用MATLAB的BP神经网络时间序列预测编程

2024-05-09

1. 用MATLAB的BP神经网络时间序列预测编程

示例程序见附件,其为一个简单的时间序列预测算例。其实所有的预测问题,本质都是一样的,通过对样本的学习,将网络训练成一个能反映时间序列内部非线性规律的系统,最终应用于预测。

BP(Back Propagation)神经网络是86年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hidden layer)和输出层(output layer)。

用MATLAB的BP神经网络时间序列预测编程

2. 用Matlab编程BP神经网络进行预测

原理就是:建立网络-数据归一化-训练-预测-数据反归一化。附件是电力负荷预测的例子,可以参考。

BP(Back Propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hidden layer)和输出层(output layer)。

3. 小小白求MATLAB的BP神经网络预测程序年

运行BP,得到26—35时段的EUR/USD汇率值。
[ 26, 1.1232901292657970770960673689842]
[ 27, 1.1233369030683206801768392324448]
[ 28, 1.1233598598792013945057988166809]
[ 29, 1.1233470231852606957545503973961]
[ 30, 1.1233184637383146764477714896202]
[ 31,  1.123305963829125175834633409977]
[ 32, 1.1233151128687950404128059744835]
[ 33, 1.1233352813649162271758541464806]
[ 34, 1.1233436771844935719855129718781]
[ 35,    1.1233339656746466062031686306]

小小白求MATLAB的BP神经网络预测程序年

4. 如何用神经网络进行时间序列预测

神经网络是可以用来预测时间序列。例如神经网络人口预测。已知1990至2009年的某地区人口数[11 28 30 42 44 56 49 60 50 63 56 74 76 65 92 105 124 117 132 128]。预测2010-2016年的某地区人口数。
具体实施过程:
%已知数据
t=1990:2009;
x=[11 28 30 42 44 56 49 60 50 63 56 74 76 65 92 105 124 117 132 128];
 % 自回归阶数
lag=3; 
%预测步数为fn
fn=length(t);
%输出数据
[f_out,iinput]=BP(x,lag,fn);   %BP()神经网络预测函数 
[x' iinput']
R2=corrcoef(x,iinput)

%预测年份或某一时间段
%t1=2015:2016;
t1=length(x)+1:length(x)+7;
%预测步数为fn
fn=length(t1);     
[f_out,iinput]=BP(x,lag,fn);
P=vpa(f_out,5);
%预测数据
t1=2010:2016;
[t1' P']
% 画出预测图
figure(6),plot(t,x,'b*-'),hold on
plot(t(end):t1(end),[iinput(end),f_out],'rp-'),grid on
title('BP神经网络预测某地区人口数')
xlabel('年份'),ylabel('人口数');
legend('2009-2014年人口变化数','2014-2016年人口预测数');

5. 在线等matlab的BP神经网络预测问题?

关于神经网络(matlab)归一化的整理
由于采集的各数据单位不一致,因而须对数据进行[-1,1]归一化处理,归一化方法主要有如下几种,供大家参考:(by james)
1、线性函数转换,表达式如下:
y=(x-MinValue)/(MaxValue-MinValue)
说明:x、y分别为转换前、后的值,MaxValue、MinValue分别为样本的最大值和最小值。
2、对数函数转换,表达式如下:
y=log10(x)
说明:以10为底的对数函数转换。
3、反余切函数转换,表达式如下:
y=atan(x)*2/PI
归一化是为了加快训练网络的收敛性,可以不进行归一化处理
归一化的具体作用是归纳统一样本的统计分布性。归一化在0-1之间是统计的概率分布,归一化在-1--+1之间是统计的坐标分布。归一化有同一、统一和合一的意思。无论是为了建模还是为了计算,首先基本度量单位要同一,神经网络是以样本在事件中的统计分别几率来进行训练(概率计算)和预测的,归一化是同一在0-1之间的统计概率分布;
当所有样本的输入信号都为正值时,与第一隐含层神经元相连的权值只能同时增加或减小,从而导致学习速度很慢。为了避免出现这种情况,加快网络学习速度,可以对输入信号进行归一化,使得所有样本的输入信号其均值接近于0或与其均方差相比很小。
归一化是因为sigmoid函数的取值是0到1之间的,网络最后一个节点的输出也是如此,所以经常要对样本的输出归一化处理。所以这样做分类的问题时用[0.9 0.1 0.1]就要比用[1 0 0]要好。
但是归一化处理并不总是合适的,根据输出值的分布情况,标准化等其它统计变换方法有时可能更好。
关于用premnmx语句进行归一化:
premnmx语句的语法格式是:[Pn,minp,maxp,Tn,mint,maxt]=premnmx(P,T)
其中P,T分别为原始输入和输出数据,minp和maxp分别为P中的最小值和最大值。mint和maxt分别为T的最小值和最大值。
premnmx函数用于将网络的输入数据或输出数据进行归一化,归一化后的数据将分布在[-1,1]区间内。
我们在训练网络时如果所用的是经过归一化的样本数据,那么以后使用网络时所用的新数据也应该和样本数据接受相同的预处理,这就要用到tramnmx。
下面介绍tramnmx函数:
[Pn]=tramnmx(P,minp,maxp)
其中P和Pn分别为变换前、后的输入数据,maxp和minp分别为premnmx函数找到的最大值和最小值。
(by terry2008)
matlab中的归一化处理有三种方法
1. premnmx、postmnmx、tramnmx
2. restd、poststd、trastd
3. 自己编程
具体用那种方法就和你的具体问题有关了
(by happy)
pm=max(abs(p(i,:))); p(i,:)=p(i,:)/pm;
和
for i=1:27
p(i,:)=(p(i,:)-min(p(i,:)))/(max(p(i,:))-min(p(i,:)));
end 可以归一到0 1 之间
0.1+(x-min)/(max-min)*(0.9-0.1)其中max和min分别表示样本最大值和最小值。
这个可以归一到0.1-0.9

在线等matlab的BP神经网络预测问题?

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