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本研究探讨了一种基于注意力机制的CNN-LSTM模型,并分析了其应用。

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简介:
时序数据本质上具有内在的序列性,同时其短序列的特征呈现出显著的差异性。为了应对时序数据所特有的特征,我们提出了一种融合了注意力机制的卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)相结合的神经网络预测模型,旨在实现对时间序列的高精度预测。该模型的设计包含两个主要组成部分:首先,基于注意力机制的CNN网络,在标准的CNN结构基础上引入了注意力分支,用于提取和强调那些关键的细粒度特征;其次,后端采用LSTM网络,它利用从细粒度特征中挖掘出的潜在时序规律来生成粗粒度特征。通过在真实的热电联产供热数据集上的实验验证,证实该模型优于差分整合移动平均自回归(DMAR)、支持向量回归(SVR)、CNN以及LSTM模型的预测能力。与当前企业通常采用预定量作为预测值的方法相比,该模型的预测缩放误差平均值(MASE)提升了89.64%,均方根误差(RMSE)指标则提升了61.73%。

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  • CNN-LSTM论文.pdf
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    本文探讨了结合注意力机制的CNN-LSTM模型在深度学习领域的研究进展及实际应用情况,旨在提升复杂数据序列分析能力。 针对时序数据的特点——存在时间序列性和短序列特征的重要性差异性,本段落提出了一种结合注意力机制的卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)的新预测模型。该模型旨在通过融合粗细粒度特征来实现更准确的时间序列预测。 具体而言,这个新模型由两个主要部分构成:首先是一个基于注意力机制的CNN结构,在标准CNN的基础上增加了注意力分支以提取重要的细粒度特征;其次是后端使用的LSTM网络,它利用前面抽取到的细粒度特征进一步挖掘潜在的时序规律,并生成粗粒度特征。 实验结果表明,在真实世界中的热电联产供热数据集上应用该模型,其预测性能优于差分整合移动平均自回归(ARIMA)、支持向量回归、纯CNN和LSTM等传统方法。与企业常用的预定量作为预测值的方法相比,新模型在预测缩放误差平均值(MASE)和均方根误差(RMSE)两个关键指标上分别提升了89.64% 和 61.73%,显示出显著的优势。
  • CNN-LSTM类方法(CNN-LSTM-Attention)
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    本研究提出了一种结合卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)及注意力机制的创新分类方法,旨在提升复杂数据模式识别的精度和效率。 CNN-LSTM-Attention分类方法结合了卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)以及注意力机制的深度学习技术,主要用于处理时间序列数据或具有空间特征的数据,并实现高效提取与分类预测。 卷积神经网络擅长于图像等网格拓扑结构数据的处理,其参数共享、局部连接和下采样等特点有助于有效提取空间特征。长短期记忆网络是一种特殊的循环神经网络(RNN),能够学习长期依赖信息,在时间序列分析及自然语言处理等领域具有重要作用。注意力机制则允许模型在处理数据时动态聚焦于重要部分,提升表达能力。 CNN-LSTM-Attention结合了CNN的空间特征提取能力和LSTM的时间序列分析优势,并通过注意力机制增强关键信息捕捉能力,使该模型在复杂数据上更加精准。实现此模型需使用MATLAB 2020版本以上以利用其对深度学习算法的完善支持及丰富的工具箱。 这种分类方法适用于多特征输入单输出的二分类或多分类问题,能够处理具有时空特性数据。用户只需替换数据集即可应用该预测系统,并且可以获取包括迭代优化图和混淆矩阵在内的可视化结果以评估模型性能并进行调试。 文档详细介绍了深度学习在分类技术中的背景、理论基础及实际应用。它不仅为科研人员提供了深度学习领域中分类预测的技术探讨,还对多特征输入二分类或多分类模型进行了深入解析,并描述了其在科研中的价值和应用场景。 文件列表涵盖多个方面内容如背景介绍、技术探索与实战引言、模型介绍以及应用说明等。这使得即使是科研新手也能通过清晰的中文注释快速理解和使用该模型。CNN-LSTM-Attention分类方法是深度学习领域的重要进展,为处理复杂数据特征提供了强大工具,特别适用于时间序列或空间特征数据的分类预测任务。相关文档则向研究者们全面介绍了这项技术的应用背景、理论探讨及实践应用情况,使其能够更好地服务于科研工作。
  • 进行泊位占有率预测
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    本研究深入探讨了基于注意力机制的深度学习模型在预测泊位占有率方面的应用,旨在提升城市停车管理效率和智能化水平。 为解决泊位占有率预测精度随步长增加而下降的问题,提出了一种基于注意力机制的泊位占有率预测模型。该模型利用卷积神经网络提取多变量的时间模式信息作为其注意力机制,并通过训练学习特征信息,对相关性高的序列分配较大的权重,以实现解码器输出高度相关的有用特征来预测目标序列。通过对多个停车场数据集进行测试和对比分析发现,在步长达到36时,该模型能较好地估计泊位占有率的真实值,其预测精度和稳定性相较于LSTM均有显著提高。
