【原创】基于分位数回归的卷积长短期结合注意力机制的神经网络(CNN-QRLSTM-Attention)回归预测的MATLAB实现

基于分位数回归的卷积长短期结合注意力机制的神经网络(CNN-QRLSTM-Attention)是一种用于时间序列数据预测的深度学习模型。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(Attention),以提高时间序列数据的预测性能。以下是该模型的详细介绍:

1. 卷积神经网络(CNN)
卷积神经网络用于时间序列数据的特征提取。CNN在时间序列数据中可以识别不同时间尺度上的模式,因此适用于捕捉时间序列数据的局部特征。CNN通常由一系列卷积层、池化层和激活函数组成,通过卷积操作和池化操作提取时间序列数据中的特征。

2. 长短期记忆网络(LSTM)
长短期记忆网络用于捕捉时间序列数据中的长期依赖关系。LSTM通过门控机制(遗忘门、输入门和输出门)来控制信息的流动,从而有效地捕获时间序列数据中的长期依赖性。LSTM适合处理时间序列数据中的序列建模任务,可以有效地学习时间序列数据中的时间依赖关系。

3. 注意力机制(Attention)
注意力机制用于动态地对输入的不同部分分配不同的注意力权重。在时间序列数据预测中,注意力机制可以帮助模型集中注意力于对预测目标有重要影响的时间步。通过注意力机制,模型可以自适应地学习不同时间步的重要性,从而提高预测性能。

4. CNN-QRLSTM-Attention模型结构
CNN-QRLSTM-Attention模型通常由以下几个部分组成:
卷积层(CNN): 用于时间序列数据的特征提取。
长短期记忆网络(LSTM): 用于捕捉时间序列数据中的长期依赖关系。
注意力机制(Attention): 用于动态地对模型中的不同部分分配注意力权重。
分位数回归(Quantile Regression): 用于预测不同分位数下的目标值,而不仅仅是平均值。
5. CNN-QRLSTM-Attention模型的训练和预测过程
特征提取: 将时间序列数据通过卷积层进行特征提取,得到特征序列。
序列建模: 将特征序列输入到LSTM中,建立时间序列数据的序列模型,以捕获其时间依赖关系。
注意力机制: 使用注意力机制对LSTM输出的特征序列进行加权,以便模型可以集中注意力于对预测目标有重要影响的时间步。
分位数回归: 对加权后的特征序列进行分位数回归,以预测不同分位数下的目标值。
损失计算与优化: 使用损失函数(通常是分位数损失函数)计算预测值与真实值之间的差异,并通过反向传播算法更新模型参数,以最小化损失函数。
预测: 在训练完成后,可以使用该模型对未来的时间序列数据进行预测。
总结
CNN-QRLSTM-Attention模型通过结合卷积神经网络、长短期记忆网络和注意力机制,能够充分挖掘时间序列数据中的特征和依赖关系,并通过分位数回归实现对不同分位数下的目标值的预测,具有较好的预测性能和泛化能力。
部分代码:

 lgraph = layerGraph();                                                 % 建立空白网络结构tempLayers = [sequenceInputLayer([L, 1, 1], "Name", "sequence")                 % 建立输入层,输入数据结构为[f_, 1, 1]sequenceFoldingLayer("Name", "seqfold")];                          % 建立序列折叠层lgraph = addLayers(lgraph, tempLayers);                                % 将上述网络结构加入空白结构中tempLayers = convolution2dLayer([1, 1], 32, "Name", "conv_1");         % 卷积层 卷积核[1, 1] 步长[1, 1] 通道数 32lgraph = addLayers(lgraph,tempLayers);                                 % 将上述网络结构加入空白结构中tempLayers = [reluLayer("Name", "relu_1")                                        % 激活层convolution2dLayer([1, 1], 64, "Name", "conv_2")                   % 卷积层 卷积核[1, 1] 步长[1, 1] 通道数 64reluLayer("Name", "relu_2")                                        % 激活层maxPooling2dLayer([1,1],"Name", "maxpool")];                                      lgraph = addLayers(lgraph, tempLayers);                                % 将上述网络结构加入空白结构中

