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模型简介:
注意:本模型继续加入 麻雀优化算法—创新预测模型 全家桶中,之前购买的同学请及时更新下载
● 数据集:风速数据集、电力变压器数据集!
● 环境框架:python 3.9 pytorch 1.8 及其以上版本均可运行
● 使用对象:论文需求、毕业设计需求者
● 代码保证:代码注释详细、即拿即可跑通。
包括基于麻雀优化算法、鲸鱼优化算法的多特征变量序列预测、单变量预测模型,结合创新预测模型,全网最低价,高性价比、高质量代码,大家可以了解一下:(所有全家桶模型会不断加入新的模型进行更新!后续会逐渐提高价格,越早购买性价比越高!!!)
前言
本文基于前期介绍的电力变压器(文末附数据集),介绍一种基于鲸鱼优化算法的WOA-CNN-BiLSTM多特征多步预测模型,以提高时间序列数据的预测性能。该方法的核心是使用鲸鱼优化算法对CNN-BiLSTM模型参数进行搜索优化,来实现精准预测。电力变压器数据集的详细介绍可以参考下文:
1 数据集制作可视化
1.1 导入数据
1.2 数据集制作
划分数据集,按照8:2划分训练集和测试集
2 鲸鱼优化算法
2.1 鲸鱼优化算法介绍
鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)是一种启发式的优化算法,由Seyedali Mirjalili和Andrew Lewis在2016年提出,灵感来自座头鲸的捕食行为,特别是它们在捕食时的“气泡网”攻击策略。
鲸鱼优化算法的基本原理,鲸鱼优化算法模拟了座头鲸捕食时的三种主要行为:
(1)围绕猎物:
鲸鱼会围绕猎物进行螺旋形上升或下降运动。
(2)气泡网攻击方法:
鲸鱼通过在猎物周围形成气泡网来捕获猎物。这种行为通过螺旋形运动来模拟。
(3)随机搜索猎物:
鲸鱼会通过随机游动来搜索猎物。
2.2 基于Python的鲸鱼优化算法实现
2.3 鲸鱼优化算法-超参数寻优过程
鲸鱼优化算法是一种基于自然界座头鲸捕食行为的启发式优化算法。通过模拟鲸鱼的围绕猎物、气泡网攻击和随机搜索行为,该算法可以在搜索空间中有效地寻找最优解。我们通过鲸鱼优化算法来进行CNN-BiLSTM模型的超参数寻优。通过设置合适的鲸鱼数量和优化迭代次数,我们在给定的超参数范围内,搜索出最优的参数。
3 基于 WOA 的 CNN-BiLSTM 多步预测模型
3.1 定义CNN-BiLSTM预测模型
3.2 设置参数,训练模型
50个epoch,MSE 为0.0218,WOA-CNN-BiLSTM预测效果良好,适当调整模型参数,还可以进一步提高模型预测表现。
注意调整参数:
可以修改鲸鱼优化算法的鲸鱼数量和优化迭代次数;
调整CNN和BiLSTM层数和维度数的参数搜索范围,增加更多的 epoch (注意防止过拟合)
可以改变滑动窗口长度(设置合适的窗口长度)
3.3 模型评估
预测结果可视化
模型评估: