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
不去幼儿园24 分钟前
【启发式算法】灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer, GWO)详细介绍(Python)
人工智能·python·算法·机器学习·启发式算法
二川bro28 分钟前
数据可视化进阶:Python动态图表制作实战
开发语言·python·信息可视化
青青子衿_2143 分钟前
TikTok爬取——视频、元数据、一级评论
爬虫·python·selenium
Hcoco_me1 小时前
大模型面试题5:矩阵(M*M)特征值分解的步骤
算法·机器学习·矩阵
忘却的旋律dw1 小时前
使用LLM模型的tokenizer报错AttributeError: ‘dict‘ object has no attribute ‘model_type‘
人工智能·pytorch·python
20岁30年经验的码农2 小时前
Java RabbitMQ 实战指南
java·开发语言·python
极客BIM工作室2 小时前
用LLM+CadQuery自动生成CAD模型:CAD-Coder让文本秒变3D零件
人工智能·机器学习
lisw052 小时前
原子级制造的现状与未来!
人工智能·机器学习·制造
大千AI助手2 小时前
Box-Cox变换:机器学习中的正态分布“整形师“
人工智能·机器学习·假设检验·正态分布·大千ai助手·box-cox变换·数据变换
陈天伟教授3 小时前
基于学习的人工智能(4)机器学习基本框架
人工智能·学习·机器学习