多维时序 | Matlab实现基于VMD-DBO-BiLSTM、VMD-BiLSTM、BiLSTM的多变量时间序列预测

多维时序 | Matlab实现基于VMD-DBO-BiLSTM、VMD-BiLSTM、BiLSTM的多变量时间序列预测

预测效果

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基本介绍

Matlab实现基于VMD-DBO-BiLSTM、VMD-BiLSTM、BiLSTM的多变量时间序列预测(完整程序和数据)
1.先运行vmdtest,进行vmd分解;
2.再运行VMD-DBO-BiLSTM,三个模型对比;
3.运行环境Matlab2018及以上。

  • VMD-DBO-BiLSTM:变分模态分解结合蜣螂算法优化双向长短期记忆神经网络;
  • VMD-BiLSTM:变分模态分解结合双向长短期记忆神经网络;
  • BiLSTM:双向长短期记忆神经网络。

程序设计

  • 完整程序和数据获取方式:私信博主回复Matlab实现基于VMD-DBO-BiLSTM、VMD-BiLSTM、BiLSTM的多变量时间序列预测
clc;clear;close all;format compact
tic
clc
clear all
fs=1;%采样频率,即时间序列两个数据之间的时间间隔,这里间隔1h采样
Ts=1/fs;%采样周期

X = xlsread('北半球光伏数据.xlsx','C2:E296');

save origin_data X

L=length(X);%采样点数,即有多少个数据
t=(0:L-1)*Ts;%时间序列
STA=0; %采样起始位置,这里第0h开始采样

%--------- some sample parameters forVMD:对于VMD样品参数进行设置---------------
alpha = 2500;       % moderate bandwidth constraint:适度的带宽约束/惩罚因子
tau = 0;          % noise-tolerance (no strict fidelity enforcement):噪声容限(没有严格的保真度执行)
K = 5;              % modes:分解的模态数
DC = 0;             % no DC part imposed:无直流部分
init = 1;           % initialize omegas uniformly  :omegas的均匀初始化
tol = 1e-7         
%--------------- Run actual VMD code:数据进行vmd分解---------------------------
[u, u_hat, omega] = VMD(X(:,end), alpha, tau, K, DC, init, tol);
%  参数设置
options = trainingOptions('adam', ...                 % 优化算法Adam
    'MaxEpochs', 70, ...                              % 最大训练次数
    'GradientThreshold', 1, ...                       % 梯度阈值
    'InitialLearnRate', 0.01, ...                     % 初始学习率
    'LearnRateSchedule', 'piecewise', ...             % 学习率调整
    'LearnRateDropPeriod', 60, ...                    % 训练850次后开始调整学习率
    'LearnRateDropFactor',0.2, ...                    % 学习率调整因子
    'L2Regularization', 0.01, ...                     % 正则化参数
    'ExecutionEnvironment', 'cpu',...                 % 训练环境
    'Verbose', 0, ...                                 % 关闭优化过程
    'Plots', 'training-progress');                    % 画出曲线

%  训练
net = trainNetwork(vp_train, vt_train, layers, options);
%analyzeNetwork(net);% 查看网络结构

参考资料

[1] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/category_11799242.html?spm=1001.2014.3001.5482
[2] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/124571691

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