【MATLAB】小波 MFE

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1 基本定义

小波MFE_SVM_LSTM神经网络时序预测算法是一种结合了小波变换、多尺度特征提取（MFE）、支持向量机（SVM）和长短期记忆神经网络（LSTM）的复杂预测方法。下面是对该算法的详细介绍：

1. 小波变换（Wavelet Transform）：

• 小波变换是一种信号处理方法，能够将信号分解为不同频率和尺度的分量，并对每个分量进行时频分析。

• 通过小波变换，可以将时间序列数据转化为小波系数，这些系数能够更好地表示时间序列中的复杂模式和趋势。

• 小波变换具有处理非线性、非平稳信号的能力，因此在时序预测中非常有用。

  1. 多尺度特征提取（MFE）：

  • 在小波变换之后，利用MFE技术从每个小波系数中提取多尺度的特征。

  • 这些特征可能包括统计特性、频域特性、时域特性等，它们共同描述了信号在不同尺度上的行为。

  • 通过多尺度特征提取，算法能够更全面地捕捉原始信号中的复杂模式，为后续的预测模型提供更丰富、更有代表性的信息。

    1. 支持向量机（SVM）：

    • SVM是一种常用的监督学习算法，特别适用于处理分类和回归问题。

    • 在时序预测中，SVM可以利用历史数据和提取的多尺度特征来训练一个预测模型。

    • 该模型能够学习并捕捉到数据中的非线性关系，从而实现对未来数据点的初步预测。

      1. 长短期记忆神经网络（LSTM）：

      • LSTM是一种特殊的循环神经网络（RNN），特别擅长处理长时间序列数据。

      • 在小波MFE_SVM_LSTM算法中，LSTM被用来进一步优化SVM的预测结果。

      • 具体而言，每个小波系数和提取的多尺度特征被作为LSTM的输入，通过LSTM的学习和预测，可以实现对原始时间序列的更精确预测。

      • LSTM的内部结构使其能够捕捉到时间序列中的长期依赖关系，从而提高预测的准确性。

        综上所述，小波MFE_SVM_LSTM神经网络时序预测算法通过结合小波变换、MFE、SVM和LSTM等多种技术的优势，实现了对原始时间序列的高精度和稳定预测。在实际应用中，该算法可广泛应用于金融市场预测、气象预报、能源消耗预测等多个领域。然而，需要注意的是，该算法也存在一些潜在的局限性，例如计算复杂度高、需要大量数据等，因此在使用时需要根据实际需求进行适当的调整和优化。

        2 出图效果

        附出图效果如下：

        3 代码获取

        代码见附件