基于小波神经网络的时序数据智能预测系统
项目介绍
本项目实现了一种结合小波变换与神经网络的时间序列预测算法。系统首先对原始时序数据进行小波分解,提取多尺度特征,再利用神经网络对各子序列分别建模预测,最后通过小波重构得到最终预测结果。该方法能够有效捕捉时序数据的局部细节特征与长期变化规律,显著提升预测精度。
功能特性
- 多尺度特征提取:利用小波变换将时间序列分解为不同频率的子序列
- 智能预测建模:采用神经网络对每个小波子序列进行独立预测
- 多格式数据支持:支持CSV、TXT格式的单变量/多变量时间序列数据
- 全面结果输出:提供未来K步预测值、预测曲线可视化及误差评估指标(RMSE/MAE)
使用方法
- 数据准备:将时序数据保存为CSV或TXT格式(N×M矩阵,N为时间点,M为变量维度)
- 参数配置:在main.m中设置数据路径、预测步长、小波类型、神经网络结构等参数
- 运行预测:执行main.m启动预测流程
- 结果获取:查看生成的预测值、可视化图表和误差评估报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Wavelet Toolbox)
- 神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)
- 至少4GB内存(大型数据集建议8GB以上)
文件说明
主程序文件集成了系统的完整预测流程,其核心功能包括:数据读取与预处理模块负责加载原始时序数据并进行标准化处理;小波分析模块实现信号的多分辨率分解与重构;神经网络预测模块构建并训练预测模型,完成各子序列的独立预测;结果合成与评估模块将预测结果整合输出,并提供可视化展示与精度指标计算。