BP时序预测:SHO算法在负荷数据中的应用与Matlab实现

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资源摘要信息:"【BP时序预测】基于斑点鬣狗优化算法SHO实现负荷数据预测单输入单输出附matlab代码" 本资源是一个专注于时序预测的Matlab应用项目,提供了实现负荷数据预测的单输入单输出(SISO)系统的完整Matlab代码。以下是对该资源内容的具体分析和相关知识点的阐述: 1. 项目版本: - 该代码兼容Matlab 2014、2019a 和 2021a 版本,这意味着用户可以根据自己的Matlab环境选择合适的版本来运行代码。 2. 附赠案例数据: - 提供了可以直接运行Matlab程序的案例数据,这表明用户无需自己收集和整理数据,可以直接运行代码进行学习和测试。 3. 代码特点: - 参数化编程:代码支持参数化,即用户可以通过改变输入参数来适应不同的需求和场景,增加了代码的通用性和灵活性。 - 参数易更改:代码中的参数设计得易于更改,使得用户可以方便地进行实验和研究。 - 编程思路清晰:代码结构和逻辑设计清晰,便于用户理解算法的实现过程。 - 注释明细:代码中包含了详细的注释,帮助用户理解每一部分代码的功能和作用,降低学习难度。 4. 适用对象: - 该资源适合计算机、电子信息工程、数学等专业的大学生课程设计、期末大作业和毕业设计使用,对于学生理解时序预测模型以及优化算法的应用具有较高的教育价值。 5. 作者介绍: - 作者为某大厂的资深算法工程师,拥有10年Matlab算法仿真经验,专业涉及智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机等领域。作者提供的仿真源码和数据集支持定制服务,可以通过私信获取更多信息。 6. 算法介绍: - 斑点鬣狗优化算法(Spotted Hyena Optimizer,SHO)是一种新兴的优化算法,模仿了斑点鬣狗群体的社会等级和捕食行为,用于解决优化问题。 - SHO算法具有良好的全局搜索能力,能够有效解决传统优化算法难以处理的复杂、非线性和多峰值优化问题。 - 项目中的SHO算法被用于优化BP(Back Propagation)神经网络的权重和偏置,以提高负荷数据预测的准确性。 7. 应用场景: - 负荷数据预测在电力系统、经济预测、环境监测等领域具有广泛的应用。 - 通过SHO优化后的BP神经网络模型可以更准确地预测负荷变化,为相关领域的决策提供科学依据。 8. 技术要点: - BP神经网络是一种广泛使用的前馈神经网络,通过误差反向传播算法进行权重和偏置的调整,实现非线性问题的建模和预测。 - SHO算法的引入为BP网络的优化提供了新的方向,展示了在特定问题中运用智能优化算法提升模型性能的可能性。 - 参数化编程和清晰的代码注释降低了初学者的学习门槛,同时也便于专业人士进行算法的定制和深入研究。 综上所述,本资源为学习和研究BP时序预测以及斑点鬣狗优化算法SHO的用户提供了一个有价值的实践平台,尤其适合相关专业的学生和教育工作者进行算法实践和教学活动。同时,由于代码的可参数化和注释明细等特点,也为专业人士进行算法开发和优化研究提供了便利。
2023-05-23 上传

import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt # 示例数据表格 data = pd.DataFrame({ '物种名称': ['熊猫', '狗', '兔子', '乌龟', '鬣狗', '企鹅', '蛇', '鸭子', '马', '鲨鱼'], '体长': [100, 60, 40, 50, 120, 70, 80, 60, 220, 400], '体重': [100, 30, 3, 20, 30, 40, 4, 3, 500, 700], '速度': [32, 56, 72, 5, 70, 10, 10, 16, 88, 45], '分类类型': ['哺乳动物', '哺乳动物', '哺乳动物', '爬行动物', '哺乳动物', '鸟类', '爬行动物', '鸟类', '哺乳动物', '鱼类'] }) colors = {'哺乳动物':'red', '爬行动物':'blue', '鸟类':'green', '鱼类':'orange'} # 创建包含2行2列的图形 fig, ax = plt.subplots(2, 2) # 1行1列的子图:物种名称为x,体长为y,颜色为分类类型,绘制横向柱形图 ax[0, 0].barh(data['物种名称'], data['体长'], color=[colors[x] for x in data['分类类型']]) ax[0, 0].set_xlabel('体长') ax[0, 0].set_ylabel('物种名称') ax[0, 0].set_title('物种体长图') # 1行2列的子图:以物种名称为x,体重为y,颜色为分类类型,绘制折线图 ax[0, 1].scatter(data['物种名称'], data['体重'], color='red', marker='o') ax[0, 1].set_xlabel('物种名称') ax[0, 1].set_ylabel('体重') ax[0, 1].set_title('物种体重图') # 2行1列的子图:以物种名称为x,速度为y,颜色为分类类型,绘制散点图 ax[1, 0].scatter(data['物种名称'], data['速度'], color=[colors[x] for x in data['分类类型']]) ax[1, 0].set_xlabel('物种名称') ax[1, 0].set_ylabel('速度') ax[1, 0].set_title('物种速度图') # 2行2列的子图:以分类类型列画饼图 grouped = data.groupby('分类类型').size() ax[1, 1].pie(grouped, labels=grouped.index, autopct='%1.1f%%', startangle=90) ax[1, 1].set_title('分类类型饼图') plt.show() 此段程序报错为Warning (from warnings module): File "D:\py\Lib\tkinter\__init__.py", line 861 func(*args) UserWarning: Glyph 40479 (\N{CJK UNIFIED IDEOGRAPH-9E1F}) missing from current font.请解释错误原因并给出正确代码

