基于遗传优化ELM网络的时间序列预测算法matlab仿真

1.程序功能描述
基于遗传优化ELM网络的时间序列预测算法，分别对比ELM网络和GA-ELM网络对时间序列的预测精度进行对比。

2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022A版本运行

 

3.核心程序

%优化后的ELM参数
Nw1        = Nin*Nhid; 
Weight1    = bestX(1:Nw1);    
bias1      = bestX(Nw1+1:Nw1+Nhid);  
Weights1   = reshape(Weight1,Nhid,Nin);
biass1     = reshape(bias1,Nhid,1);
%ELM训练
[ww,bb,ty] = func_Elmtrain(P_train,T_train,Nhid,'sig',0,Weights1,biass1);
 %ELM测试
T_test_sim2= func_Elmtest(P_test,Weights1,biass1,ww,bb,ty);
 
 
err2       = mean(abs(T_test_sim2-T_test)); 
 
 
figure;
plot(T_test_sim2,'r');
hold on
plot(T_test,'b');
grid on
xlabel('样本数');
ylabel('幅度');
legend('GA-ELM测试结果','真实数据');
title(['误差是：',num2str(err2)]);

　　

4.本算法原理
时间序列预测在众多领域如金融、气象、电力负荷预测等有着广泛应用。传统的预测方法有自回归移动平均模型（ARMA）、指数平滑法等，但面对复杂的非线性时间序列数据，这些方法的预测精度往往受限。ELM 网络作为一种快速的单隐层前馈神经网络，在处理非线性问题上具有一定优势，但它的初始权重和偏置随机生成，可能导致模型性能不稳定且不一定能达到最优效果。而遗传算法（Genetic Algorithm，GA）具有全局搜索能力，可用于优化 ELM 网络的参数，从而提高时间序列预测的准确性和稳定性。

 

使用优化后的 ELM 网络参数（权重w和偏置b）以及训练集重新训练 ELM 网络，然后用训练好的网络对测试集进行时间序列预测，得到预测结果。