目录

1.前言

2.算法运行效果图预览

3.算法运行软件版本

4.部分核心程序

5.算法仿真参数

6.算法理论概述

7.参考文献

8.算法完整程序工程


1.前言

       时间序列预测是机器学习领域的重要任务,广泛应用于气象预报、金融走势分析、工业设备故障预警等场景。传统时间序列模型(如 ARIMA、单 LSTM)在处理长序列依赖、捕捉多尺度特征时存在局限性,而双向LSTM(BiLSTM) 可同时利用历史与未来上下文信息,多头注意力(Multi-Head Attention) 能聚焦关键时间步特征,二者融合的BiLSTM-MATT算法有效解决了上述问题,成为当前高精度时间序列预测的主流方案之一。

2.算法运行效果图预览

(完整程序运行后无水印)

3.算法运行软件版本

Matlab2024b(推荐)或者matlab2022a

4.部分核心程序

(完整版代码包含中文注释和操作步骤视频)

[V,I] = min(JJ);
X     = phen1(I,:);LR             = X(1);
numHiddenUnits = floor(X(2))+1;% 定义隐藏层中LSTM单元的数量%CNN-GRU-ATT
layers = func_model2(Dim,Dimo,numHiddenUnits);%设置
%迭代次数
%学习率为0.001
options = trainingOptions('adam', ...       'MaxEpochs', 3000, ...                 'InitialLearnRate', LR, ...          'LearnRateSchedule', 'piecewise', ...  'LearnRateDropFactor', 0.1, ...        'LearnRateDropPeriod', 1000, ...        'Shuffle', 'every-epoch', ...          'Plots', 'training-progress', ...     'Verbose', false);%训练
[Net,INFO] = trainNetwork(Nsp_train2, NTsp_train, layers, options);%数据预测
Dpre1 = predict(Net, Nsp_train2);
Dpre2 = predict(Net, Nsp_test2);%归一化还原
T_sim1=Dpre1*Vmax2;
T_sim2=Dpre2*Vmax2;Tat_train=Tat_train-mean(Tat_train);
T_sim1=T_sim1-mean(T_sim1);
Tmax1 = max(Tat_train);
Tmax2 = max(T_sim1);
T_sim1=Tmax1*T_sim1/Tmax2;Tat_test=Tat_test-mean(Tat_test);
T_sim2=T_sim2-mean(T_sim2);
T2max1 = max(Tat_test);
T2max2 = max(T_sim2);
T_sim2=T2max1*T_sim2/T2max2;
%网络结构
analyzeNetwork(Net)figure
subplot(211);
plot(1: Num1, Tat_train,'-bs',...'LineWidth',1,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);
hold on
plot(1: Num1, T_sim1,'g',...'LineWidth',2,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.9,0.0]);legend('真实值', '预测值')
xlabel('预测样本')
ylabel('预测结果')
grid onsubplot(212);
plot(1: Num1, Tat_train-T_sim1','-bs',...'LineWidth',1,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);xlabel('预测样本')
ylabel('预测误差')
grid on
ylim([-50,50]);figure
subplot(211);
plot(1: Num2, Tat_test,'-bs',...'LineWidth',1,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);
hold on
plot(1: Num2, T_sim2,'g',...'LineWidth',2,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.9,0.0]);
legend('真实值', '预测值')
xlabel('测试样本')
ylabel('测试结果')
grid onsubplot(212);
plot(1: Num2, Tat_test-T_sim2','-bs',...'LineWidth',1,...'MarkerSize',6,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);xlabel('预测样本')
ylabel('预测误差')
grid on
ylim([-50,50]);
229

5.算法仿真参数

MAXGEN = 15;
NIND   = 10;
Nums   = 2; 
Chrom  = crtbp(NIND,Nums*10);%sh
Areas = [];
for i = 1:1Areas = [Areas,[0.00001;0.001]];% 整体学习率
end
for i = 1:1Areas = [Areas,[2;12]];% BILSTM层数
end

6.算法理论概述

       传统单向LSTM仅能从历史到未来(左→右)处理序列,无法利用“未来”上下文(如预测第t步时,无法参考t+1、t+2步的信息),而BiLSTM通过并行部署“正向LSTM”与“反向LSTM”,将双向信息融合为统一的时序特征表示,具体原理如下:

BiLSTM虽能捕捉双向依赖,但对所有时间步的隐藏状态 “一视同仁”,无法突出对预测结果更重要的关键时间步。 而BiLSTM-MATT的核心是“BiLSTM提取双向时序特征→多头注意力聚焦关键特征→全连接层输出预测结果”,其架构流程如下:

       多头注意力层是算法的“特征筛选器”,通过并行计算h个注意力头,捕捉不同维度的关键时间步特征,其实现分为“单头注意力计算”和“多头融合”两步。

7.参考文献

[1]程熙晔,马旭恒,杨帆,等.基于BiLSTM和多头注意力机制的超短期电力负荷预测[J].农村电气化, 2024(12):41-45.DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2410A032.