2023-06-07 上传

import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt data = pd.DataFrame({ '物种名称': ['熊猫', '狗', '兔子', '乌龟', '鬣狗', '企鹅', '蛇', '鸭子', '马', '鲨鱼'], '体长': [100, 60, 40, 50, 120, 70, 80, 60, 220, 400], '体重': [100, 30, 3, 20, 30, 40, 4, 3, 500, 700], '速度': [32, 56, 72, 5, 70, 10, 10, 16, 88, 45], '分类类型': ['哺乳动物', '哺乳动物', '哺乳动物', '爬行动物', '哺乳动物', '鸟类', '爬行动物', '鸟类', '哺乳动物', '鱼类']}) # 定义2行2列的图形 fig, axs = plt.subplots(nrows=2, ncols=2, figsize=(12, 8)) # 1行1列的子图:横向柱形图 axs[0, 0].barh(data['物种名称'], data['体长'], color=data['分类类型']) axs[0, 0].set_xlabel('体长') axs[0, 0].set_ylabel('物种名称') axs[0, 0].set_title('各物种体长横向柱形图') # 1行2列的子图:折线图 axs[0, 1].plot(data['物种名称'], data['体重'], '-o', color=data['分类类型']) axs[0, 1].set_xlabel('物种名称') axs[0, 1].set_ylabel('体重') axs[0, 1].set_title('各物种体重折线图') # 2行1列的子图:散点图 axs[1, 0].scatter(data['物种名称'], data['速度'], c=data['分类类型']) axs[1, 0].set_xlabel('物种名称') axs[1, 0].set_ylabel('速度') axs[1, 0].set_title('各物种速度散点图') # 2行2列的子图:饼图 grouped_data = data.groupby('分类类型').size() axs[1, 1].pie(grouped_data, labels=grouped_data.index, autopct='%1.1f%%') axs[1, 1].set_title('各分类类型占比饼图') plt.tight_layout() plt.show()此代码报错为Traceback (most recent call last): File "C:/Users/lenovo/OneDrive/桌面/绘图/绘图1.py", line 38, in <module> axs[0, 0].barh(data['物种名称'], data['体长'], color=data['分类类型']) File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\axes\_axes.py", line 2649, in barh patches = self.bar(x=left, height=height, width=width, bottom=y, File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\__init__.py", line 1459, in inner return func(ax, *map(sanitize_sequence, args), **kwargs) File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\axes\_axes.py", line 2441, in bar color = itertools.chain(itertools.cycle(mcolors.to_rgba_array(color)), File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\colors.py", line 487, in to_rgba_array rgba = np.array([to_rgba(cc) for cc in c]) File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\colors.py", line 487, in <listcomp> rgba = np.array([to_rgba(cc) for cc in c]) File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\colors.py", line 299, in to_rgba rgba = _to_rgba_no_colorcycle(c, alpha) File "D:\py\Lib\site-packages\matplotlib\colors.py", line 374, in _to_rgba_no_colorcycle raise ValueError(f"Invalid RGBA argument: {orig_c!r}") ValueError: Invalid RGBA argument: '哺乳动物'解释错误原因并给出正确代码

2023-06-07 上传

import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt # 定义颜色字典 colors = {'哺乳动物': 'red', '爬行动物': 'green', '鸟类': 'blue', '鱼类': 'yellow'} data = pd.DataFrame({ '物种名称': ['熊猫', '狗', '兔子', '乌龟', '鬣狗', '企鹅', '蛇', '鸭子', '马', '鲨鱼'], '体长': [100, 60, 40, 50, 120, 70, 80, 60, 220, 400], '体重': [100, 30, 3, 20, 30, 40, 4, 3, 500, 700], '速度': [32, 56, 72, 5, 70, 10, 10, 16, 88, 45], '分类类型': ['哺乳动物', '哺乳动物', '哺乳动物', '爬行动物', '哺乳动物', '鸟类', '爬行动物', '鸟类', '哺乳动物', '鱼类'] }) # 定义2行2列的图形 fig, axs = plt.subplots(nrows=2, ncols=2, figsize=(12, 8)) # 1行1列的子图:横向柱形图 axs[0, 0].barh(data['物种名称'], data['体长'], color=[colors[x] for x in data['分类类型']]) axs[0, 0].set_xlabel('体长') axs[0, 0].set_ylabel('物种名称') axs[0, 0].set_title('各物种体长横向柱形图') # 1行2列的子图:折线图 axs[0, 1].plot(data['物种名称'], data['体重'], '-o', color=[colors[x] for x in data['分类类型']]) axs[0, 1].set_xlabel('物种名称') axs[0, 1].set_ylabel('体重') axs[0, 1].set_title('各物种体重折线图') # 2行1列的子图:散点图 axs[1, 0].scatter(data['物种名称'], data['速度'], c=[colors[x] for x in data['分类类型']]) axs[1, 0].set_xlabel('物种名称') axs[1, 0].set_ylabel('速度') axs[1, 0].set_title('各物种速度散点图') # 2行2列的子图:饼图 grouped_data = data.groupby('分类类型').size() axs[1, 1].pie(grouped_data, labels=grouped_data.index, autopct='%1.1f%%') axs[1, 1].set_title('各分类类型占比饼图') plt.tight_layout() plt.show()此代码报错为Traceback (most recent call last): File "C:/Users/lenovo/OneDrive/桌面/绘图/绘图1.py", line 85, in <module> axs[0, 1].plot(data['物种名称'], data['体重'], '-o', color=[colors[x] for x in data['分类类型']])raise ValueError(f"{v!r} is not a valid value for {k}") ValueError: ['red', 'red', 'red', 'green', 'red', 'blue', 'green', 'blue', 'red', 'yellow'] is not a valid value for color请解释错误原因并给出正确代码

2023-06-07 上传