基于时间序列预测的组合模型,CNN-LSTM-Attention、CNN-GRU-Attention的深度学习神经网络的多特征用电负荷预测。 关于模型算法预测值和真实值对比效果如下图所示,同时利用R2、MAPE、RMSE等评价指标进行模型性能评价。 关于数据:利用的是30分钟一采样的电力负荷单特征数据,其中还包含对应的其他影响特征如温度、湿度、电价、等影响影响因素;具体如图详情图中所示。 个人编码习惯很好,基本做到逐行逐句进行注释;项目的文件截图具体如图详情所示。 时间序列预测是一种通过分析历史数据点来预测未来数据点的方法,尤其在电力系统中,准确预测用电负荷对于电力调度和电网管理至关重要。随着深度学习技术的发展,研究者们开始尝试将复杂的神经网络结构应用于时间序列预测,以提升预测的准确度和效率。在本次研究中,提出了一种基于深度学习的组合模型,该模型结合了卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)和注意力机制(Attention),以实现对多特征用电负荷的预测。 CNN是一种深度学习模型,它能够在数据中自动学习到层次化的特征表示,特别适合处理具有空间特征的数据。在电力负荷预测中,CNN能够提取和学习电力数据中的时序特征,例如日周期性和周周期性等。 LSTM是一种特殊的循环神经网络(RNN),它通过引入门机制解决了传统RNN的长期依赖问题,能够有效捕捉时间序列中的长期依赖关系。而GRU作为LSTM的一种变体,它通过减少门的数量来简化模型结构,同样能够学习到时间序列数据中的长期依赖关系,但计算复杂度相对较低。 注意力机制是一种让模型能够聚焦于输入数据中重要部分的技术,它可以使模型在处理序列数据时动态地分配计算资源,提高模型对重要特征的识别能力。 在本研究中,通过结合CNN、LSTM/GRU以及Attention机制,构建了一个强大的组合模型来预测用电负荷。该模型能够利用CNN提取时间序列数据中的特征,通过LSTM/GRU学习长期依赖关系,并通过Attention机制进一步强化对关键信息的捕捉。 在数据方面,研究者使用了30分钟一采样的电力负荷单特征数据,并加入了温度、湿度、电价等多个影响因素,这些都是影响用电负荷的重要因素。通过整合这些多特征数据,模型能够更全面地捕捉影响用电负荷的多维度信息,从而提高预测的准确性。 为了评估模型性能,研究者采用了多种评价指标,包括R2(决定系数)、MAPE(平均绝对百分比误差)和RMSE(均方根误差)。这些指标能够从不同角度反映模型预测值与真实值的接近程度,帮助研究者对模型的性能进行综合评价。 研究者在文章中详细展示了模型算法预测值和真实值的对比效果,并对结果进行了深入分析。此外,项目文件中还有大量代码截图和注释,体现了研究者良好的编程习惯和对项目的认真态度。 本研究提出了一种结合CNN、LSTM/GRU和Attention机制的深度学习组合模型,该模型在多特征用电负荷预测方面展现出较好的性能。通过对历史电力负荷数据及相关影响因素的学习,模型能够准确预测未来用电负荷的变化趋势,对于电力系统的运营和管理具有重要的应用价值。
2025-05-30 13:51:55 425KB 数据仓库
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内容概要:本文详细介绍了两种用于多特征用电负荷预测的深度学习组合模型——CNN-LSTM-Attention和CNN-GRU-Attention。通过对30分钟粒度的真实电力数据进行处理,包括数据预处理、滑动窗口生成、归一化等步骤,作者构建并优化了这两种模型。模型结构中,CNN用于提取局部特征,LSTM/GRU处理时序依赖,Attention机制赋予关键时间点更高的权重。实验结果显示,CNN-GRU-Attention模型在RMSE和MAPE指标上略优于CNN-LSTM-Attention,但在电价波动剧烈时段,LSTM版本更为稳定。此外,文中还讨论了模型部署时遇到的问题及其解决方案,如累积误差增长过快、显存占用高等。 适合人群:从事电力系统数据分析、机器学习建模的研究人员和技术人员,尤其是对深度学习应用于时序预测感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要精确预测电力负荷的场景,如电网调度、能源管理和智能电网建设。目标是提高预测精度,降低预测误差,从而优化电力资源配置。 其他说明:文中提供了详细的代码片段和模型架构图,帮助读者更好地理解和复现实验。同时,强调了数据预处理和特征选择的重要性,并分享了一些实用的经验技巧,如特征归一化、Attention层位置的选择等。
2025-05-29 18:16:10 675KB
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简述 模型的应用数据集为PHM2012轴承数据集,使用原始振动信号作为模型的输入,输出为0~1的轴承剩余使用寿命。每一个预测模型包括:数据预处理、预测模型、训练函数、主程序以及结果输出等五个.py文件。只需更改数据读取路径即可运行。【PS: 也可以改为XJTU-SY轴承退化数据集】 具体使用流程 1.将所有的程序放在同一个文件夹下,修改训练轴承,运行main.py文件,即可完成模型的训练。 2.训练完成后,运行result_out.py文件,即可输出预测模型对测试轴承的预测结果。
2025-05-10 20:35:31 411.94MB 深度学习
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多算法模型(BI_LSTM GRU Mamba ekan xgboost)实现功率预测。包括数据处理、特征工程、模型训练、模型推理和结果输出,最终结果以 JSON 格式返回。可灵活替换模块和数据集。实现轻松上手,快速训练快速推理。项目代码如下 data/ │ ├── data_process1.py # 数据预处理代码 ├── data_process.csv # 预处理数据文件 └── 91-Site_1A-Trina_10W.csv # 原始数据文件 inference/ │ ├── myprocessor.py # 推理主代码入口 ├── logs/ # 日志文件路径 │ └── logging.log # 推理日志文件 ├── config/ # 配置文件路径 │ └── config.yaml # 推理配置文件 ├── output/ # 推理输出路径 │ └── ...