[2]田源,高树国,邢超,等.基于多头注意力机制和TCN-BiLSTM的IGBT剩余寿命预测方法[J].电气工程学报, 2025(3).

8.算法完整程序工程

OOOOO

OOO

O

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如若转载,请注明出处:http://www.pswp.cn/pingmian/94959.shtml
繁体地址,请注明出处:http://hk.pswp.cn/pingmian/94959.shtml
英文地址,请注明出处:http://en.pswp.cn/pingmian/94959.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系英文站点网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Multi-Head RAG: Solving Multi-Aspect Problems with LLMs

以下是对论文《Multi-Head RAG: Solving Multi-Aspect Problems with LLMs》的全面解析,从核心问题、方法创新到实验验证进行系统性阐述:​​一、问题背景:传统RAG的局限性​​传统检索增强生成(RAG)在处理​​多维度复…

Jenkins 全方位指南:安装、配置、部署与实战应用(含图解)

一、Jenkins 安装 1.1 系统要求 基础环境:Java 8 或 Java 11(推荐)、至少 2GB 内存、10GB 以上磁盘空间 支持系统:Windows、Linux(Ubuntu/CentOS)、macOS 网络端口:默认使用 8080 端口&…

以国产IoTDB为代表的主流时序数据库架构与性能深度选型评测

> 💡 原创经验总结,禁止AI洗稿!转载需授权 > 声明:本文所有观点均基于多个领域的真实项目落地经验总结,数据说话,拒绝空谈! 目录 引言:时序数据库选型的“下半场” 一、维…

7.2elementplus的表单布局与模式

基础表单<template><el-form ref"ruleFormRef" :model"form" :rules"rules" label-width"100px"><el-form-item label"用户名" prop"username"><el-input v-model"form.username"…

PyTorch实战(3)——PyTorch vs. TensorFlow详解

PyTorch实战&#xff08;3&#xff09;——PyTorch vs. TensorFlow详解0. 前言1. 张量2. PyTorch 模块2.1 torch.nn2.2 torch.optim2.3 torch.utils.data3. 使用 PyTorch 训练神经网络小结系列链接0. 前言 PyTorch 是一个基于 Torch 库的 Python 机器学习库&#xff0c;广泛用…

在win服务器部署vue+springboot + Maven前端后端流程详解,含ip端口讲解

代码打包与基本配置 首先配置一台win系统服务器&#xff0c;开放你前端和后端运行的端口&#xff0c;如80和8080 前端打包 前端使用vue3&#xff0c;在打包前修改项目配置文件&#xff0c;我使用的是vite所以是vite.config.js。 import { defineConfig } from vite import …

Springcloud-----Nacos

一、Nacos的安装 Nacos是阿里推出的一种注册中心组件&#xff0c;并且已经开源&#xff0c;目前是国内最为流行的注册中心组件。下面我们来了解一下如何安装并启动Nacos。 Nacos是一个独立的项目&#xff0c;我们可以去GitHub上下载其压缩包来使用&#xff0c;地址如下&#x…

腾讯云重保流程详解:从预案到复盘的全周期安全防护

摘要 腾讯云针对国家级重大活动&#xff08;如进博会、冬奥会等&#xff09;提供的网络安全保障服务&#xff08;重保&#xff09;是一套系统化的主动防御体系。本文从“事前准备”“事中响应”“事后复盘”三个核心阶段出发&#xff0c;结合民生银行等典型用户的实战案例&…

单表查询-group by rollup优化

1、group by rollup基本用法 我们有时候在项目上看到group by rollup用法&#xff0c;其实就是对group by分组进行合计。 下面看一下例子 select count(1),c3 from t1 group by rollup(c3); 计划从计划中解读亦是如此&#xff0c;另外可以从结果上进行分析第21行的count其实就是…

云网络(参考自腾讯云计算工程师认证)

