LSTM时序预测 | Python实现LSTM长短期记忆神经网络时间序列预测

本文内容:Python实现LSTM长短期记忆神经网络时间序列预测,使用的数据集为 AirPassengers

目录

数据集简介

1.步骤一

2.步骤二

3.步骤三

4.步骤四

数据集简介

AirPassengers 数据集的来源可以追溯到经典的统计和时间序列分析文献。原始数据集由 Box, Jenkins 和 Reinsel 在他们的书籍《Time Series Analysis: Forecasting and Control》中引入,这本书在时间序列分析领域非常著名

1.训练结果

2.步骤一

安装darts库:

复制代码
pip install darts

3.步骤二

部分代码如下:

复制代码
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import numpy as np
import pandas as pd
import shutil
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
from tqdm import tqdm_notebook as tqdm
import matplotlib.pyplot as plt

from darts import TimeSeries
from darts.dataprocessing.transformers import Scaler
from darts.models import RNNModel, ExponentialSmoothing, BlockRNNModel
from darts.metrics import mape, mae, mse, rmse
from darts.utils.statistics import check_seasonality, plot_acf
from darts.datasets import AirPassengersDataset, SunspotsDataset
from darts.utils.timeseries_generation import datetime_attribute_timeseries

import warnings

warnings.filterwarnings("ignore")
import logging

logging.disable(logging.CRITICAL)

####################数据准备##########################
# Read data:
series = AirPassengersDataset().load()  #原始数据集由 Box, Jenkins 和 Reinsel 在他们的书籍《Time Series Analysis: Forecasting and Control》中引入

# Create training and validation sets:
train, val = series.split_after(pd.Timestamp("19590101")) ##可以填写具体的日期,也可以填写比例

# Normalize the time series (note: we avoid fitting the transformer on the validation set)
transformer = Scaler()
train_transformed = transformer.fit_transform(train)
val_transformed = transformer.transform(val)
series_transformed = transformer.transform(series)

# create month and year covariate series
year_series = datetime_attribute_timeseries(
    pd.date_range(start=series.start_time(), freq=series.freq_str, periods=1000),
    attribute="year",
    one_hot=False,
)
year_series = Scaler().fit_transform(year_series)
month_series = datetime_attribute_timeseries(
    year_series, attribute="month", one_hot=True
)
covariates = year_series.stack(month_series)
cov_train, cov_val = covariates.split_after(pd.Timestamp("19590101"))

####################构建模型##########################
my_model = RNNModel(
    model="LSTM",
    hidden_dim=20,
    dropout=0,
    batch_size=16,
    n_epochs=300,
    optimizer_kwargs={"lr": 1e-3},
    model_name="Air_RNN",
    log_tensorboard=True,
    random_state=42,
    training_length=20,
    input_chunk_length=14,
    force_reset=True,
    save_checkpoints=True,
)


my_model.fit(
    train_transformed,
    future_covariates=covariates,
    val_series=val_transformed,
    val_future_covariates=covariates,
    verbose=True,
)

完整代码下载地址:下载地址

相关推荐
Ofm1z1Q9R几秒前
python-langchain框架(3-5-pdf文件load_and_split()加载 )
python·langchain·pdf
数据知道7 分钟前
claw-code 源码详细分析:命令宇宙 vs 工具宇宙——`commands` / `tools` 镜像清单如何驱动路由与 shim 执行?
linux·服务器·网络·python·ai·claude code
郝学胜-神的一滴13 分钟前
Pytorch自动微分模块:从原理到实战,解锁反向传播核心奥秘
服务器·人工智能·pytorch·python·深度学习·机器学习
枫叶林FYL16 分钟前
第三篇:认知架构与推理系统 第8章 世界模型学习
人工智能·机器学习
CappuccinoRose22 分钟前
排序算法和查找算法 - 软考备战(十五)
数据结构·python·算法·排序算法·查找算法
海海不掉头发27 分钟前
【神经网络基础】-学习探索篇章-基础篇
人工智能·神经网络·学习
lifallen29 分钟前
Flink Agents:从 DataStream 到 Agent 算子的接入与装配
java·大数据·人工智能·python·语言模型·flink
Gse0a362g40 分钟前
cuDNN深度神经网络计算库简介及卷积操作示例
人工智能·神经网络·dnn
做cv的小昊42 分钟前
【conda】打包已有conda环境并在其他服务器上搭建
运维·服务器·python·conda·运维开发·pip·开发
Hommy881 小时前
【开源剪映小助手-客户端】目录扫描功能
python·开源·aigc·剪映小助手