MATLAB云模型预测与估计系统
项目介绍
本项目基于云模型理论,实现了一套完整的数据不确定性建模与预测分析系统。系统能够处理数值型时间序列数据,通过云模型算法揭示数据内在的随机性和模糊性特征,并提供可靠的趋势预测结果。该系统适用于气象预测、经济数据分析、工程监测等多个领域的不确定性建模需求。
功能特性
- 不确定性建模:基于云模型理论将精确数值转换为定性概念,有效处理数据的不确定性
- 双向转换能力:具备正向云发生器(参数→云滴)和逆向云发生器(数据→参数)的完整转换链路
- 智能预测:利用历史数据自动建立云模型,实现未来趋势的定量估计
- 多维度可视化:提供云滴分布、隶属度曲线、预测对比等多种图形展示方式
- 精度评估:内置RMSE、MAE等误差指标,客观评价预测效果
使用方法
数据准备
准备待分析的数值型时间序列数据,格式为N×1的数值向量
参数设置(可选)
如已有云模型参数先验知识,可输入期望值(Ex)、熵(En)、超熵(He)的具体数值
执行预测
指定需要预测的未来数据点数量,系统将自动完成以下流程:
- 基于输入数据逆向提取云模型特征参数
- 利用正向云发生器生成云滴分布
- 建立预测模型并生成未来趋势估计
- 计算预测精度指标
- 生成可视化结果图形
结果获取
系统输出包含:
- 云模型参数计算结果
- 完整预测序列(历史拟合+未来预测)
- 多视角可视化图形
- 预测误差评估指标
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 统计学与机器学习工具箱
- 至少4GB内存(建议8GB以上)
- 支持二维图形显示功能
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,实现了从数据输入到结果输出的完整处理流程。具体包括云模型参数的计算与验证、正向与逆向云发生器的协调运行、预测算法的执行控制、可视化图形的生成配置以及精度评估指标的系统性输出。该文件作为系统的中央调度单元,确保各功能模块的有序协作和数据处理逻辑的一致性。