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
E-iceblue13 分钟前
Excel 列转行/行列转换全指南:从 4 种常见解法到 Python 批量自动化
python·excel·python库·spire.xls
言乐618 分钟前
Python + NumPy 从零实现的 BP 神经网络(反向传播)脚本模型,包含前向传播、反向传播、训练和预测,并用 XOR 数据做示例
python·django·virtualenv·pygame·tornado
萌新小码农‍22 分钟前
KL散度的介绍
人工智能·深度学习·机器学习
张祥64228890428 分钟前
牛顿迭代法求解开普勒方程:从RTKLIB源码到数值分析
人工智能·算法·机器学习
Ticnix1 小时前
多租户 RAG:让每个用户只检索到自己的知识库
后端·python·agent
ID34610744201 小时前
【课程设计】基于Spring Boot+Vue的游戏账号租赁系统的设计与实现-计算机毕设 附源码50345
javascript·vue.js·spring boot·python·node.js·php·课程设计
夏雪coding1 小时前
RAG 要不要上向量库:720 个 chunk 用 numpy 点积就够了
python·aigc·ai编程
Ticnix1 小时前
我删了 200 行 if-else,把决策逻辑全写进了 System Prompt
python·llm·agent
谢白羽1 小时前
在4×B300用SGLang部署DeepSeek-V4.1 Flash优化实录
笔记·python·llm·llama·sglang
Y3815326621 小时前
SERP 数据清洗实战:字段标准化、日期解析与去重键
开发语言·数据库·python·python数据库