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基于CNN-BILSTM-Attention的回归预测模型及其在多变量输入中的应用研究 Matl

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简介：
本研究提出了一种结合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BILSTM)及注意力机制的新型回归预测模型，特别适用于处理复杂多变量时间序列数据。通过实验验证了该模型在多变量输入场景中的优越性能。 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）的回归预测模型适用于多变量输入。该模型使用MATLAB 2020版本及以上编写，代码质量高且易于学习与修改数据。评价指标包括R²、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。

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  • 基于CNN-BILSTM-Attention的回归预测模型及其在多变量输入中的应用研究 Matl
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    本研究提出了一种结合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BILSTM)及注意力机制的新型回归预测模型，特别适用于处理复杂多变量时间序列数据。通过实验验证了该模型在多变量输入场景中的优越性能。 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）的回归预测模型适用于多变量输入。该模型使用MATLAB 2020版本及以上编写，代码质量高且易于学习与修改数据。评价指标包括R²、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。
     
  • 基于CNN-BIGRU-Attention的回归预测模型及其在多变量输入中的应用（MATLAB实现）
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    本研究提出了一种结合卷积神经网络(CNN)、双向GRU和注意力机制的新型回归预测模型，并利用MATLAB实现了该模型在处理多变量输入数据时的应用，有效提升了预测精度。 基于卷积神经网络-双向门控循环单元结合注意力机制（CNN-BIGRU-Attention）的回归预测模型采用多变量输入设计，在MATLAB 2020版本及以上环境中实现。该代码具备高质量，便于学习与数据替换，并且能够计算R²、MAE、MSE、RMSE和MAPE等评价指标。
     
  • 基于CNN-GRU-Attention的回归预测模型及MATLAB实现（多变量输入）
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    本研究提出一种结合卷积神经网络(CNN)、门控循环单元(GRU)和注意力机制的新型回归预测模型，特别适用于处理具有复杂时间序列特性的多变量数据。利用MATLAB对该混合架构进行建模与实现，展示了其在处理金融或医疗等领域的高维动态数据集中的有效性及优越性能。 基于卷积神经网络-门控循环单元结合注意力机制（CNN-GRU-Attention）的回归预测模型适用于多变量输入数据。该代码使用MATLAB 2020版本及以上编写，具备高质量且易于学习与扩展的特点。评价指标包括R²、MAE、MSE、RMSE和MAPE等，以全面评估模型性能。
     
  • 基于CNN-LSTM-Attention的回归预测及多变量输入模型的Matlab代码
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    本项目提供了一套使用MATLAB编写的基于CNN-LSTM-Attention架构的回归预测模型代码，适用于处理复杂时间序列数据和多变量输入问题。 基于卷积神经网络-长短期记忆网络结合注意力机制(CNN-LSTM-Attention)的回归预测模型适用于多变量输入场景。该模型使用MATLAB 2020版本及以上编写，代码质量高且易于学习与数据替换。评价指标包括R²、MAE（平均绝对误差）、MSE（均方误差）、RMSE（根均方误差）和MAPE（平均绝对百分比误差）。
     
  • 基于MATLAB的CNN-BiLSTM-Attention模型多输入单输出回归预测（含完整源码及数据）
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    本研究提出了一种利用MATLAB实现的CNN-BiLSTM-Attention混合模型，用于解决复杂时间序列的数据预测问题。该模型采用多输入单输出结构进行回归分析，并提供了包含全部代码和原始数据集以供学术交流与应用实践。 在Matlab环境中实现CNN-BiLSTM-Attention模型用于多变量回归预测的方法如下： 1. 数据集 `data` 格式为Excel文件，包含7个输入特征和1个输出特征。 2. 运行主程序文件即可开始执行代码。 3. 在命令窗口中会显示MAE（平均绝对误差）、MSE（均方误差）和MBE（平均偏差误差），这些评估指标可以帮助分析模型预测的准确性。数据集及源码可以在下载区域获取，但请注意确保将它们放置在同一文件夹内，并使用Matlab 2021b或更新版本运行。 4. 在注意力机制模块中采用了SEBlock（Squeeze-and-Excitation Block）结构单元来增强通道维度上的特征表达能力。该模块引入了通道级的注意力机制，通过为每个特征通道添加权重以突出其重要性，在不同的任务下可以加强或者削弱特定的特征信息，从而更有效地提取有用的特性。 5. SEBlock的操作流程主要包括三个步骤：首先执行Squeeze（压缩）操作，这一步骤会将空间维度的信息进行整合而保持原有的通道数量不变；接着是融合全局信息的过程——即通过全局池化技术来生成实数值向量。这些实数是由每个特征通道的值加权平均得到的，在计算过程中需除以整个输入图像的空间尺寸（H*W）。 6. 接下来进行Excitation（激励）操作，这是SEBlock的关键部分之一，它会根据上述步骤产生的权重来调整各个通道的重要性程度。
     
  • 基于CNN-BILSTM-Attention的时间序列预测方法及其在单列数据输入模型中的应用
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    本文提出了一种结合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BILSTM)和注意力机制(Attention)的时间序列预测模型，并探讨了其在处理单一时间序列数据时的有效性和优越性。 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）的时间序列预测方法适用于单列数据输入模型。本段落提供的是使用MATLAB 2020版本及以上编写的代码，评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。该代码质量极高，便于学习和替换数据。
     