网络结构:在这里插入图片描述
预测结果:
在这里插入图片描述
回归图和预测误差:
在这里插入图片描述
评价指标:
在这里插入图片描述
**

完整代码获取:CNN-QRLSRM-Attention

**

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/783904.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

小白用Windows(ssh)连接使用 ubuntu(虚拟机)

安装ssh sudo apt install openssh-server 添加用户、密码 sudo useradd fly sudo passwd fly sudo adduser fly sudo 免密登入 [windows 生成密钥:ssh-keygen -t rsa -b 4096 cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh fly192.168.23.133 "mkdir -p ~/.ssh…

C# 文件

FileStream 类FileModeFileAccessFileShare StreamReader 类和StreamWriter类StreamReader 类StreamWriter类关于using FileStream 类 FileStream <object_name> new FileStream( <file_name>, <FileMode Enumerator>, <FileAccess Enumerator>, <…

数据治理-平台详细措施

这里讲平台治理的具体措施&#xff0c;并不是从具体架构来说&#xff0c;而是从详细方法。 名词定义 1.待治理成本 2.浪费量&#xff1a;可以优化计算或者存储 3.累计浪费量&#xff1a;发现时距离今天数*当日浪费量 4.节省成本&#xff1a;完成治理成本 5.白名单管理成本 治理…

C++ 数组 结构编程题

一 求100以内的所有素数 /* * 需要标记2~100 之间的数是否处理 * 用数组&#xff0c;初始为0 表示都是素数&#xff0c;如果 判断为合数则置为1过用 */ #include<stdio.h> #include<math.h> int main() {const int n 100;int isPrim[n 1] { 0 };int i, j;for (…

MAC的Safari浏览器没有声音解决办法

有一段时间没打开电脑&#xff0c;也不知道是系统自动更新或是什么缘故&#xff0c;所有浏览器都无法正常发声。 现象如下&#xff1a; 首先&#xff0c;Safari浏览器无法自动播放声音&#xff0c;下载的360浏览器现象一致&#xff0c;但是播放其他音乐播放软件和视频软件都正…

【开发工具】Ubuntu复制CSDN代码多余符号的去除

在Ubuntu中使用CSDN复制的代码时&#xff0c;可能会出现\u200的符号&#xff0c;这个符号会影响代码的编译和运行&#xff0c;因此需要找到一种快速删除这种符号的方法。 通过搜索找到了一种替换为空的删除方式&#xff0c;笔者编写了一个适用于Rust的shell脚本&#xff0c;需要…

JavaScript(二)---【js数组、js对象、this指针】

零.前言 JavaScript(一)---【js的两种导入方式、全局作用域、函数作用域、块作用域】-CSDN博客 一.js数组 在js中也有数组的概念&#xff0c;数组使用“[]”定义&#xff0c;其中数组中还可以嵌套数组从而达到多层数组的作用。 访问数组中的某个元素&#xff0c;我们可以直…

pymysql使用记录

最近由于需要来学习一下pymysql。 先来认识一下pymysql&#xff1a; PyMySQL 是 Python 中一个用于连接 MySQL 数据库的库。它允许 Python 程序通过简单的 API 调用来连接、操作和管理 MySQL 数据库。PyMySQL 是在 Python 中使用纯 Python 编写的&#xff0c;因此它可以在几…

一些常见的MySQL问题和答案

什么是MySQL&#xff1f;MySQL的存储引擎有哪些&#xff1f;它们有什么区别&#xff1f; MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统&#xff0c;用于存储和管理大量结构化数据。 MySQL的存储引擎包括InnoDB、MyISAM、Memory等。它们在事务支持、并发性能、数据完整性等方面有所不…

