區(qū)間概率預(yù)測(cè)【原創(chuàng)】CNN-LSTM-Attention基于卷積-長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合SE注意力機(jī)
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隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在各個(gè)領(lǐng)域都取得了顯著的成果。其中,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)是兩種常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。最近,研究人員將這兩種模型結(jié)合起來(lái),并引入了SE注意力機(jī)制,提出了一種新的區(qū)間概率預(yù)測(cè)算法流程——CNN-LSTM-Attention。
在傳統(tǒng)的區(qū)間概率預(yù)測(cè)方法中,通常使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法或基于回歸模型的方法。然而,這些方法往往無(wú)法捕捉到數(shù)據(jù)中的復(fù)雜關(guān)系,導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。CNN-LSTM-Attention算法的提出正是為了解決這個(gè)問(wèn)題。
首先,CNN-LSTM-Attention算法利用CNN來(lái)提取輸入數(shù)據(jù)的特征。CNN是一種專(zhuān)門(mén)用于圖像處理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過(guò)卷積操作可以有效地捕捉到圖像中的局部特征。在CNN的基礎(chǔ)上,LSTM模型被引入用于處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)。LSTM具有記憶單元和門(mén)控機(jī)制,可以有效地捕捉到時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的長(zhǎng)期依賴(lài)關(guān)系。
接下來(lái),SE注意力機(jī)制被引入到CNN-LSTM模型中。SE注意力機(jī)制可以根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的重要性自適應(yīng)地調(diào)整特征圖的權(quán)重。通過(guò)引入SE注意力機(jī)制,CNN-LSTM模型可以更好地關(guān)注輸入數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息,提高模型的預(yù)測(cè)性能。
最后,CNN-LSTM-Attention算法通過(guò)softmax函數(shù)將預(yù)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為概率分布。這樣,我們可以得到一個(gè)區(qū)間概率預(yù)測(cè)的結(jié)果,而不僅僅是一個(gè)點(diǎn)預(yù)測(cè)。這種概率分布的輸出可以更好地反映出模型的不確定性,提高了模型的可靠性。
總的來(lái)說(shuō),CNN-LSTM-Attention算法是一種基于卷積-長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合SE注意力機(jī)制的區(qū)間概率預(yù)測(cè)算法。通過(guò)將CNN和LSTM模型結(jié)合起來(lái),并引入SE注意力機(jī)制,該算法能夠更好地捕捉到輸入數(shù)據(jù)中的復(fù)雜關(guān)系,提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。這種算法的應(yīng)用潛力非常廣泛,可以在各個(gè)領(lǐng)域中用于區(qū)間概率預(yù)測(cè)任務(wù),如金融市場(chǎng)預(yù)測(cè)、天氣預(yù)測(cè)等。相信隨著進(jìn)一步的研究和發(fā)展,該算法將在未來(lái)取得更加出色的成果。
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%% ?劃分訓(xùn)練集和測(cè)試集
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T_test = res(temp(241: end), 13)';
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%% ?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]張昱,陳廣書(shū),李繼濤,等.基于Attention機(jī)制的CNN-LSTM時(shí)序預(yù)測(cè)方法研究與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2022.