  • 基于CNN-BILSTM的多变量回归预测及其性能评估（R2、MAE等）
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    本文提出了一种结合卷积神经网络和双向长短期记忆模型的框架，用于多变量时间序列数据的回归预测，并对其进行了全面的性能评估。 卷积神经网络（CNN）和双向长短期记忆网络（BILSTM）是深度学习领域中的两种强大工具，常用于处理序列数据和图像数据。在这个项目中，这两种模型被结合使用来构建一个多变量数据的回归预测模型。接下来我们将深入探讨这个模型的各个组件以及相关的评价指标。 **卷积神经网络（CNN）**： CNN是一种专门设计用于处理网格状数据结构（如图像）的神经网络。在回归预测问题中，CNN可以捕获输入数据的局部特征，通过滤波器进行特征提取。它通常包含卷积层、池化层、激活函数以及全连接层，能够对输入数据进行多级抽象并提取出有用的特征。 **双向长短期记忆网络（BILSTM）**： LSTM是一种特殊的循环神经网络（RNN），能有效解决长期依赖问题。BILSTM则是LSTM的扩展版本，它同时处理输入序列的正向和反向信息流，从而能够捕捉到序列的前向和后向上下文信息。在回归预测中，BILSTM可以利用时间序列数据的前后关系来增强模型的预测能力。 **多变量回归预测**： 多变量回归涉及多个自变量与一个因变量之间的关系建模。在这个项目中，可能有多个输入特征影响目标变量的预测值，模型会学习这些特征之间的相互作用并生成相应的预测结果。 **评价指标**： 1. **R2（决定系数）**：衡量模型预测值与实际值之间相关性的强度，其值越接近于1表示拟合度越好。 2. **MAE（平均绝对误差）**：计算预测值与真实值之差的绝对值的平均数，反映了模型预测结果中的平均偏差大小。 3. **MSE（均方误差）**：计算预测值与实际观察值之间差异平方的平均数，对于较大的错误更加敏感。 4. **RMSE（均方根误差）**：MSE的平方根形式，其单位和目标变量相同，便于理解和解释。 5. **MAPE（平均绝对百分比误差）**：用预测值与真实值之差除以实际观察值的绝对值，并计算这些比率的平均数，结果表示为百分比。 **代码文件**： 1. **main.m**：主程序，负责整个流程执行，包括数据加载、模型训练、验证和测试。 2. **initialization.m**：初始化参数设置，如网络结构及超参数等。 3. **fical.m**：可能包含了损失函数定义以及优化器配置，用于支持模型的训练过程。 4. **data_process.m**：数据预处理模块，负责读取并清洗、标准化或归一化原始数据集中的信息。 这个项目使用CNN-BILSTM模型来解决多变量回归预测任务。通过综合运用特征提取和序列信息分析技术，提高了预测精度，并且利用多种评价指标评估了模型性能，确保了预测结果的可靠性。代码结构清晰明了，便于后续的学习与修改工作。
     
  • 基于CNN-GRU的多变量回归预测（Matlab）: 多输入单输出回归及多维数据拟合，适用于Matlab环境
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    本项目采用CNN与GRU结合的方法，在MATLAB环境下进行多变量时间序列的回归预测。旨在实现多输入单输出的数据分析，并处理高维度数据间的复杂关系。适合需要对大规模、复杂数据集进行预测的研究者和工程师使用。 CNN-GRU多变量回归预测（Matlab） 1. 卷积门控循环单元（Convolutional Gated Recurrent Unit，CNN-GRU）：这是一种深度学习模型，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。它用于处理时序数据和多维数据的回归预测或拟合任务。 2. 运行环境为Matlab 2020b； 3. 多输入单输出的数据回归预测； 4. 主文件名为CNN_GRUNN.m，其中包含了需要处理的数据。 该程序使用卷积门控循环单元（CNN-GRU）进行多变量的回归预测。它适用于多维数据拟合和预测任务，并且其主要特点是能够同时利用卷积神经网络在空间特征提取方面的优势以及门控循环单元对时序信息的有效建模能力，从而更好地处理长期依赖关系问题。
     
  • 基于WOA优化的HKELM回归预测及其在多变量输入中的应用，重点优化参数H
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    本研究提出了一种基于WOA算法优化参数H的HKELM回归模型，并探讨了其在处理多变量输入数据时的应用效果。 基于鲸鱼优化算法（WOA）对混合核极限学习机（HKELM）进行回归预测的优化研究，采用WOA-HKELM数据回归模型处理多变量输入问题。 该方法主要针对HKELM中的正则化系数、核参数和核权重系数等关键参数进行了优化。评价指标包括R2值、平均绝对误差（MAE）、均方误差（MSE）、根均方误差（RMSE）以及平均相对百分比误差（MAPE），代码质量高，易于学习与数据替换操作。
     
  • 基于MATLAB的CNN-BiGRU-Attention模型多输入单输出回归预测实现（附完整代码解析）
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    本文介绍了利用MATLAB开发的一种结合卷积神经网络(CNN)、双向门控循环单元(BiGRU)及注意力机制(Attention)的深度学习模型，用于解决多输入单输出的回归预测问题，并详细提供了该模型的构建方法和完整代码解析。 本段落介绍了如何在MATLAB中使用卷积神经网络（CNN）、双向门控循环单元（BiGRU）以及注意力机制（Attention）相结合的模型来实现多输入单输出的回归预测任务。文章通过详细的代码示例，解释了每个模块的功能和构建方法，并提供了数据生成与处理技巧及模型训练评估的方法。 适合于熟悉MATLAB编程并希望深入了解深度学习和时间序列预测的研究人员和技术开发者阅读。 该模型可用于解决实际问题中的回归预测任务，例如股票价格预测、气象数据分析等场景。通过提高对复杂时序数据的处理能力和预测精度来优化解决方案的效果。 文中不仅提供了完整的代码实现及详细注释以帮助读者快速理解和应用此模型，还指出了未来的研究方向和改进空间，包括尝试其他深度学习结构以及集成不同类型的模型。