  • Transformer里程碑式论文:序列转换
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    本文深入剖析了Transformer模型,一种革新性的序列转换架构,着重于其核心的注意力机制,并讨论该技术在自然语言处理领域的广泛应用和影响。 本段落介绍了Transformer模型,这是一种全新的序列转换模型,完全基于注意力机制,并取代了传统的递归神经网络(RNN)和卷积神经网络(CNN),显著提高了并行化能力和训练速度。文章详细描述了Transformer模型的架构及其各个组件的功能,包括多头注意力机制、前馈神经网络以及位置编码。实验结果显示,在机器翻译任务上,Transformer超越了以往的最佳模型,并在英语构成解析任务中表现出色。 本段落适合深度学习研究人员、自然语言处理工程师和技术爱好者阅读,尤其是对注意力机制及其实用性感兴趣的读者群体更为适用。 使用场景包括需要高效并行计算的序列到序列的任务,例如机器翻译和文本解析。其主要目标是提供一种新的方法来解决长距离依赖问题,并减少模型训练的时间消耗。 此外,文章还涵盖了详细的实验设置、数据集选择、训练策略以及超参数调整等内容,帮助读者更好地理解和复现该模型的优异性能表现。同时提供了部分可视化结果以展示注意力机制的具体工作方式。
  • 相关性CNN--LSTM期货价格预测
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    本研究提出了一种结合CNN、注意力机制和LSTM的新型深度学习框架,用于期货市场的价格预测。通过挖掘历史数据的相关特征,该模型旨在提高预测准确性和时效性。 基于相关性分析的CNN_Attention_LSTM期货价格预测模型 适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 该项目介绍了一种利用相关性分析建立的CNN_Attention_LSTM模型,用于预测期货价格。
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    本研究提出了一种结合LSTM和注意力机制的方法,用于提升中文新闻文本的自动分类准确率,有效捕捉长距离依赖及关键特征。 本段落引入了Attention机制对LSTM模型进行改进,并设计了LSTM-Attention模型。实验环境使用Python3.6.5、TensorFlow 1.12以及Keras 2.2.4。数据集来源于搜狗实验室的搜狐新闻,从中提取出约4GB用于训练中文词向量的中文语料。选取了包括体育、财经、房产、家居、教育、科技、时尚、时政、游戏和娱乐在内的十个类别的新闻数据,每个类别包含5000条新闻,共50000条新闻用以模型训练。验证集由10个类别各500条组成,测试集则为每类1000条。
  • MATLAB_SIMULINK双馈风发电仿真.zip
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    本资料探讨了基于MATLAB/Simulink平台的并网型双馈风力发电系统仿真技术。通过构建详细的数学模型,分析其运行特性,并提出优化策略以提升系统的效率和稳定性。 基于MATLAB_SIMULINK的并网型双馈风力发电机仿真模型的研究
  • 和双向LSTM中文事件检测.pdf
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    本文探讨了结合注意力机制与双向LSTM模型在中文文本中进行事件检测的有效性,提出了一种新颖的方法来提高事件识别精度。 本段落探讨了如何将注意力机制与双向长短期记忆网络(BiLSTM)相结合应用于中文事件检测任务,并提出了一种新的模型——ATT-BiLSTM。该方法通过序列标注的方式而非简单的分类问题,提高了处理复杂语言特征的性能。 首先,文章定义了事件检测的概念及其在信息抽取领域的重要性,包括识别文本中的事件类型和其内部参数。接着讨论了中文自然语言处理中特有的挑战,如分词过程中可能出现错误分割的情况,这会对准确识别出触发词造成影响。 文中还详细解释了序列标注方法与传统分类方法的区别,并强调ATT-BiLSTM模型通过注意力机制来捕获全局特征的重要性以及如何利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)更好地理解文本的上下文信息。实验结果表明,该模型在ACE 2005中文数据集上的表现优于其他现有方法。 最后,文章介绍了研究团队成员及机构背景,这有助于读者了解论文的研究基础和学术价值。总之,本段落所提出的ATT-BiLSTM模型不仅为中文事件检测提供了一种新的视角,并且展示了注意力机制与BiLSTM结合在序列标注问题中的有效应用潜力,对后续相关领域的研究具有重要的参考意义。
  • CNN-LSTM沪铜期货高频价格预测_景楠1
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    本文探讨了结合注意力机制与CNN-LSTM架构对沪铜期货高频市场价格进行预测的方法,作者旨在提升金融时间序列分析的准确性。 针对铜期货价格序列的复杂性和长期依赖性,提出了一种结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)的方法。
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