内容概要:本文介绍了GTO-VMD-LSTM模型及其在故障诊断领域的应用。GTO(人工大猩猩部队)作为优化算法,用于对VMD(变分模态分解)的参数进行寻优,从而有效分解复杂信号。随后,LSTM(长短期记忆网络)用于捕捉时间序列数据中的模式,进行故障诊断。GTO还对LSTM的参数进行寻优,以提升模型性能。该模型不仅适用于故障诊断,还可灵活应用于时间序列预测和回归预测。文中提供的Matlab代码带有详细注释,数据为Excel格式,便于使用者替换数据集并进行实验。 适合人群:从事故障诊断、时间序列预测及相关领域的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:① 提升故障诊断的准确性;② 实现时间序列预测和回归预测;③ 探索不同分解算法(如EEMD、SVMD、SGMD)和优化算法的应用。 其他说明:模型具有高度灵活性和可扩展性,支持多种算法替换,如将LSTM更换为BILSTM等。
2026-01-16 10:10:36 1.27MB
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内容概要:本文介绍了基于PSA-TCN-LSTM-Attention的时间序列预测项目,旨在通过融合PID搜索算法、时间卷积网络(TCN)、长短期记忆网络(LSTM)和注意力机制(Attention)来优化多变量时间序列预测。项目通过提高预测精度、实现多变量预测、结合现代深度学习技术、降低训练时间、提升自适应能力、增强泛化能力,开拓新方向为目标,解决了多维数据处理、长时依赖、过拟合等问题。模型架构包括PID参数优化、TCN提取局部特征、LSTM处理长时依赖、Attention机制聚焦关键信息。项目适用于金融市场、气象、健康管理、智能制造、环境监测、电力负荷、交通流量等领域,并提供了MATLAB和Python代码示例,展示模型的实际应用效果。; 适合人群:具备一定编程基础,对时间序列预测和深度学习感兴趣的工程师和研究人员。; 使用场景及目标:① 提高时间序列预测精度,尤其在多变量和复杂时序数据中;② 实现高效的参数优化,缩短模型训练时间;③ 增强模型的自适应性和泛化能力,确保在不同数据条件下的稳定表现;④ 为金融、气象、医疗、制造等行业提供智能化预测支持。; 其他说明:本项目不仅展示了理论和技术的创新,还提供了详细的代码示例和可视化工具,帮助用户理解和应用该模型。建议读者在实践中结合实际数据进行调试和优化,以获得最佳效果。
2026-01-12 10:43:31 41KB LSTM Attention 时间序列预测
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内容概要:本文探讨了一种基于长短期记忆网络融合注意力机制(LSTM-Attention)的时间序列预测方法,并详细介绍了其在MATLAB中的实现过程。文中首先解释了传统RNN在处理长时间依赖关系上的不足,随后介绍了LSTM如何通过门控机制解决这些问题,再进一步阐述了注意力机制的作用,即让模型能够动态关注重要时间步长。接着展示了具体的MATLAB代码实现步骤,包括数据准备、模型搭建、训练配置、模型训练和性能评估等方面的内容。最后对这种方法进行了总结,指出其优势在于可以更精确地捕捉时间序列中的关键信息。 适合人群:对时间序列预测感兴趣的研究人员和技术爱好者,尤其是那些希望深入了解LSTM和注意力机制原理的人群。 使用场景及目标:适用于需要进行高精度时间序列预测的应用场合,如金融市场、气象预报等领域。目标是帮助读者掌握LSTM-Attention模型的工作原理及其具体实现方式。 其他说明:本文不仅提供了理论讲解,还给出了完整的MATLAB代码样例,便于读者理解和实践。同时强调了该方法相较于传统RNN模型在处理复杂时间序列数据方面的优越性。
2025-12-29 16:24:34 967KB
