首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
社区首页 >问答首页 >为什么我在我的LSTM模型上得到滞后的结果?

问为什么我在我的LSTM模型上得到滞后的结果?
EN

Stack Overflow用户
提问于 2020-08-05 18:34:45
回答 1查看 1.4K关注 0票数 5

我是机器学习的新手,我正在使用Keras中的LSTMs进行多变量时间序列预测。我有一个包含4个输入变量(温度、降水、露水和wind_spreed)和1个输出变量(污染)的月度时间序列数据集。利用这些数据,我提出了一个预报问题,考虑到前几个月的天气状况和污染情况,我在下个月预测了污染。下面是我的代码

代码语言:javascript
复制
X = df[['Temperature', 'Precipitation', 'Dew', 'Wind_speed' ,'Pollution (t_1)']].values
y = df['Pollution (t)'].values
y = y.reshape(-1,1)

from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1))
scaled = scaler.fit_transform(X)

#dataset has 359 samples in total
train_X, train_y = X[:278], y[:278]
test_X, test_y = X[278:], y[278:]
# reshape input to be 3D [samples, timesteps, features]
train_X = train_X.reshape((train_X.shape[0], 1, train_X.shape[1]))
test_X = test_X.reshape((test_X.shape[0], 1, test_X.shape[1]))
print(train_X.shape, train_y.shape, test_X.shape, test_y.shape) 


model = Sequential()
model.add(LSTM(100, input_shape=(train_X.shape[1], train_X.shape[2])))
model.add(Dropout(0.2))
#    model.add(LSTM(70))
#    model.add(Dropout(0.3))
model.add(Dense(1))
model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')

history = model.fit(train_X, train_y, epochs=700, batch_size=70, validation_data=(test_X, test_y), verbose=2, shuffle=False)

# summarize history for loss
plt.plot(history.history['loss'])
plt.plot(history.history['val_loss'])
plt.title('model loss')
plt.ylabel('loss')
plt.xlabel('epoch')
plt.legend(['train', 'test'], loc='upper right')
plt.show()

要进行预测,我使用以下代码

代码语言:javascript
复制
from sklearn.metrics import mean_squared_error,r2_score
yhat = model.predict(test_X)
mse  = mean_squared_error(test_y, yhat)
rmse = np.sqrt(mse)
r2   = r2_score(test_y, yhat)

print("test set performance")
print("--------------------")
print("MSE:",mse)
print("RMSE:",rmse)
print("R^2: ",r2)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,5))
ax.plot(range(len(test_y)), test_y, '-b',label='Actual')
ax.plot(range(len(yhat)), yhat, 'r', label='Predicted')
plt.legend()
plt.show()

运行这段代码的遇到了以下问题:

由于某种原因,

  1. 在我的测试集上得到了一个滞后的结果,这并不在我的训练数据中,如下图所示。我不明白为什么我有这些滞后的结果(这是否与将“污染(T_1)”作为我的输入的一部分有关)?

图表结果:

​

​

  1. 添加“污染(t_1)”,这是污染变量滞后1的结果,作为输入的一部分,这个变量现在似乎主导了预测,因为除去其他变量似乎对我的结果(r-平方和rmse)没有任何影响,这很奇怪,因为所有这些变量都有助于污染预测。

在我的代码中有什么事情是我做错的,这就是造成这些问题的原因吗?我对python很陌生,所以回答以上两个问题的任何帮助都会得到很大的重视。

EN

回答 1

Stack Overflow用户

发布于 2020-08-07 09:59:48

首先,我认为输入'1‘作为时间步长值是不合适的,因为LSTM模型是处理时间序列或序列数据的模型。我认为下面的数据挖掘脚本将运行良好。

代码语言:javascript
复制
def lstm_data(df,timestamps):
    array_data=df.values
    sc=MinMaxScaler()
    array_data_=sc.fit_transform(array_data)

    array=np.empty((0,array_data_.shape[1]))
    range_=array_data_.shape[0]-(timestamps-1)
    for t in range(range_):
        array_data_p=array_data_[t:t+sequenth_length,:]
        array=np.vstack((array,array_data_p))

    array_=array.reshape(-1,timestamps, array.shape[1])
    return array_

#timestamps depend on your objection, but not '1'
x_data=lstm_data(x, timestamps=4) 
y_data=lstm_data(y, timestamps=4)
y_data=y_data.reshape(-1,1)

#Divide each data into train and test
#Input the divided data into your LSTM model
票数 2
EN
页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/63271509

复制
相关文章

相似问题

领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档