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
用户77833661321120 小时前
用 React Hook 封装搜索数据:useSerp 的防抖、缓存与错误处理
python·api
65岁退休Coder1 天前
LangGraph v1.2.9 节点容错策略 & 流式输出 & 持久化记忆管理
后端·python·langchain
ikun_文1 天前
Django框架路由Router的使用
python·pycharm·django
IvanCodes1 天前
Python 基础语法(二):字符串与常用操作
python
昭昭日月明1 天前
LangChain 生态:从链到代理,开发者需要掌握的三大核心
python·langchain·agent
Csvn1 天前
🐍 Day 8:面向对象编程
后端·python
程序员天天困1 天前
向量检索不准怎么办:混合检索与 Rerank 重排序召回优化实战
后端·python·ai编程
alphaTao1 天前
LeetCode 每日一题 2026/8/24-2026/8/30
python·算法·leetcode
richard_first1 天前
Transformer与大语言模型:第13章 Decoder
人工智能·机器学习
苏灿烤鱼1 天前
当 AI Agent 遇见真实科学环境:深度拆解 Scientific Agent Skills,把"聊天机器人"变成"AI 科学家"
python·开源·agent