代码原理
基于XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)的方法可以用于处理单输入单输出的数据时序预测任务。XGBoost是一种梯度提升树模型,能够有效地处理复杂的特征关系、处理高维稀疏数据,并且具有较好的预测能力和鲁棒性。以下是基于XGBoost的数据时序预测的一般步骤:
1. 数据准备:收集和整理单输入单输出的时序数据,确保数据整齐并且可供模型训练和测试。
2. 数据特征提取:根据时序预测的需求,可能需要对输入数据进行适当的特征提取,以便于模型的学习。
3. 数据划分:将数据集划分为训练集、验证集和测试集,以便于模型训练和评估。
4. 搭建XGBoost模型:构建一个基于XGBoost的回归模型,用于学习输入数据和输出数据之间的映射关系。
5. 模型训练:使用训练集数据对XGBoost模型进行训练,以学习输入数据和输出数据之间的非线性关系。
6. 模型调参:调整模型的超参数,如学习率、树的数量、叶子节点的深度等,以获得更好的性能。
7. 模型验证:使用验证集数据对训练好的模型进行验证,评估模型的泛化能力和性能。
8. 模型评估和预测:使用测试集数据对模型进行最终评估,并利用训练好的XGBoost模型对未来的时序数据进行预测。
XGBoost通过梯度提升的方式不断迭代更新模型,能够逐步改进模型的准确性,具有较好的泛化能力。在实际应用中,可以通过交叉验证、网格搜索等技术来选择最佳的超参数组合和优化模型性能。
部分代码
%% 清空环境变量
warning off % 关闭报警信息
close all % 关闭开启的图窗
clear % 清空变量
clc
%% 导入数据
data = readmatrix('风电场预测.xlsx');
data = data(5665:8640,12); %选取3月份数据
[h1,l1]=data_process(data,24); %步长为24,采用前24个时刻的温度预测第25个时刻的温度
res = [h1,l1];
num_samples = size(res,1); %样本个数
% 训练集和测试集划分
outdim = 1; % 最后一列为输出
num_size = 0.7; % 训练集占数据集比例
num_train_s = round(num_size * num_samples); % 训练集样本个数
f_ = size(res, 2) - outdim; % 输入特征维度
P_train = res(1: num_train_s, 1: f_)';
T_train = res(1: num_train_s, f_ + 1: end)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(num_train_s + 1: end, 1: f_)';
T_test = res(num_train_s + 1: end, f_ + 1: end)';
N = size(P_test, 2);
% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input);
[t_train, ps_output] = mapminmax(T_train, 0, 1);
t_test = mapminmax('apply', T_test, ps_output);