标包括:R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等,代码质量极高,方便学习和替换数据。
2023-11-08 15:22:26 33KB 网络 网络
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MATLAB实现CNN-BiLSTM卷积双向长短期记忆网络多变量时序预测, 数据为多变量时间序列数据,多输入单输出,程序乱码是由于版本不一致导致,可以用记事本打开复制到你的文件,运行环境MATLAB2020b及以上,运行主程序即可。
命名实体识别是自然语言处理的一项关键技术. 基于深度学习的方法已被广泛应用到中文实体识别研究中. 大多数深度学习模型的预处理主要注重词和字符的特征抽取, 却忽略词上下文的语义信息, 使其无法表征一词多义, 因而实体识别性能有待进一步提高. 为解决该问题, 本文提出了一种基于BERT-BiLSTM-CRF模型的研究方法. 首先通过BERT模型预处理生成基于上下文信息的词向量, 其次将训练出来的词向量输入BiLSTM-CRF模型做进一步训练处理. 实验结果表明, 该模型在MSRA语料和人民日报语料库上都达到相当不错的结果, F1值分别为94.65%和95.67%.
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行业分类-物理装置-一种基于双向长短期记忆网络的定位修正方法.zip
近年来, 随着人工智能的发展, 深度学习模型已在ECG数据分析(尤其是房颤的检测)中得到广泛应用. 本文提出了一种基于多头注意力机制的算法来实现房颤的分类, 并通过PhysioNet 2017年挑战赛的公开数据集对其进行训练和验证. 该算法首先采用深度残差网络提取心电信号的局部特征, 随后采用双向长短期记忆网络在此基础上提取全局特征, 最后传入多头注意力机制层对特征进行重点提取, 通过级联的方式将多个模块相连接并发挥各自模块的作用, 整体模型的性能有了很大的提升. 实验结果表明, 本文所提出的heads-8模型可以达到精度0.861, 召回率0.862, F1得分0.861和准确率0.860, 这优于目前针对心电信号的房颤分类的最新方法.
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