计算机网络&#xff1a;OSI七层模型&#xff1a; 应用层&#xff1a;负责处理网络应用程序之间的通信、 表示层&#xff1a;负责数据的格式化和加密、 会话层&#xff1a;负责建立、管理和终止会话、 传输层&#xff1a;负责端到端的可靠传输、 网络层&#xff1a;负责数据的路…

【MLLM】多模态理解Ovis2.5模型和训练流程(更新中)

note 模型架构&#xff1a;延续 Ovis 系列创新的结构化嵌入对齐设计。 Ovis2.5 由三大组件构成&#xff1a;动态分辨率 ViT 高效提取视觉特征&#xff0c;Ovis 视觉词表模块实现视觉与文本嵌入的结构对齐&#xff0c;最后由强大的 Qwen3 作为语言基座&#xff0c;处理多模态嵌…

mysql中的通用语法及分类

MySQL 是一种广泛使用的关系型数据库管理系统&#xff08;RDBMS&#xff09;&#xff0c;其语法设计遵循 SQL 标准&#xff0c;但也有一些特有的扩展。以下从​​通用语法规范​​和​​SQL 语句分类​​两个维度系统梳理 MySQL 的核心语法体系。一、MySQL 通用语法规范通用语法…

Linux-搭建NFS服务器

Linux-搭建NFS服务器前言一、网络配置二、在nfs服务器上安装nfs-utils软件包三、设置共享目录四、挂载NFS共享目录前言 NFS&#xff08;Network File System&#xff0c;网络文件系统&#xff09; 是一种分布式文件系统协议&#xff0c;最初由 Sun Microsystems 于 1984 年开发…

eslasticsearch+ik分词器+kibana

eslasticsearch 下载地址:https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases ik分词器 下载地址&#xff1a;https://release.infinilabs.com/analysis-ik/stable/ kibana 下载地址&#xff1a;https://www.elastic.co/cn/downloads/kibana 1、解压安装包 将下载的 zi…

SOME/IP-SD IPv4组播的通信参数由谁指定?

<摘要> 在AUTOSAR SOME/IP-SD协议中&#xff0c;组播通信参数&#xff08;地址、协议、端口&#xff09;的协商机制。其核心在于明确规定了组播流的发布者和接收者之间由谁来“指定”通信路径&#xff0c;从而确保双方能够成功会合&#xff0c;实现高效的一对多事件分发。…

新手首次操作SEO核心要点

内容概要 初次接触SEO的新手朋友们&#xff0c;面对浩瀚的网络优化知识&#xff0c;难免感到无从下手。这份2025年的零基础入门指南&#xff0c;正是为你们量身打造。它清晰地规划了学习路径&#xff0c;从最基础的网站搭建注意事项开始&#xff0c;帮助你避开常见陷阱&#xf…

AI、人工智能基础: 模型剪枝的概念与实践(PyTorch版)

胡说八道: 各位观众老爷&#xff0c;大家好&#xff0c;我是诗人啊_&#xff0c;今天和各位分享模型剪枝的相关知识和操作&#xff0c;一文速通&#xff5e; &#xff08;屏幕前的你&#xff0c;帅气低调有内涵&#xff0c;美丽大方很优雅… 所以&#xff0c;求个点赞、收藏、关…

Kubernetes 服务发现与健康检查详解

Kubernetes 提供了多种机制来管理服务发现、负载均衡和容器健康状态监控。本文将围绕以下几个方面展开&#xff1a;Service 类型&#xff1a;ClusterIP、NodePort、Headless Service、LoadBalancer&#xff08;MetallB&#xff09;Ingress 的实现原理健康检查探针&#xff1a;L…

如何规划一年、三年、五年的IP发展路线图?

‍在知识付费领域&#xff0c;规划 IP 发展路线&#xff0c;需要从短期、中期、长期不同阶段&#xff0c;系统地布局内容、运营与商业变现&#xff0c;逐步提升 IP 影响力与商业价值。一年目标&#xff1a;立足定位&#xff0c;夯实基础精准定位&#xff0c;打磨内容利用创客匠…

C++从入门到实战(二十)详细讲解C++List的使用及模拟实现

C从入门到实战&#xff08;二十&#xff09;C List的使用及模拟实现前言一、什么是List1.1 List的核心特性1.2 List与vector的核心差异1.3 List的构造、拷贝构造与析构1.3.1 常用构造函数1.3.2 析构函数1.4 List的迭代器1.4.1 迭代器类型与用法示例1&#xff1a;正向迭代器遍历…