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基于局部模型嵌入的SOM网络在混沌时间序列预测中的应用研究

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简介:
本研究探讨了利用改进的自组织映射(SOM)神经网络进行混沌时间序列预测的方法。通过引入局部模型嵌入技术,提高了预测精度和稳定性,为复杂系统分析提供了新思路。 为了应对混沌时间序列特征空间多变性的特点,在SOM自组织神经网络中嵌入了局部线性回归模型以进行预测。这种方法结合了局部线性预测的优势以及SOM网络的数据快速聚类能力、可视化特性识别能力和拓扑保留映射的特点,既减少了运算时间和存储需求,又能适应混沌时间序列的多变特征,并取得了较高的预测精度。

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  • SOM
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    本研究探讨了利用改进的自组织映射(SOM)神经网络进行混沌时间序列预测的方法。通过引入局部模型嵌入技术,提高了预测精度和稳定性,为复杂系统分析提供了新思路。 为了应对混沌时间序列特征空间多变性的特点,在SOM自组织神经网络中嵌入了局部线性回归模型以进行预测。这种方法结合了局部线性预测的优势以及SOM网络的数据快速聚类能力、可视化特性识别能力和拓扑保留映射的特点,既减少了运算时间和存储需求,又能适应混沌时间序列的多变特征,并取得了较高的预测精度。
  • 优质
    本研究专注于探索并优化混沌理论在时间序列预测中的应用,旨在开发更精准、高效的预测模型,为复杂系统分析提供新视角。 该文档包含混沌时间序列预测模型的研究硕士论文及原型系统(使用Matlab编程)。论文详细阐述了预测模型的构建等方面的内容。
  • 小波神经与优化(高清)
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    本论文探讨了小波神经网络在混沌时间序列预测领域的应用,并对其进行了优化研究。通过理论分析和实验验证,提出了一系列改进策略以提升模型性能,旨在为复杂动态系统的预测提供更精确有效的解决方案。 内容推荐预测是决策与规划前的重要环节,为科学的决策及规划提供了重要前提条件。混沌时间序列预测作为预测领域中的一个重要研究方向,在近年来受到了特别的关注,并且成为了一个热点话题。基于小波变换理论以及人工神经网络思想的小波神经网络模型被广泛应用在非线性函数或信号逼近、系统辨识和动态建模等领域,它结合了良好的时频局域化性质及自学习功能。 姜爱萍编著的《混沌时间序列的小波单元预测方法及其优化研究》一书深入探讨并研究了小波神经网络模型在构造、学习以及优化中的应用,并且将该模型应用于中国股票价格预测。本书的主要研究成果与创新点如下: (1)运用混沌理论及分析方法对非线性时间序列进行研究,为短期的预测提供了重要的理论基础。 (2)从小波单元网络结构出发,详细介绍了小波神经网络的基础数学知识和性质,并深入剖析了目前广泛应用的四种小波单元模型。结合算法、逼近细节能力以及频域信息等方面因素提出多分辨的小波单元更适合于混沌时间序列预测。 (3)利用相空间重构技术构建了一个适用于短期预测的多维多分辨率小波神经网络模型,该模型通过将消噪后的状态矢量作为输入应用于混沌时间序列中。此外,还提出了BP和多尺度学习组合算法以解决传统方法难以确定隐层节点数的问题。 (4)本书给出了一种非单调滤子法来优化小波单元,并且证明了其全局收敛性。此方法使用试探步的切向和法向分解技术改进原有的滤子对形式,实现了有效的运算简化与改善数值效果的目的。 (5)将无罚函数的概念融入到互补问题求解策略中用于提高算法灵活性及性能表现。 (6)通过修正序列二次规划的方法来优化小波单元,并且提出了新的积极集策略以减少计算量。当搜索方向不被滤子接受时,可以基于此方向构造另一个可行下降的搜索路径并加入线性搜索步骤进一步提升效率和效果。 (7)利用NCP函数将约束优化问题转化为非线性非光滑方程求解,并结合分裂思想改进了原有的滤子对形式。同时引入积极集策略以简化大规模计算任务,使得算法具有更好的数值性能表现。 (8)运用全局填充函数法研究小波单元的优化方法并构造了一种易于计算的新单参数填充函数来提高BP算法训练效果。 (9)在退火遗传算法基础上提出自适应退火策略,并将其应用于选择概率、交叉和变异等环节以增强收敛性,最终实现了对小波神经网络权重的有效优化。
