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
桃西西呀16 分钟前
红酒标签上的 87 分是怎么算出来的?我拿 1599 瓶真酒把线性回归和逻辑回归拆开讲
人工智能·机器学习·llm
轩情吖39 分钟前
Python基础知识点完整总结
python·字符串·编程语言·函数·列表·元组·字典
青 春 记 忆1 小时前
零基础入门python69:为 FastAPI 项目构建可复现 Docker 镜像
python·fastapi·后端开发
<花开花落>1 小时前
Python 项目迁移到 uv:经验小结与可复用工作流
python·uv
databook1 小时前
正态分布撒谎时:用柯西分布捕捉生活中的“黑天鹅”
python·数据挖掘·数据分析
Java后端的Ai之路1 小时前
LangChain Deep Agents 从入门到企业实战
开发语言·人工智能·python·langchain·deepagents
2601_962381581 小时前
Mac和Windows,哪种电脑适合新手学Python|数智码力分享
windows·python·mac·编程环境·学习入门
会飞的拖把1 小时前
Python文件操作详解:从文件读写到os、shutil模块实战
开发语言·python
RS迷途小书童1 小时前
Python 解析大疆无人机 SRT 字幕日志
开发语言·python·无人机
我不会起名字3221 小时前
一天一道算法题(29):单调栈
java·数据结构·python·算法·leetcode·golang·单调栈