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WR-TSS(天气雷达时间序列模拟)是一组使用高斯信号模型模拟天气雷达时间序列数据的函数。 这些类型的模拟通常用于模拟天气或地物杂波时间序列以测试信号处理算法。 有几种标准类型的模拟器可用于此目的。 Zrnić(或频谱)模拟器基于在频谱域中对高斯信号进行建模,然后使用逆 FFT 来生成时间序列。 Frehlich(或自相关)模拟器对高斯自相关建模,然后使用 FFT 从自相关计算频谱。 使用比所需样本数长的模拟长度很重要,以避免循环卷积与逆 FFT 的影响。 两种模拟器通常都使用固定的模拟长度来解决圆形卷积效应,但是当使用特别窄的谱宽时,这些固定长度有时是不够的。 WR-TSS中包含的八个功能根据所需信号的信号参数计算仿真长度。 这使得模拟器在窄谱宽度下更准确,并且对于某些所需信号参数集也更快。 这些函数有频谱 (sp) 和自相关 (ac) 版本。 大多数情况下推荐使用频谱版本,因为如果直
2025-12-18 10:28:16 17KB matlab
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在数据分析和统计建模领域,贝叶斯突变点检测是一种重要的技术,它用于识别时间序列数据中的结构变化或突变点。这种技术基于贝叶斯统计理论,可以帮助研究人员理解数据集随时间的变化模式,特别是在生物信息学、金融、工程等领域有着广泛应用。本资料包包含与贝叶斯突变点检测及时间序列分解相关的Matlab实现,以及可能的Python和R语言版本。 1. **贝叶斯突变点检测**: 贝叶斯方法的核心在于使用先验知识更新对后验概率的估计。在突变点检测中,这一方法用于估计数据序列中发生突变的潜在位置。通过构建适当的贝叶斯模型,我们可以计算在每个时间点上存在突变的后验概率。这通常涉及到计算不同假设(有无突变)下的似然函数,并结合先验概率进行贝叶斯更新。Matlab中,可以使用如`BayesianChangePoint`等工具箱来实现这个过程。 2. **时间序列分解**: 时间序列分解通常包括趋势分析、季节性分析和随机性分析,目的是将复杂的时间序列拆分为更简单的成分,便于理解和预测。在Matlab中,可以使用`decompose`函数或者自定义算法进行这些操作。例如,平滑法(如移动平均法)、季节性分解Loess(STL)和状态空间模型等都是常用的方法。 3. **Matlab实现**: 提供的`Matlab`目录可能包含了用于执行贝叶斯突变点检测和时间序列分解的脚本和函数。用户可以通过加载数据,调用相应的函数,可视化结果,从而进行分析。注意,Matlab代码通常需要对Matlab环境有一定的熟悉度,包括矩阵运算、数据处理和图形绘制等方面的知识。 4. **Python和R实现**: 除了Matlab,文件列表中还提到了Python和R的实现。这两个开源语言也有各自的库支持贝叶斯突变点检测,如Python的`ruptures`库和R的`changepoint`包。Python实现可能更注重效率和可扩展性,而R实现则可能提供更丰富的统计分析功能。使用者可以根据自己的需求和熟悉程度选择合适的技术栈。 5. **README.md**: 这个文件通常会提供项目简介、安装指南、使用示例和可能的注意事项,是理解整个工具包的重要入口。通过阅读此文件,用户可以快速掌握如何运行和利用提供的代码资源。 这个资料包为研究者和数据分析人员提供了一套全面的工具,用于在Matlab、Python和R环境中进行贝叶斯突变点检测和时间序列分解。通过学习和应用这些工具,不仅可以深入理解数据集的变化特性,还能进一步进行预测和决策支持。
2025-12-13 17:16:14 6.09MB matlab
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内容概要:本文详细介绍了一个基于MATLAB实现的自回归移动平均模型(ARMA)用于股票价格预测的完整项目实例。项目涵盖从数据获取、预处理、平稳性检验、模型阶数确定、参数估计、模型拟合与残差分析,到样本外预测、结果可视化及模型优化的全流程。重点阐述了ARMA模型在金融时间序列预测中的应用,结合MATLAB强大的计算与绘图功能,系统展示了如何应对股票数据的高噪声、非平稳性、过拟合等挑战,并提供了部分代码示例,如差分处理、AIC/BIC阶数选择、残差检验和预测误差计算等,帮助读者理解和复现模型。项目还强调了模型的可扩展性与自动化实现能力,为后续引入ARIMA、GARCH或多元模型奠定基础。