基于Sugeno型ANFIS的混沌时间序列预测系统
项目介绍
本项目实现了一个基于Sugeno型自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的混沌时间序列预测系统。针对混沌时间序列的非线性、复杂动态特性,系统通过ANFIS网络自动学习序列内在规律,构建模糊推理规则,实现对混沌序列的高精度多步预测。该系统集成了数据预处理、模型训练、性能评估和结果可视化等完整流程,为混沌时间序列分析提供有效的预测工具。
功能特性
- 混沌序列处理:支持相空间重构,通过嵌入维度和时间延迟参数重构混沌系统动力特性
- 智能建模:采用Sugeno型ANFIS架构,自动优化模糊规则和网络参数
- 多步预测:实现混沌时间序列的单步及多步超前预测
- 性能评估:提供RMSE、MAE、MAPE等多种预测精度评价指标
- 可视化分析:生成预测结果对比图、误差分布图等直观展示图表
使用方法
- 数据准备:准备一维混沌时间序列数据文件
- 参数设置:配置相空间重构参数(嵌入维度、时间延迟)和ANFIS网络参数(隶属函数类型数量等)
- 模型训练:设定训练数据比例,启动ANFIS网络训练过程
- 预测评估:对测试集进行预测,获取预测结果和性能指标
- 结果分析:查看可视化图表,分析预测精度和误差分布
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Fuzzy Logic Toolbox
- 信号处理工具箱(用于相空间重构)
- 至少4GB内存(根据数据规模调整)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,包括混沌时间序列的相空间重构处理、ANFIS网络结构的初始化构建、模型参数的学习训练过程、多步预测算法的执行实现,以及预测性能的量化评估和结果可视化展示。该文件通过协调各功能模块的调用顺序,完成了从数据输入到预测结果输出的完整工作流程。