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m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真

1.算法仿真效果 matlab2022a仿真结果如下:

优化前: m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,1.jpeg,第1张m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,2.jpeg,第2张

优化后:

m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,3.jpeg,第3张 m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,4.jpeg,第4张

对比如下:

m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,5.jpeg,第5张 2.算法涉及理论知识概要 基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)和长门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)网络的电力负荷预测算法,是一种融合了优化技术和深度学习的先进预测模型。这种混合方法旨在通过PSO算法优化GRU网络的超参数,以提高模型在电力负荷预测任务中的准确性和稳定性。

   PSO是一种启发式全局优化技术,灵感来源于鸟群觅食行为,通过模拟个体(粒子)在解空间中的搜索来寻找最优解。每个粒子代表一个潜在解决方案,并通过跟踪历史最优解和个人最优解来更新其位置和速度。

m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,6.png,第6张

   GRU是RNN的一种变体,设计用于解决长期依赖问题。它通过引入更新门和重置门来控制信息的遗忘和更新,提高了模型的表达能力和训练效率。

m基于PSO-GRU粒子群优化长门控循环单元网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真,7.png,第7张

  在电力负荷预测任务中,首先使用历史数据训练GRU网络。GRU的超参数,如学习率、隐藏层大小、层数等,是影响模型性能的关键因素。这些超参数通过PSO算法进行优化,以寻找使预测误差最小化的最优参数组合。

3.MATLAB核心程序

plot(Error2,'linewidth',2);
grid on
xlabel('迭代次数');
ylabel('遗传算法优化过程');
legend('Average fitness');
 
% 设置训练选项
options = trainingOptions('adam', ...
    'MaxEpochs',200, ...
    'GradientThreshold',1, ...
    'InitialLearnRate',0.01, ...
    'LearnRateSchedule','piecewise', ...
    'LearnRateDropPeriod',125, ...
    'LearnRateDropFactor',0.1, ...
    'Verbose',0, ...
    'Plots','training-progress');
net  = trainNetwork(P,T,layers,options);
 
 
ypred = predict(net,[P],'MiniBatchSize',1);
 
 
figure;
subplot(211);
plot(T)
hold on
plot(ypred)
xlabel('days');
ylabel('负荷');
legend('实际负荷','GRU预测负荷');
subplot(212);
plot(T-ypred)
xlabel('days');
ylabel('GRU误差');
 
 
 
save R2.mat T ypred
0X_059m


https://www.xamrdz.com/lan/5mt1963828.html

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