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超级创新思路:基于元学习MTGCN-Attention-Transformer的时间序列预测模型(Python\matlab实现)

2025/3/31 7:49:33 来源:https://blog.csdn.net/noboxihong/article/details/146544001  浏览:    关键词:超级创新思路:基于元学习MTGCN-Attention-Transformer的时间序列预测模型(Python\matlab实现)

首先声明,该模型为原创!原创!原创!且该思路还未有成果发表,感兴趣的小伙伴可以借鉴!需要完整代码可私信或评论!

本方案可用于医疗、金融、交通、零售、光伏功率预测、故障检测等领域!

目录

首先声明,该模型为原创!原创!原创!且该思路还未有成果发表,感兴趣的小伙伴可以借鉴!需要完整代码可私信或评论!

本方案可用于医疗、金融、交通、零售、光伏功率预测、故障检测等领域!

一、项目背景

二、模型整体架构(本文以光伏功率预测为例)

2. 工作流程

三、核心组件与原理

1. 元学习特征提取器(MAML框架改进)

2. MTGCN结构设计

3. 时空注意力融合器

四、模型训练与仿真

1. 训练配置

2. 仿真结果(ETTh1数据集)

预测性能对比

五、创新点总结

六、完整代码结构

Python版本

MATLAB版本

 需要完整代码可私信或评论!


一、项目背景

时间序列预测在能源管理、金融分析、工业控制等领域具有重要应用价值。传统方法面临三大挑战:

  1. 多尺度特征捕获:电力负荷、股票价格等数据同时包含分钟级波动和季节周期性
  2. 小样本适应:新场景下可用数据量有限(如新建工厂的初期运行数据)
  3. 时空耦合性:时间序列常伴随空间关联(如多传感器网络数据)

本方案提出融合元学习与多尺度特征的创新模型,核心创新点包括:

  • MTGCN(多时间粒度图卷积网络)
  • 元学习驱动的参数初始化框架
  • 时-空注意力融合机制

二、模型整体架构(本文以光伏功率预测为例)

2. 工作流程

  1. 元学习器从支持集提取先验知识
  2. 多分支GCN捕获不同时间粒度特征
  3. 注意力机制动态融合时空特征
  4. Transformer完成序列到序列预测

三、核心组件与原理

1. 元学习特征提取器(MAML框架改进)

作用:实现跨任务的快速适应
原理

Python实现

python
class MetaLearner(nn.Module):def __init__(self, base_model):super().__init__()self.base_model = base_modeldef forward(self, support_set):fast_weights = OrderedDict(self.base_model.named_parameters())for _ in range(adapt_steps):loss = self.base_model(support_set)grads = torch.autograd.grad(loss, fast_weights.values())fast_weights = {name: param - lr*grad for (name,param),grad in zip(fast_weights.items(),grads)}return fast_weights

MATLAB实现&

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