时序预测|基于小龙虾优化高斯过程GPR数据回归预测Matlab程序COA-GPR 多特征输入单输出 附赠基础GPR
文章目录
- 一、基本原理
- 二、实验结果
- 三、核心代码
- 四、代码获取
- 五、总结
时序预测|基于小龙虾优化高斯过程GPR数据回归预测Matlab程序COA-GPR 多特征输入单输出 附赠基础GPR
一、基本原理
COA-GPR模型结合了小龙虾优化算法(COA)和高斯过程回归(GPR)。具体原理和流程如下:
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小龙虾优化算法(COA):模仿小龙虾在自然界中的觅食行为来进行优化。它是一种启发式优化算法,模拟了小龙虾的群体搜索行为,优化算法中的个体通过不断地调整位置来找到最优解。
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高斯过程回归(GPR):是一种非参数贝叶斯回归方法,通过建立高斯过程来进行预测。GPR通过定义均值函数和协方差函数来建模数据,提供预测值的均值和不确定性。
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模型流程:
- 数据准备:收集并准备时间序列数据,用于训练GPR模型。
- 优化过程:使用COA算法优化GPR模型的超参数,如协方差函数的参数。COA通过模拟小龙虾的行为来搜索超参数空间,寻找使GPR预测性能最优的参数设置。
- 模型训练:使用优化后的参数训练GPR模型。GPR会基于训练数据建立预测模型。
- 预测与评估:用训练好的GPR模型进行预测,并评估其在测试数据上的表现。
通过结合COA和GPR,COA-GPR能够利用小龙虾优化算法提高GPR模型的预测精度和稳定性。
二、实验结果
COA-GPR实验结果
GPR实验结果
三、核心代码
%% 导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx'); % 四个类别分别用0 1 2 3表示
rand('state',0);
%% 数据分析
num_size = 0.7; % 训练集占数据集比例
outdim = 1; % 最后一列为输出
num_class = length(unique(res(:,end))); % 计算类别数
num_samples = size(res, 1); % 样本个数
res = res(randperm(num_samples), :); % 打乱数据集(不希望打乱时,注释该行)
num_train_s = round(num_size * num_samples); % 训练集样本个数
f_ = size(res, 2) - outdim; % 输入特征维度
%% 划分训练集和测试集
P_train = res(1: num_train_s, 1: f_)';
T_train = res(1: num_train_s, f_ + 1: end)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(num_train_s + 1: end, 1: f_)';
T_test = res(num_train_s + 1: end, f_ + 1: end)';
N = size(P_test, 2);
%% 数据归一化
[P_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
P_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input);
%% 矩阵转置
p_train = P_train'; p_test = P_test';
t_train = T_train'; t_test = T_test';
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