VMD + CEEMDAN 二次分解,TCN-Transformer并行预测模型

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创新点:
二次分解 +时空特征融合

我们提供多个数据集上的测试实验代码!并更新在二次分解——创新模型预测全家桶中,请购买过全家桶的同学进行更新下载:

全家桶更划算!!!高性价比、高质量代码
● 数据集:风速数据集, 风电功率数据集,电力变压器数据集
● 环境框架:python 3.9 pytorch 1.8 及其以上版本均可运行
● 使用对象:论文需求、毕业设计需求者
● 代码保证:代码注释详细、即拿即可跑通。
前言
本文基于前期介绍的电力变压器(文末附数据集),介绍一种基于VMD+CEEMDAN二次分解的TCN-Transforme预测模型,以提高时间序列数据的预测性能。电力变压器数据集的详细介绍可以参考下文:
1 二次分解与数据集制作
1.1 导入数据

1.2 VMD分解
第一步,根据不同K值条件下, 观察中心频率,选定K值;从K=4开始出现中心频率相近的模态,出现过分解,故模态数 K 选为4。

第二步,分解可视化

1.3 样本熵
样本熵是一种用于衡量序列复杂度的方法,可以通过计算序列中的不确定性来评估其复杂性。样本熵越高,表示序列的复杂度越大。
通过对VMD分解出四个分量的样本熵计算,高样本熵有着更丰富的不可控信息,为进一步提取分量中的有效信息,对VMD的最高熵值项,进行CEEMDAN分解
1.4 CEEMDAN分解
对 VMD分解出的 最高熵值项分量进行再分解

1.5 数据集制作
先合并VMD和CEEMDAN分解的分量,按照8:2划分训练集和测试集

2 基于Pytorch的 TCN-Transformer 预测模型
2.1 定义TCN-Transformer预测模型

2.2 设置参数,训练模型

50个epoch,MSE 为0.0148,VMD+CEEMDAN二次分解的TCN-Transformer并行预测效果良好,二次分解后,能够提取序列中更多的信息,TCN-Transformer模型能够提取出分量特征的时空信息,预测效果提升明显,性能优越,适当调整模型参数,还可以进一步提高模型预测表现。
注意调整参数:
-
可以修改TCN层数和每层通道数;
-
调整Transformer编码器层数和注意力维度数、多头注意力头数,增加更多的 epoch (注意防止过拟合)
-
可以改变滑动窗口长度(设置合适的窗口长度)
3 模型评估与可视化
3.1 结果可视化

3.2 模型评估

4 代码、数据整理如下:
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