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基于卷积-长短期记忆网络加注意力机制(CNN-LSTM-Attention)的时间序列预测程序,预测精度很高 可用于做风电功率

行业研究 293.77KB 19 需要积分: 1
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资源介绍:

基于卷积-长短期记忆网络加注意力机制(CNN-LSTM-Attention)的时间序列预测程序,预测精度很高。 可用于做风电功率预测,电力负荷预测等等 标记注释清楚,可直接换数据运行。 代码实现训练与测试精度分析。 这段程序主要是一个基于CNN-LSTM-Attention神经网络的预测模型。下面我将逐步解释程序的功能和运行过程。 1. 导入所需的库: - matplotlib.pyplot:用于绘图 - pandas.DataFrame和pandas.concat:用于数据处理 - sklearn.preprocessing.MinMaxScaler:用于数据归一化 - sklearn.metrics.mean_squared_error和sklearn.metrics.r2_score:用于评估模型性能 - keras:用于构建神经网络模型 - numpy:用于数值计算 - math.sqrt:用于计算平方根 - attention:自定义的注意力机制模块 2. 定义一个函数mae_value(y_true, y_pred)用于计
基于卷积-长短期记忆网络加注意力机制CNN-LSTM-Attention的时间序列预测程序是一种用于
预测时间序列数据的机器学习模型该模型结合了卷积神经网络CNN长短期记忆网络LSTM
和注意力机制通过对时间序列数据的特征进行提取和建模实现了较高的预测精度
在该程序中首先导入了所需的库包括 matplotlib.pyplotpandas.DataFrame
pandas.concatsklearn.preprocessing.MinMaxScaler
sklearn.metrics.mean_squared_errorsklearn.metrics.r2_scorekerasnumpy
math.sqrt 这些库主要用于数据处理模型评估和神经网络模型的构建
接下来定义了一个计算 MAE 评价指标的函数 mae_value(y_true, y_pred)用于评估模型的
性能通过计算预测值和真实值之间的平均绝对误差可以衡量模型的预测精度
然后定义了一个将时间序列数据转换为监督学习问题的函数 series_to_supervised(data,
n_in=1, n_out=1, dropnan=True)这个函数的作用是将时间序列数据转换为有监督学习的形
即将当前时刻的特征数据作为输入下一时刻的目标值作为输出通过将数据转换为监督学习问
可以更好地利用时间序列数据的特征进行建模和预测
接下来加载数据集并进行数据预处理在这个例子中读取了一个名为'cluster4.csv'的数据
文件并对数据进行了缺失值填充和类型转换等预处理步骤
为了提高模型的训练效果对数据进行了归一化处理通过将数据缩放到 0-1 之间可以消除不同特
征之间的量纲差异提高模型的稳定性和收敛速度
在数据准备阶段完成后将数据集划分为训练集验证集和测试集通过将数据集划分为不同的子集
可以用于模型的训练验证和测试
接下来将输入和输出分割并对数据进行重塑通过将前一采样点的天气因素和电力负荷作为输入
后一采样点的电力负荷作为输出标签可以构建时间序列预测模型所需的输入和输出数据
在数据准备工作完成后开始构建神经网络模型该模型采用了卷积层池化层Dropout
LSTM 注意力层和全连接层等组件通过这些组件的组合和堆叠可以对时间序列数据进行特征
提取和建模
在模型构建完成后对模型进行编译并选择损失函数和优化器通过选择合适的损失函数和优化器
可以使模型具有更好的学习能力和泛化能力
接下来使用训练集数据对模型进行训练并使用验证集数据进行验证通过迭代训练和验证的过程
可以不断调整模型的参数和结构以提高模型的预测精度

资源文件列表:

基于卷积长短期记忆网络加注意力机制.zip 大约有8个文件
  1. 1.jpg 130.55KB
  2. 2.jpg 213.21KB
  3. 基于卷积长短期记忆网络.html 10.47KB
  4. 基于卷积长短期记忆网络.txt 2.3KB
  5. 基于卷积长短期记忆网络加注意力.txt 2.4KB
  6. 基于卷积长短期记忆网络加注意力机.doc 2.62KB
  7. 基于卷积长短期记忆网络加注意力机.txt 2.68KB
  8. 基于卷积长短期记忆网络加注意力机制的时间.txt 2.55KB
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