小波預(yù)測是一種利用小波分析技術(shù)進行時間序列預(yù)測的方法。Python是一種流行的編程語言,也有許多小波分析的庫可以使用,如PyWavelets。
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import pywt # 生成一個隨機時間序列 np.random.seed(1234) t = np.arange(0, 1, 0.01) y = np.sin(2*np.pi*t) + np.random.randn(len(t))*0.1 # 小波分析 coeffs = pywt.wavedec(y, 'db4', level=2) cA2, cD2, cD1 = coeffs # 小波重構(gòu) reconstruct_y = pywt.waverec(coeffs, 'db4') # 預(yù)測未來值 future_t = np.arange(1, 1.2, 0.01) future_y = np.zeros(len(future_t)) for i in range(len(future_t)): # 使用最后兩個局部極值進行預(yù)測 local_max = np.max(y) local_min = np.min(y) for j in range(1, len(cD1)-1): if y[j-1]< y[j] and y[j+1]< y[j]: if y[j]< local_min: local_min = y[j] if y[j] >local_max: local_max = y[j] future_y[i] = (local_max + local_min) / 2 y = np.append(y, future_y[i]) # 繪圖 plt.subplot(2, 1, 1) plt.plot(t, y, label='original') plt.plot(t, reconstruct_y, label='reconstructed') plt.legend() plt.subplot(2, 1, 2) plt.plot(np.append(t, future_t), np.append(y, future_y), label='predicted') plt.plot(t, y, label='original') plt.legend() plt.show()
以上代碼生成了一個隨機時間序列,并使用小波分析重構(gòu)了該序列。隨后使用最近的兩個局部極值點進行預(yù)測,最后將預(yù)測的未來值繪制到圖形上。