
CNN-LSTM 多变量回归预测(Matlab)
摘要:
在实际数据分析和预测中,多变量回归预测是一个常见的任务。为了提高预测准确性和效率,本文提
出了一种基于卷积-长短期记忆网络(CNN-LSTM)的数据回归预测方法。通过将 CNN 和 LSTM 相结
合,我们能够对多维输入数据进行拟合,并得到单维输出的预测结果。本文介绍了使用 Matlab 编写
的代码,并详细解释了代码注释和数据替换的方法。同时,我们验证了程序的运行结果并保证其可靠
性。
1. 引言
数据分析和预测是现代科学和工程领域的重要任务之一。在许多实际应用中,我们需要对多个变量进
行预测,例如股票价格、天气预报等。为了提高预测准确性,我们需要使用适当的模型和算法。卷积
-长短期记忆网络(CNN-LSTM)作为一种深度学习模型,具有很好的拟合能力和泛化能力,因此在多
变量回归预测中被广泛应用。
2. CNN-LSTM 模型
2.1. 卷积神经网络(CNN)
卷积神经网络是一种前馈神经网络,能够有效处理多维数据,如图像和语音。它通过使用卷积层和池
化层来提取输入数据的特征,并通过全连接层进行分类或回归预测。在多变量回归预测中,我们可以
使用 CNN 来处理多维输入数据,并提取特征。
2.2. 长短期记忆网络(LSTM)
长短期记忆网络是一种循环神经网络,专门用于处理时间序列数据。它通过使用门控单元来记忆过去
的信息并预测未来的值。在多变量回归预测中,我们可以使用 LSTM 来对时间序列数据进行建模,并
进行预测。
2.3. CNN-LSTM 模型
CNN-LSTM 模型将 CNN 和 LSTM 相结合,既能够提取多维输入数据的特征,也能够处理时间序列数据
。具体而言,我们可以使用 CNN 来提取空间特征,然后将其输入到 LSTM 中进行时间建模和预测。通
过这种方式,我们能够对多维输入数据进行拟合,并得到单维输出的预测结果。
3. 程序使用说明
3.1. 运行环境
本程序需要在 Matlab2020b 及以上版本中运行。
3.2. 数据准备
将数据和程序文件放在同一个文件夹中,并确保数据文件的格式正确。