基于GWO-CNN-LSTM-Attention超前24步多變量回歸預(yù)測(cè)模型 多特征輸入,單輸出,MATLAB
?作者簡(jiǎn)介:熱愛科研的Matlab仿真開發(fā)者,修心和技術(shù)同步精進(jìn),
代碼獲取、論文復(fù)現(xiàn)及科研仿真合作可私信。
??個(gè)人主頁(yè):Matlab科研工作室
??個(gè)人信條:格物致知。
更多Matlab完整代碼及仿真定制內(nèi)容點(diǎn)擊??
智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)?? ? ??雷達(dá)通信?? ? ?無(wú)線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
信號(hào)處理?? ? ? ? ? ? ?圖像處理?? ? ? ? ? ? ??路徑規(guī)劃?? ? ??元胞自動(dòng)機(jī)?? ? ? ?無(wú)人機(jī)
?? 內(nèi)容介紹
隨著可再生能源的快速發(fā)展,風(fēng)電作為其中的重要組成部分,在能源領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。為了最大化風(fēng)電的利用效率,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)電功率變化成為了一個(gè)關(guān)鍵的問題。在過(guò)去的幾十年中,人們提出了許多不同的風(fēng)電預(yù)測(cè)方法,其中基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法在解決這個(gè)問題上取得了顯著的進(jìn)展。
在本文中,我們將介紹一種基于灰狼算法優(yōu)化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GWO-CNN)結(jié)合注意力機(jī)制和長(zhǎng)短記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)算法流程。這個(gè)算法被稱為GWO-CNN-LSTM-Attention。
首先,讓我們來(lái)介紹一下灰狼算法(Grey Wolf Optimization,GWO)?;依撬惴ㄊ且环N基于自然界中灰狼群體行為的優(yōu)化算法?;依撬惴ㄍㄟ^(guò)模擬灰狼群體的社會(huì)行為和狩獵策略,來(lái)求解優(yōu)化問題。在我們的算法中,我們使用灰狼算法來(lái)優(yōu)化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。
接下來(lái),我們引入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network,CNN)。CNN是一種深度學(xué)習(xí)模型,廣泛應(yīng)用于圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)中。在我們的算法中,我們使用CNN來(lái)對(duì)風(fēng)電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和模式識(shí)別。
然后,我們介紹長(zhǎng)短記憶網(wǎng)絡(luò)(Long Short-Term Memory,LSTM)。LSTM是一種特殊的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),專門用于處理序列數(shù)據(jù)。由于風(fēng)電數(shù)據(jù)具有時(shí)序性,LSTM可以很好地捕捉到其時(shí)間相關(guān)性。
此外,我們還引入注意力機(jī)制(Attention)。注意力機(jī)制是一種用于加強(qiáng)模型對(duì)輸入數(shù)據(jù)中重要部分的關(guān)注程度的技術(shù)。在我們的算法中,我們使用注意力機(jī)制來(lái)自動(dòng)選擇風(fēng)電數(shù)據(jù)中最重要的特征。
最后,我們將所有這些組件結(jié)合在一起,形成GWO-CNN-LSTM-Attention算法。算法的輸入是多個(gè)風(fēng)電數(shù)據(jù),包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等。算法的輸出是預(yù)測(cè)的風(fēng)電功率。通過(guò)對(duì)風(fēng)電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、模式識(shí)別和時(shí)間序列建模,我們的算法可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)間點(diǎn)的風(fēng)電功率。
總結(jié)起來(lái),本文介紹了一種基于灰狼算法優(yōu)化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合注意力機(jī)制和長(zhǎng)短記憶網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)算法流程。這個(gè)算法可以幫助我們更好地理解和預(yù)測(cè)風(fēng)電功率的變化,為風(fēng)電發(fā)電廠的運(yùn)行和管理提供有力的支持。希望這個(gè)算法能夠在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出更大的作用,促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
?? 部分代碼
%% ?清空環(huán)境變量
warning off ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉報(bào)警信息
close all ? ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉開啟的圖窗
clear ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空變量
clc ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空命令行
%% ?導(dǎo)入數(shù)據(jù)
res = xlsread('數(shù)據(jù)集.xlsx');
%% ?劃分訓(xùn)練集和測(cè)試集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);
%% ?數(shù)據(jù)歸一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test ?= mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test ?= ind2vec(T_test );
?? 運(yùn)行結(jié)果


?? 參考文獻(xiàn)
[1] 金秀章,劉岳,趙文杰,等.基于mRMR和MA-RELM的火電廠出口SO2質(zhì)量濃度預(yù)測(cè)[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào), 2022, 42(7):8.DOI:10.19805/j.cnki.jcspe.2022.07.010.
[2] 肖建輝.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的風(fēng)電場(chǎng)短期風(fēng)速預(yù)測(cè)混合模型研究[D].東華大學(xué)[2023-10-29].