灰色模型(Grey Model)是一种基于数据建模的理论方法,用于处理不完全或不完全已知的信息系统。分数阶灰色模型则是灰色模型的一种扩展,它引入了分数阶微积分的概念,使得模型更具灵活性和适应性,能更好地描述非线性和复杂系统的变化规律。在Python编程环境中,我们可以利用其强大的科学计算库来实现分数阶灰色模型。 理解分数阶微积分的基本概念是必要的。传统微积分中,阶数通常为整数,如一阶导数和二阶导数。分数阶微积分则允许导数或积分的阶数为任意实数或复数,这为建模提供了更丰富的选择。分数阶导数可以捕捉系统的长期记忆效应,对于非平稳序列和复杂系统的分析特别有用。 在Python中,我们可以使用如`scipy`、`numpy`和`grey`等库来构建和求解分数阶灰色模型。`scipy`库中的`special`子模块包含了分数阶导数的计算函数,而`numpy`则用于数值计算和矩阵操作。`grey`库是专门用于灰色系统模型的,它提供了灰色模型的构建和拟合功能。 构建分数阶灰色模型的基本步骤如下: 1. **数据预处理**:对原始数据进行初值处理,如求均值、生成累积生成序列(Cumulative Generating Sequence, CGS),以消除数据中的随机波动。 2. **确定模型阶数**:根据问题的复杂性,选择合适的分数阶数。分数阶数的选择会影响模型的预测精度,通常需要通过实验或信息准则(如AIC或BIC)来确定。 3. **建立模型**:利用分数阶微分方程构建模型。分数阶灰色模型(GM(1,n))的微分方程形式为: \[ \Delta^{\alpha}x(t)=a_1x(t)+a_2x(t-1)+...+a_nx(t-n)\] 其中,\(\Delta^{\alpha}\)表示分数阶微差算子,\(a_i\)为模型参数,\(n\)为模型阶数。 4. **参数估计**:使用最小二乘法或其他优化算法求解模型参数。在Python中,可以利用`scipy.optimize.leastsq`或`lmfit`库进行非线性拟合。 5. **模型检验与预测**:通过残差分析、自相关和偏自相关函数图等方法检验模型的合理性,并用得到的模型进行未来值的预测。 6. **应用与优化**:将模型应用于实际问题,如经济预测、环境数据分析等。如果预测效果不佳,可能需要调整模型阶数或改进模型结构。 在提供的"灰色模型代码.zip"压缩包中,应该包含了实现以上步骤的Python代码示例。通过阅读和理解这些代码,你可以学习如何在实际项目中应用分数阶灰色模型。注意,实际使用时,需根据具体的数据特点和需求进行适当的调整和优化。
2025-11-16 12:49:47 2KB python 分数阶灰色模型
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针对矿井瓦斯涌出量影响因素复杂,数据序列波动性较大,灰色GM(1,1)预测模型精度低,本身存在一定缺陷的特点,将自记忆性原理引人灰色系统理论,建立了矿井瓦斯涌出量预测的灰色自记忆预测模型。经在韩城下峪口煤矿应用表明,该模型具有预测精度高,稳定性好的特点。
2024-02-28 16:11:54 187KB 瓦斯涌出量 灰色模型 自记忆模型
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基于MATLAB的灰色模型在矿井瓦斯涌出量预测中的应用,曹爱虎,陈凯,采用灰色系统预测中的GM(1,1)模型,利用MATLAB强大的矩阵处理功能进行编程,以某矿井等时间间距的瓦斯涌出量为原始数据序列,建立矿
2024-02-28 16:09:48 350KB 首发论文
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为了对矿井深部瓦斯涌出量进行预测,介绍了灰色线性回归组合模型的建模方法,以某煤矿相对瓦斯涌出量统计数据为实例,利用灰色线性回归组合模型对其瓦斯涌出量进行预测,通过检验得出模型的精度等级为一级。结果表明:灰色线性回归组合模型可以使传统的灰色GM(1,1)模型不含线性因素的情形得到改善,在预测矿井深部瓦斯涌出量中取得了良好的预测效果,具有一定的实用价值。
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加了注释,换取数据即可使用。MATLAB实现源代码
2023-05-03 00:44:38 1KB MATLAB GM 人口预测 灰色模型
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智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真
2023-02-23 20:32:08 648KB matlab
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针对传统灰色模型在多原始数据、长时间尺度的负荷预测情景下预测精度差的问题,文中分析了灰色模型(Gray Model,GM)的基本原理,并提出相应的改进措施,其中包括原始数据的加权处理、选取合适的初始条件及自适应优化模型参数。并将改进灰色模型(Improved Grey Model,IGM)应用于电力负荷预测。通过算例分析结果表明,无论在短期负荷预测还是在中长期负荷预测的情景下,所提出基于改进灰色模型的电力负荷预测方法相比于传统灰色模型,均具有更高的预测准确性,能够为电力系统的安全、稳定运行以及合理的规划提供重要支撑。
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灰尘模型matlab原代码深度图像去模糊的尺度循环网络 by , 高红云, , , . () 我们在真实数据上的结果 测试数据集的结果 更多关于以前论文真实照片的案例: 先决条件 Python2.7 西比 Scikit-image 麻木的 Tensorflow 1.4 with NVIDIA GPU or CPU(cpu 测试很慢) 安装 将此项目克隆到您的机器上。 git clone https://github.com/jiangsutx/SRN-Deblur.git cd SRN-Deblur 测试 通过以下方式下载预训练模型: checkpoints/ download_model.sh 。 要测试文件夹中的模糊图像,只需使用参数--input_path=并将输出保存到--output_path= 。 例如: python run_model.py --input_path=./testing_set --output_path=./testing_res --gpu=0 如果您有 GPU,请包含--gpu参数,并将您的
2022-07-09 09:53:03 15.2MB 系统开源
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灰色模型农产品冷链物流需求预测
2022-06-29 21:05:26 832KB 需求预测
选用最佳样本长度确定灰色模型,并进行滚动预测
2022-06-13 16:00:16 2KB 灰色模型 滚动预测 最佳样本长度
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