2025-03-05 14:03:34 41.05MB 功率预测 机器学习 人工智能
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CNN-GRU多变量回归预测(Matlab) 1.卷积门控循环单元多输入单输出回归预测,或多维数据拟合; 2.运行环境Matlab2020b; 3.多输入单输出,数据回归预测; 4.CNN_GRUNN.m为主文件,data为数据; 使用Matlab编写的CNN-GRU多变量回归预测程序,可用于多维数据拟合和预测。该程序的输入为多个变量,输出为单个变量的回归预测结果。主要文件为CNN_GRUNN.m,其中包含了需要处理的数据。 提取的 1. 卷积门控循环单元(Convolutional Gated Recurrent Unit,CNN-GRU):一种深度学习模型,结合了卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)的特性,用于处理时序数据和多维数据的回归预测或拟合任务。 卷积门控循环单元(CNN-GRU)是深度学习中的一种模型,用于处理具有时序关系或多维结构的数据。相比于传统的循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN),CNN-GRU在处理长期依赖关
2024-09-09 14:11:57 493KB matlab
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基于卷积神经网络-门控循环单元结合注意力机制(CNN-GRU-Attention)多变量时间序列预测,CNN-GRU-Attention多维时间序列预测,多列变量输入模型。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。
2024-07-08 15:12:17 62KB matlab
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基于灰狼算法(GWO)优化门控循环单元(GWO-GRU)的时间序列预测。 优化参数为学习率,隐藏层节点个数,正则化参数,要求2020及以上版本。 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。
2024-06-06 19:57:03 27KB
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本文深入探讨了如何利用深度学习技术对Python程序进行预测。我们将重点介绍CNN-GRU-Attention模型,这是一种结合了卷积神经网络(CNN)、门控循环单元(GRU)和注意力机制的先进模型。文章将从模型的理论基础出发,逐步引导读者理解其工作原理,并提供实际的代码示例,展示如何在Python中实现这一模型。内容适合对深度学习和自然语言处理有一定了解的开发者,以及对使用机器学习技术进行代码预测感兴趣的研究人员。 适用人群: - 机器学习工程师 - 数据科学家 - Python开发者 - 自然语言处理研究人员 使用场景: - 代码自动补全和预测 - 程序错误检测和调试 - 软件开发中的智能辅助工具 关键词 深度学习
2024-05-03 16:50:27 1.37MB python
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Python基于深度学习的交通流预测(SAEs、LSTM、GRU) Requirement Python 3.6 Tensorflow-gpu 1.5.0 Keras 2.1.3 scikit-learn 0.19 Train the model Run command below to train the model: python train.py --model model_name You can choose "lstm", "gru" or "saes" as arguments. The .h5 weight file was saved at model folder. Experiment Data are obtained from the Caltrans Performance Measurement System (PeMS). Data are collected in real-time from individual detectors spanning the freeway system across all major metropolitan
2024-04-15 16:40:21 6.42MB LSTM
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【探索人工智能的宝藏之地】 无论您是计算机相关专业的在校学生、老师,还是企业界的探索者,这个项目都是为您量身打造的。无论您是初入此领域的小白,还是寻求更高层次进阶的资深人士,这里都有您需要的宝藏。不仅如此,它还可以作为毕设项目、课程设计、作业、甚至项目初期的立项演示。 【人工智能的深度探索】 人工智能——模拟人类智能的技术和理论,使其在计算机上展现出类似人类的思考、判断、决策、学习和交流能力。这不仅是一门技术,更是一种前沿的科学探索。 【实战项目与源码分享】 我们深入探讨了深度学习的基本原理、神经网络的应用、自然语言处理、语言模型、文本分类、信息检索等领域。更有深度学习、机器学习、自然语言处理和计算机视觉的实战项目源码,助您从理论走向实践,如果您已有一定基础,您可以基于这些源码进行修改和扩展,实现更多功能。 【期待与您同行】 我们真诚地邀请您下载并使用这些资源,与我们一起在人工智能的海洋中航行。同时,我们也期待与您的沟通交流,共同学习,共同进步。让我们在这个充满挑战和机遇的领域中共同探索未来!
2024-03-24 23:03:38 161.43MB 毕业设计 课程设计 项目开发 实训作业