✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。
🍎个人主页:Matlab科研工作室
🍊个人信条:格物致知。
更多Matlab完整代码及仿真定制内容点击👇
❤️ 内容介绍
在机器学习和人工智能领域,回归预测是一个重要的任务,它可以用于预测连续值的输出。近年来,神经网络被广泛应用于回归预测任务中,其中门控循环单元(GRU)是一种常用的循环神经网络模型。本文将介绍一种基于哈里斯鹰算法优化门控循环单元的神经网络模型,用于实现多输入单输出的回归预测。
在传统的GRU模型中,存在一些问题,如梯度消失和梯度爆炸等。为了解决这些问题,我们引入了哈里斯鹰算法(HHO)进行优化。哈里斯鹰算法是一种新兴的优化算法,它模拟了鹰类的觅食行为,具有较好的全局搜索能力和快速收敛性。通过将HHO算法应用于GRU模型的优化过程中,我们可以提高模型的性能和收敛速度。
首先,我们需要对GRU模型进行简要介绍。GRU是一种门控循环神经网络模型,由于其简单的结构和较好的性能,在自然语言处理和时间序列预测等任务中得到了广泛应用。GRU模型由更新门、重置门和候选隐藏状态三个关键部分组成。更新门控制了当前时间步的信息如何被传递到下一时间步,重置门控制了当前时间步的隐藏状态如何与上一时间步的隐藏状态进行组合。候选隐藏状态根据当前时间步的输入和上一时间步的隐藏状态计算得到。
接下来,我们介绍如何使用哈里斯鹰算法优化GRU模型。首先,我们需要定义适应度函数,用于评估模型的性能。适应度函数可以根据实际问题的需求进行定义,例如均方误差(MSE)或平均绝对误差(MAE)。然后,我们使用HHO算法对GRU模型的参数进行优化。HHO算法通过模拟鹰类的觅食行为,将优化问题转化为搜索问题。鹰类根据当前最优解和其他鹰类的位置进行搜索,并更新自己的位置和速度。最后,我们根据优化后的模型参数进行回归预测。
使用基于哈里斯鹰算法优化的GRU模型进行回归预测可以带来多个优势。首先,由于HHO算法具有较好的全局搜索能力,可以更好地避免局部最优解。其次,HHO算法具有快速收敛性,可以加快模型的训练速度。最后,通过优化GRU模型的参数,可以提高模型的性能和预测精度。
在实际应用中,我们可以将基于哈里斯鹰算法优化的GRU模型应用于各种回归预测任务,例如股票价格预测、销售量预测等。通过合理选择适应度函数和调整HHO算法的参数,我们可以获得更好的回归预测结果。
总结而言,本文介绍了一种基于哈里斯鹰算法优化门控循环单元的神经网络模型,用于实现多输入单输出的回归预测。通过引入HHO算法,我们可以提高模型的性能和收敛速度。这种方法在回归预测任务中具有广泛的应用前景,可以帮助我们更好地解决实际问题。希望本文对读者在神经网络回归预测领域的研究和应用提供一些启发和参考。
🔥核心代码
% This function initialize the first population of search agents
function Positions=initialization(SearchAgents_no,dim,ub,lb)
Boundary_no= size(ub,2); % numnber of boundaries
% If the boundaries of all variables are equal and user enter a signle
% number for both ub and lb
if Boundary_no==1
Positions=rand(SearchAgents_no,dim).*(ub-lb)+lb;
end
% If each variable has a different lb and ub
if Boundary_no>1
for i=1:dim
ub_i=ub(i);
lb_i=lb(i);
Positions(:,i)=rand(SearchAgents_no,1).*(ub_i-lb_i)+lb_i;
end
end
❤️ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 殷礼胜,刘攀,孙双晨,等.基于互补集合经验模态分解和改进麻雀搜索算法优化双向门控循环单元的交通流组合预测模型[J].电子与信息学报, 2022, 44:1-10.DOI:10.11999/JEIT221172.
[2] 左思雨,赵强,张冰,等.基于VMD-SSA-GRU的船舶运动姿态预测[J].舰船科学技术, 2022, 44(23):60-65.
[3] 万定生,朱海南,刘昕玥,等.基于正则化和自适应遗传算法的水文预测模型的构建方法:CN202010876835.9[P].CN112015719A[2023-09-10].
[4] 段宛伶.人民币日度汇率值与经济基本变量的关系分析及其预测[J].[2023-09-10].
❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料
🍅 私信完整代码和数据获取及论文数模仿真定制
1 各类智能优化算法改进及应用
生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化
2 机器学习和深度学习方面
卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
、无人机安全通信轨迹在线优化
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 火灾扩散
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、状态估计