; 适合人群:具备一定统计学基础和MATLAB编程经验,从事金融数据分析、量化投资、风险管理等相关工作的研究人员、学生及从业人员(尤其是工作1-3年的初级至中级数据分析师或金融工程师)。; 使用场景及目标:① 掌握ARMA模型在股票价格预测中的建模流程与关键技术细节;② 学习如何利用MATLAB进行金融时间序列分析与可视化;③ 构建可用于量化交易策略开发、投资决策支持和风险预警的预测模型;④ 为深入学习更复杂的时序模型(如ARIMA、GARCH、LSTM)打下实践基础。; 阅读建议:建议结合文中提供的代码片段与完整项目文件(如GUI设计、详细代码)同步运行和调试,重点关注数据预处理、平稳性检验与模型阶数选择等关键步骤,并尝试在不同股票数据上复现实验,以加深对模型性能与局限性的理解。
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内容概要:本文档介绍了在MATLAB平台上实现自回归移动平均模型(ARMA)的时间序列预测方法及其具体实现步骤。文中详细阐述了ARMA模型的基本概念、应用场景和优势,并提供了完整示例代码。主要内容涵盖时间序列数据处理、ARMA模型的选择与构建、模型参数估计及优化,还包括完整的预测与结果可视化展示,以及模型的有效性验证。此外,文档列举了该模型在金融市场、能源管理、气象预报等多个领域的广泛应用。 适用人群:对时间序列分析感兴趣的研究人员及工程师;熟悉MATLAB并且有志于深入了解或应用ARMA模型进行预测工作的专业人士。 使用场景及目标:本教程适用于所有希望用MATLAB来进行时间序列数据分析的人群。通过学习本课程,学员不仅可以掌握ARMA模型的工作原理,还能将其运用到实际工作中去解决具体问题。 其他说明:ARMA是一种常见的统计方法,在许多学科都有重要用途。然而,在某些情况下,时间序列可能是非线性的或带有突变点,这时可能需要考虑扩展模型,比如ARIMA或ARCH/GARCH族等,以达到更好效果。
2025-12-11 16:16:24 34KB ARMA模型 MATLAB System Identification
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时间序列分析的理论与应用综述 时间序列分析提供的理论和方法是进行大型高难度综合课题研究的工具之一。其预测和评估技术相对比较完善,其预测情景也比较明确。近年来已有很多学者对于时间序列的研究取得了极其丰硕的成果,有的甚至在时间序列分析方法的基础上,研究出新的预测方法,在应用中求创新求发展。 时间序列分析不仅可以从数量上揭示某一现象的发展变化规律或从动态的角度刻划某一现象与其他现象之间的内在数量关系及其变化规律性,达到认识客观世界之目的,而且运用时间序列模型还可以预测和控制现象的未来行为。许多经济、金融、商业等方面的数据都是时间序列数据,对这些数据进行分析、处理和研究,从中挖掘有用信息是广大工作者当前研究的焦点之一。 目前时间序列的预测和评估技术相对比较完善,其预测情景也比较明确,综合他人的智慧、借助各种资料,本文介绍了时间序列分析的基本理论及其进展,阐述了它目前的应用领域及未来的发展趋势。 时间序列分析产生的背景7000年前的古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来,就构成所谓的时间序列。对这个时间序列长期的观察使他们发现尼罗河的涨落非常有规律。象古埃及人一样按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列,对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析。 早期的时间序列分析通常都是通过直观的数据比较或绘图观测,寻找序列中蕴含的发展规律,这种分析方法就称为描述性时序分析。古埃及人发现尼罗河泛滥的规律就是依靠这种分析方法。但随着研究领域的不断拓广,在很多研究领域中随机变量的发展通常会呈现出非常强的随机性,人们发现依靠单纯的描述性时序分析已不能准确地寻找出随机变量发展变化的规律,为了更准确地估计随机序列发展变化的规律,从20世纪20年代开始,学术界利用数理统计学原理分析时间序列,研究的重心从表面现象的总结转移到分析序列值内在的相关关系上,由此开辟了一门应用统计学科——时间序列分析[1]。 