MySQL编程实战LeetCode经典考题

文章简介 本文主要收集了LeetCode上关于MySQL的一些经典考题。 后续也会陆续把所有经典考题补充完整。 175.组合两个表 175.组合两个表 解答&#xff1a; select p.FirstName as firstName, p.LastName as lastName,a.City as city, a.State as state from Person p l…

【MogDB】解读MogDB5.0.6版本中有关兼容性的一些更新

前言 MogDB于2024-03-30发布了其5.0版本的补丁版本—5.0.6&#xff0c;其在MogDB 5.0.5的基础上新增部分特性并修复了部分缺陷&#xff0c;具体内容可参考官方文档 # MogDB 5.0.6发布说明 相信有一些伙伴和我一样对兼容性的部分感兴趣&#xff0c;因此本篇就针对本次更新的一些…

loadbalancer 引入与使用

在消费中pom中引入 <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId> </dependency> 请求调用加 LoadBalanced 注解 进行服务调用 默认负载均衡是轮训模式 想要切换…

【b站李炎恢】Vue.js Element UI 下 | 十天技能课堂 | 更新中... | 李炎恢

课程地址&#xff1a;【Vue.js Element UI | 十天技能课堂 | 更新中... | 李炎恢】 https://www.bilibili.com/video/BV1U54y127GB/?share_sourcecopy_web&vd_sourceb1cb921b73fe3808550eaf2224d1c155 备注&#xff1a;虽然标题声明还在更新中&#xff0c;但是看一些常用…

vue知识点: v-if和v-for为何不能同时使用?

在vue2和vue3的官方文档里都写到不推荐 v-if和v-for同时使用&#xff0c;如下代码所示&#xff1a; <li v-for"todo in todos" v-if"!todo.isComplete">{{ todo.text }} </li> 一、vue3文档&#xff1a;列表渲染 | Vue.js 在vue3中&#xff…

将Python程序打包为Windows安装包

本文使用创作助手。 如果你想将Python程序打包为Windows安装包&#xff0c;你可以使用NSIS&#xff08;Nullsoft Scriptable Install System&#xff09;工具。NSIS是一个免费的Windows安装包创建工具。 以下是使用NSIS将Python程序打包为Windows安装包的步骤&#xff1a; 首…

Python库使用介绍 LivermorE AI Projector for Computed Tomography LEAP

Python库使用介绍 LivermorE AI Projector for Computed Tomography LEAP 前言Projector 用于设定投影参数的类参数解释&#xff1a;其它功能load_param(str filepath)forward(ipt, project_mode"forward") 样例代码后记 前言 github开源代码 python API文档 作为一…

TypeScript-自动编译

1.生成文件 tsc --init 2.修改配置文件 说明&#xff1a;通过CTRLF搜索到以下单词&#xff0c;进行修改。 "strict": true, //是否开启严格模式 "outDir": "./outFile", //表示ts文件最终编译为js文件&#xff0c;js文件存放的位置 3.新…

pytorch中的torch.nn.Linear

torch.nn.Linear是pytorch中的线性层&#xff0c;应该是最常见的网络层了&#xff0c;官方文档&#xff1a;torch.nn.Linear。 torch.nn.Linear(in_features, out_features, biasTrue, deviceNone, dtypeNone)其中&#xff0c;in_features表示输入的维度&#xff1b;out_featu…

大模型LLM论文整理

Gemini&#xff1a;一族功能强大的多模态模 论文名称&#xff1a;Gemini: A Family of Highly Capable Multimodal Models 论文地址&#xff1a;https://arxiv.org/pdf/2312.11805 会议&#xff1a; 论文方法&#xff1a;该论文介绍了一种新的多模态模型系列&#xff0c;Gem…

C++心决之命名空间、重载函数和引用

目录 1. C关键字(C98) 2. 命名空间 2.1 命名空间定义 2.2 命名空间使用 3. C输入&输出 4. 缺省参数 4.1 缺省参数概念 4.2 缺省参数分类 5. 函数重载 5.1 函数重载概念 5.2 C支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling) 6. 引用 6.1 引用概念 6.2 引用特性…