BILSTM时序预测技术与评价指标详解

本文档主要围绕双向长短期记忆网络（BILSTM）在时间序列多步预测中的应用进行介绍，探讨如何利用BILSTM模型进行单列数据递归预测，以及在预测评价过程中使用的各种指标。 BILSTM是长短期记忆网络（LSTM）的一种变体，它能够通过双向架构捕获数据的前后依赖关系，提高时间序列预测的准确度。LSTM作为一种特殊的循环神经网络（RNN），解决了传统RNN在长期依赖问题上的困难。BILSTM通过前向和后向两个方向的LSTM层并行处理，使得网络能够同时考虑到输入序列之前和之后的上下文信息。 在时间序列预测问题中，多步预测指的是预测未来多时间点上的值。在单列数据递归预测的场景下，网络需要在每个时间步基于前面的预测结果来计算当前步的输出。这种递归的特性要求模型不仅要准确预测当前步，还要确保预测的连续性和稳定性。 评价指标在模型性能评估中起着至关重要的作用，常用的评价指标包括R2（决定系数）、MAE（平均绝对误差）、MSE（均方误差）、RMSE（均方根误差）等。R2用于衡量模型预测值与实际值之间的拟合程度，它的取值范围是0到1，值越大表明模型拟合度越好。MAE是所有预测误差的绝对值的平均，它可以给出预测误差的平均水平。MSE是所有预测误差平方的平均，对大误差的惩罚更大。RMSE则是MSE的平方根，它提供了一个易于理解的误差规模。 在文档所提及的代码文件中，main.m很可能是主程序入口，负责整个预测流程的控制；data_process.m文件可能用于数据的预处理和后处理，如归一化、反归一化等；新建 DOCX 文档.docx和新建文本文档.txt可能用于记录和说明代码的使用方法和注意事项；数据集.xlsx文件可能是存储预测所用到的单列数据集。 综上所述，文档内容涉及了BILSTM在时间序列预测方面的理论基础、模型结构、预测方法以及评价指标，同时提供了相关代码文件和数据集，为学习和实践BILSTM时间序列预测提供了全面的参考资源。"