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
努力努力再努力FFF16 分钟前
别再乱学PS、Python了,普通大学生该看懂的技能趋势
开发语言·python
呆萌的代Ma26 分钟前
docker内的n8n配置Code节点运行python代码
python·docker·容器
小何code35 分钟前
人工智能【第12篇】朴素贝叶斯分类器:基于概率的分类方法
机器学习·朴素贝叶斯·贝叶斯定理
好运的阿财38 分钟前
OpenClaw工具拆解之host_workspace_write+host_workspace_edit
前端·javascript·人工智能·机器学习·ai编程·openclaw·openclaw工具
ProgramHelpOa1 小时前
Optiver 2026 OA 全面复盘|26NG / Intern 最新高频题型整理
人工智能·算法·机器学习
fie88892 小时前
基于遗传算法的机械故障诊断MATLAB程序
算法·机器学习·matlab
开源情报局2 小时前
79%的企业在用AI Agent,但只有2%规模化落地——问题出在哪?
人工智能·python
YBAdvanceFu2 小时前
开源音乐生成新王炸!ACE-Step用Qwen3+扩散模型实现音色克隆,代码深度解析
人工智能·深度学习·机器学习·llm·数据科学·ace·ai时代
MATLAB代码顾问2 小时前
MATLAB实现灰狼算法优化PID参数
算法·机器学习·matlab
哥布林学者2 小时前
深度学习进阶(十七)高效通道注意力 ECA
机器学习·ai