该存储库提供基于人工神经网络的地下水位预测代码比较,包括长短期记忆(LSTM)、卷积神经网络(CNN)和非线性自回归外生网络(NARX)的应用。作者列出了每种方法的优势和适用场景,并提供了Matlab和Python脚本以及示例文件,帮助用户复现和应用这些预测模型。
地下水位预测的神经网络代码比较LSTM、CNN和NARX
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LSTM:破解长距离依赖难题
LSTM 通过引入输入门、遗忘门和输出门,精细地控制信息的流动。
遗忘门决定哪些信息需要从细胞状态中丢弃。
输入门决定哪些新信息需要被存储到细胞状态中。
输出门决定哪些信息需要从细胞状态中输出到隐藏状态。
RNN 与 LSTM 的应用
RNN 和 LSTM 在众多领域都有着广泛的应用,例如:
自然语言处理: 文本生成、机器翻译、情感分析等。
语音识别: 语音转文本、语音搜索等。
时间序列分析: 股票预测、天气预报等。
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PINN_TCES.m:主脚本
plot_best_worst.m:绘图功能
computePHYLOSS.m:物理误差的损失函数计算
computeJPHY.m:物理误差雅可比行列式的计算
默认情况下,MATLAB 神经网络工具箱的训练脚本位于 c:/Program Files/MATLAB/ ' version ' /toolbox/nnet/nntrain。建议创建该文件夹的副本,因为需要对其进行修改。此外,请将复制文件夹的位置添加到优先级较高的 MATLAB 搜索路径中。
所使用的训练算法包含在脚本 trainbr.m 中,有两个选项:直接修改此脚本或创建此脚本副本并使用不同的文件名。在 trainbr 脚本(或副本)中,请相应地调整 initializeTraining、trainingIteration 和 computeDX 函数。
注意:原始脚本是针对“MSE + L2”正则化方法开发的,请根据需要进行调整。
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