  • MATLABTCN-LSTM
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    本研究提出了一种结合TCN和LSTM的混合模型,并利用MATLAB进行实现与验证,旨在提升时间序列数据预测精度。 本段落介绍了如何使用MATLAB实现一个结合时间卷积网络(TCN)与长短期记忆网络(LSTM)的时间序列预测模型。首先概述了时间序列预测在现代社会各领域的重要性,探讨传统模型如AR和MA模型的局限性,并指出深度学习方法在该领域的优势。文中强调了TCN在网络效率及捕捉短期特征方面的优点,以及LSTM在网络记忆长期依赖性的特殊作用。 文章详细描述了混合模型的具体设计思路与架构,包括从数据预处理到时间卷积层构造、再到LSTM层的设计和全连接输出的每一步骤,并提供了详细的编码示范供开发者参考。此外,文中还讨论了项目的技术挑战及创新特点,并通过金融数据预测和工业生产控制等应用场景展示了模型的应用前景及其预期效果。 为了验证模型的有效性,本段落配以预测结果对比图与误差分布图,帮助用户直观理解模型的表现。最后附有实现此混合模型的MATLAB代码片段供读者参考使用。 本篇文章适用于具备机器学习基础知识并熟悉MATLAB编程的研究者和技术人员,在金融、医疗、工业及能源等行业从业者中具有广泛的适用性,他们可以在处理时间序列相关业务时利用本段落提供的方法建立更为精准高效的预测系统。文章不仅提供了完整的模型实现教程,还包括了关于项目背景的深入讨论和对未来发展的展望,既适合作为基础学习资料供初学者掌握理论知识,也适合高级用户作为参考资料解决具体工程难题。
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    本研究利用MATLAB平台探讨了NARX动态神经网络在时间序列预测的应用,分析其模型性能与预测精度。 动态神经网络时间序列预测研究——基于MATLAB的NARX实现
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    本资源为《FunctionChaosPredict.rar》,包含基于加权一阶与局部加权预测的时间序列分析方法,用于进行混沌时间序列的预测研究。 利用一阶局域加权法进行混沌时间序列的预测。
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    本资源提供了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的方法来预测混沌时间序列的数据。通过MATLAB实现,适用于学术研究和工程应用中的预测与预报问题。下载后可直接运行相关代码进行实验验证或进一步开发。 MATLAB预测与预报模型代码 混沌时间序列的RBF神经网络预测代码.zip
  • ESN.rar_ESN_ESN_esn_系统
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    该资源包包含基于Echo State Network (ESN)的时间序列分析和预测方法,适用于混沌系统的建模与预测。内含相关文档、代码及示例数据,帮助用户快速掌握ESN技术在复杂动态系统中的应用。 使用回声状态网络进行混沌系统的时间序列分析和预测。
  • -RNN(循环神经及Matlab实现-源码
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    本项目探讨了RNN模型在处理混沌时间序列预测问题上的效能,并提供了详细的Matlab代码实现和实验分析。 时序预测_RNN(循环神经网络)混沌时间序列预测_Matlab实现_源码
  • RBF神经Matlab代码.zip
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    本资源提供了一种利用径向基函数(RBF)神经网络对混沌时间序列进行预测的Matlab实现。包括数据预处理、模型训练及预测等关键步骤,适用于科研和教学用途。 混沌时间序列的RBF神经网络预测matlab代码.zip