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:

pip install darts

3.步骤二

部分代码如下:

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
君秋水12 分钟前
FastAPI教程:20个核心概念从入门到 happy使用
后端·python·程序员
watersink15 分钟前
Dify框架下的基于RAG流程的政务检索平台
人工智能·深度学习·机器学习
lizz3125 分钟前
机器学习中的线性代数:奇异值分解 SVD
线性代数·算法·机器学习
试着生存26 分钟前
java根据List<Object>中的某个属性排序(数据极少,顺序固定)
java·python·list
热心市民小汪31 分钟前
管理conda下python虚拟环境
开发语言·python·conda
程序员Linc34 分钟前
计算机视觉 vs 机器视觉 | 机器学习 vs 深度学习:核心差异与行业启示
深度学习·机器学习·计算机视觉·机器视觉
不去幼儿园34 分钟前
【启发式算法】Dijkstra算法详细介绍(Python)
人工智能·python·算法·机器学习·启发式算法·图搜索算法
McQueen_LT40 分钟前
聊天室Python脚本——ChatGPT,好用
开发语言·python·chatgpt
serve the people42 分钟前
神经网络中梯度计算求和公式求导问题
神经网络·算法·机器学习
zy_destiny1 小时前
【YOLOv12改进trick】三重注意力TripletAttention引入YOLOv12中,实现遮挡目标检测涨点,含创新点Python代码,方便发论文
网络·人工智能·python·深度学习·yolo·计算机视觉·三重注意力