时序预测|基于粒子群优化支持向量机的时间序列预测Matlab程序PSO-SVM 单变量和多变量 含基础模型

时序预测|基于粒子群优化支持向量机的时间序列预测Matlab程序PSO-SVM 单变量和多变量 含基础模型

文章目录

  • 一、基本原理
      • 1. 问题定义
      • 2. 数据准备
      • 3. SVM 模型构建
      • 4. 粒子群优化(PSO)
      • 5. 优化与模型训练
      • 6. 模型评估与预测
      • 7. 流程总结
      • 8. MATLAB 实现概述
  • 二、实验结果
  • 三、核心代码
  • 四、代码获取
  • 五、总结

时序预测|基于粒子群优化支持向量机的时间序列预测Matlab程序PSO-SVM 单变量和多变量 含基础模型

一、基本原理

PSO-SVM 是一种结合粒子群优化(PSO)和支持向量机(SVM)的时序预测方法。以下是详细的流程和模型介绍:

1. 问题定义

  • 目标:使用 PSO 优化 SVM 的超参数,以提高时序预测的准确性。
  • 输入:时间序列数据。
  • 输出:预测未来的时间序列值。

2. 数据准备

  • 数据集划分:将时间序列数据划分为训练集和测试集。
  • 特征提取:从时间序列中提取特征,如滑动窗口技术生成训练样本和目标值。

3. SVM 模型构建

  • 选择核函数:常用的有线性核、径向基函数(RBF)核、多项式核等。
  • 确定超参数:主要包括 C(惩罚参数)和 γ(核函数的参数),这些超参数需要通过优化确定。

4. 粒子群优化(PSO)

  • 初始化粒子群:生成一组粒子,每个粒子代表一组超参数(C 和 γ)的候选值。
  • 适应度函数:使用交叉验证方法评估每个粒子的适应度,通常基于预测误差(如均方误差)。
  • 更新粒子位置:根据粒子的历史最佳位置和群体的最佳位置更新粒子的位置。
  • 迭代优化:重复更新过程直到满足停止条件(如最大迭代次数)。

5. 优化与模型训练

  • 使用 PSO 确定的超参数:将 PSO 优化得到的最佳超参数用于训练 SVM 模型。
  • 训练 SVM:用训练集数据训练 SVM 模型。

6. 模型评估与预测

  • 预测:使用训练好的 SVM 模型对测试集进行预测。
  • 评估:计算预测结果的性能指标,如均方误差(MSE)、均绝对误差(MAE)等。

7. 流程总结

  1. 数据准备:划分数据集并提取特征。
  2. SVM 模型构建:选择核函数并确定超参数。
  3. PSO 优化:优化 SVM 的超参数。
  4. 模型训练:用优化后的超参数训练 SVM。
  5. 评估与预测:评估模型性能并进行预测。

8. MATLAB 实现概述

  • 粒子群优化:可以使用 MATLAB 的优化工具箱或自定义 PSO 算法。
  • SVM 训练:使用 MATLAB 的 fitcsvm 函数进行训练和预测。

二、实验结果

PSO-SVM多变量时序预测
时序预测|基于粒子群优化支持向量机的时间序列预测Matlab程序PSO-SVM 单变量和多变量 含基础模型_第1张图片
PSO-SVM 单变量时序预测
时序预测|基于粒子群优化支持向量机的时间序列预测Matlab程序PSO-SVM 单变量和多变量 含基础模型_第2张图片

三、核心代码

%%  导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');

%%  分析数据
num_class = length(unique(res(:, end)));  % 类别数(Excel最后一列放类别)
num_res = size(res, 1);                   % 样本数(每一行,是一个样本)
num_size = 0.7;                           % 训练集占数据集的比例
res = res(randperm(num_res), :);          % 打乱数据集(不打乱数据时,注释该行)


四、代码获取

五、总结

包括但不限于
优化BP神经网络,深度神经网络DNN,极限学习机ELM,鲁棒极限学习机RELM,核极限学习机KELM,混合核极限学习机HKELM,支持向量机SVR,相关向量机RVM,最小二乘回归PLS,最小二乘支持向量机LSSVM,LightGBM,Xgboost,RBF径向基神经网络,概率神经网络PNN,GRNN,Elman,随机森林RF,卷积神经网络CNN,长短期记忆网络LSTM,BiLSTM,GRU,BiGRU,TCN,BiTCN,CNN-LSTM,TCN-LSTM,BiTCN-BiGRU,LSTM–Attention,VMD–LSTM,PCA–BP等等

用于数据的分类,时序,回归预测。
多特征输入,单输出,多输出

你可能感兴趣的:(智能优化算法,时间序列预测,支持向量机,matlab,算法)