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
香蕉也是布拉拉3 分钟前
2026-05-29 arXiv 论文带读:GeoAI、空间智能与多模态 Agent 的 9 篇高质量新作
人工智能·机器学习
moMo5 分钟前
Python 的 dict 和 set —— 有无value的区别
python
编程探索者小陈6 分钟前
接口自动化测试(一)
python·测试
峥嵘life36 分钟前
Android 蓝牙设备连接广播详解-2026
android·python·学习
apcipot_rain1 小时前
计科八股20260530——文本输入模型步骤、CNN权重共享、Resnet、Transformer、RNN
人工智能·深度学习·神经网络·数学建模·自然语言处理
郝学胜-神的一滴1 小时前
干货版《算法导论》07:递归视角下的选择排序与归并排序
java·数据结构·c++·python·程序人生·算法·排序算法
shehuiyuelaiyuehao1 小时前
多线程入门
java·python·算法
Mikowoo0071 小时前
神经网络 替代 线性模型_进行模型学习
人工智能·神经网络·学习
Oo9202 小时前
Prompt工程核心与Python 字典
python·ai编程
feeday2 小时前
gpt4o 图像反推提示词
开发语言·人工智能·python