时间序列分析方法最早起源于1927年数学家Yule提出建立自回归模型(AR模型)来预测市场变化的规律。1931年,另一位数学家在AR模型的启发下,建立了移动平均模型(MA模型),初步奠定了时间序列分析方法的基础。20世纪60年代后,时间序列分析方法迈上了一个新的台阶,在工程领域方面的应用非常广泛。近几年,随着计算机技术和信号处理技术的迅速发展,时间序列分析理论和方法更趋完善。 时间序列分析的基本思想与理论进展不论是经济领域中每年的产值、国民收入、某一商品在某一市场上的销量、价格变动等,或是社会领域中某一地区的人口数、医院患者人数、铁路客流量等,还是自然领域的太阳黑子数、月降水量、河流流量等等,都形成了一个时间序列。根据这些时间序列,较精确地找出相应系统的内在统计特性和发展规律311性,从中提取人类所需要的准确信息的方法就是时间序列分析。它是一种根据动态数据揭示系统动态结构和规律的统计方法。其基本思想是根据系统的有限长度的运行记录,通过对记录的分析和研究,揭示系统的内在规律和发展趋势。 时间序列分析的应用领域非常广泛,包括经济领域、金融领域、商业领域、社会领域、自然科学领域等等。在这些领域中,时间序列分析都可以应用于对系统的预测和控制,例如对股票市场的预测,对经济指标的预测,对气候的预测等等。 时间序列分析的优点很多,例如它可以对系统的内在规律和发展趋势进行揭示,可以对系统的未来行为进行预测,可以对系统的风险进行评估等等。但是,时间序列分析也存在一些缺点,例如它需要大量的数据支持,需要复杂的算法和模型,需要对系统的深入了解等等。 时间序列分析的发展趋势非常明确,例如随着计算机技术和信号处理技术的进一步发展,时间序列分析理论和方法将更加完善;随着数据挖掘技术的发展,时间序列分析将更加关注数据挖掘和知识发现;随着人工智能和机器学习技术的发展,时间序列分析将更加关注智能化和自动化等等。 时间序列分析是一种非常重要的统计方法,它可以对系统的内在规律和发展趋势进行揭示,可以对系统的未来行为进行预测,可以对系统的风险进行评估等等。它的应用领域非常广泛,包括经济领域、金融领域、商业领域、社会领域、自然科学领域等等。
2025-12-09 02:36:57 110KB
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多变量时间序列UEA数据,每个数据集文件夹下仅包含xxx_TRAIN.arff和xxx_TEST.arff两个文件,同时将文件中的%注释语句删除,使其能够直接通过scipy.io中的arff.loadarff方法读取数据。文件结构如下: New_Multivariate_arff: - ArticularyWordRecognition - ArticularyWordRecognition_TEST.arff - ArticularyWordRecognition_TRAIN.arff - AtrialFibrillation - AtrialFibrillation_TEST.arff - AtrialFibrillation_TRAIN.arff - BasicMotions - BasicMotions_TEST.arff - BasicMotions_TRAIN.arff ...
2025-11-28 20:33:09 854.71MB 数据集 时间序列 多变量时间序列
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本文整理了五个常用的多变量时间序列异常检测数据集,包括SMD、SMAP/MSL、SWaT和WADI数据集,并提供了详细的标准化处理代码。这些数据集广泛应用于时间序列异常检测的基准测试,涵盖了不同领域的数据,如服务器机器数据、航天器遥测数据和水处理系统数据。文章详细介绍了每个数据集的具体信息、下载方式以及标准化处理步骤,包括时间格式统一、标签处理等。此外,还提供了针对MSL、SMAP、SMD、WADI和SWaT数据集的Python处理代码,帮助研究人员快速实现数据预处理。
2025-11-17 16:36:25 30MB 软件开发 源码
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