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用Python长短期记忆神经网络进行时间序列预测

测试集每个时间步都会被同一个预测模型预测一次。然后测试集中每一个实际值都会被取出给预测模型使用,即对下一个时间步做出预测。...计算使用均方根误差(RMSE),因为它会惩罚较大错误,并得出与预测数据相同单位分数,即月度洗发水销售额。...我们可以使用Pandasshift()函数来实现这个功能,这个功能会将一系列所有值指定位数推下去。我们需要一个位置移位,这将成为输入变量。时间序列就是输出变量。...,请参阅文章: 如何检查时间序列数据是否固定与Python 如何区分时间序列数据集与Python 将时间序列比例缩放 像其他神经网络一样,LSTM希望数据大小能控制在神经网络使用激活函数范围内。...我们可以将模型拟合和前向验证包装在固定数量重复循环中。每次迭代都可以记录运行RMSE。然后我们可以总结RMSE分数分布。

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Python时间序列预测案例研究:巴尔的摩年度用水量

这将会给予那些严重错误预测更大权重值(使得错误预测更加明显),并且和原始数据单位相同。 对数据任何转换必须在RMSE计算和报告之前撤销,以使不同方法之间性能可以直接比较。...我们可以使用scikit-learn库帮助器函数mean_squared_error()来计算RMSE,该函数计算期望值列表(测试集)和预测列表之间均方差。...在测试数据集列举期间所做预测将被评估,评估结果将以RMSE报告形式呈现。 鉴于数据量小,我们将允许在每次预测之前对所有可用数据重新训练模型。...= sqrt(mse) print('RMSE: %.3f' % rmse) 运行测试框架能输出测试数据集每次迭代预测值和观测值。...Predicted: 540.013 如果我们看一看validation.csv,我们可以看到下一个时间段第一值是568.预测是正确

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使用PYTHON中KERASLSTM递归神经网络进行时间序列预测

# 随机种子以提高可重复性 numpy.random.seed(7) 我们还可以使用上一部分中代码将数据集作为Pandas数据框加载。...对于正常分类或回归问题,我们将使用交叉验证来完成。 对于时间序列数据,值顺序很重要。我们可以使用一种简单方法是将有序数据集拆分为训练数据集和测试数据集。...下面的代码计算分割点,并使用67%观测值将数据分离到训练数据集中,这些观测值可用于训练模型,其余33%用于测试模型。...使用窗口方法进行回归LSTM 我们还可以使用多个最近时间步长来预测下一个时间步长。 这称为窗口,窗口大小是可以针对每个问题进行调整参数。...通常,在拟合模型以及每次对model.predict() 或 model.evaluate()调用后,每次训练批次后都会重置网络中状态 。

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基于长短期记忆神经网络LSTM多步长时间序列预测

测试数据集每个时间步骤都将一次执行一个。将使用一个模型对时间步骤进行预测,然后从测试集中获取下个月实际期望值,并将其提供给模型,用于下一个时间步骤预测。...将收集测试数据集上所有预测,并计算错误得分,以总结模型对每个预测时间步骤技能。使用均方根误差(RMSE)来惩罚较大误差,得到分数与预测数据单位相同,即月度洗发水销售。...我们可以通过计算多步骤预测每个时间步RMSE来实现这一点,在本例中给出了3个RMSE得分。下面的函数evaluate_forecasts()计算并打印每个预测时间步骤RMSE。...这意味着必须使用批大小为1批处理。批量大小为1也称为在线学习,因为每次训练模式结束后,网络权重都会在训练过程中更新(而不是小批量或批量更新)。...LSTM预测 下一步是利用fit LSTM网络进行预测。使用合适LSTM网络,可以通过调用model.predict()进行单个预测。

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教程 | 基于KerasLSTM多变量时间序列预测

本教程还假定你已经安装了 scikit-learn、Pandas、NumPy 和 Matplotlib。 空气污染预测 本教程将使用空气质量数据集。...: 组合风向 Iws: 累计风速 s: 累积降雪时间 Ir: 累积降雨时间 我们可以使用这些数据并构建一个预测问题,我们根据过去几个小时天气条件和污染状况预测下一个小时污染状况。...因此,我们需要删除第一数据。在数据集中还有几个零散「NA」值,我们现在可以用 0 值标记它们。 以下脚本用于加载原始数据集,并将日期时间信息解析为 Pandas DataFrame 索引。...你可以探索一些替代方案包括: 根据过去一天天气情况和污染状况,预测下一个小时污染状况。 根据过去一天天气情况和污染状况以及下一个小时「预期」天气条件,预测下一个小时污染状况。...在这种情况下,我们可以计算出与变量相同单元误差均方根误差(RMSE)。 ? 完整示例 完整示例如下所示。 ? ? ? 运行示例首先创建一幅图,显示训练中训练和测试损失。

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教你搭建多变量时间序列预测模型LSTM(附代码、数据集)

本教程还假定你已经安装了 scikit-learn、Pandas、NumPy 和 Matplotlib。 空气污染预测 本教程将使用空气质量数据集。...Ir:累积降雨时间 我们可以使用这些数据并构建一个预测问题,我们根据过去几个小时天气条件和污染状况预测下一个小时污染状况。此数据集亦可用于构建其他预测问题。...因此,我们需要删除第一数据。在数据集中还有几个零散「NA」值,我们现在可以用 0 值标记它们。 以下脚本用于加载原始数据集,并将日期时间信息解析为 Pandas DataFrame 索引。...你可以探索一些替代方案包括: 根据过去一天天气情况和污染状况,预测下一个小时污染状况。 根据过去一天天气情况和污染状况以及下一个小时「预期」天气条件,预测下一个小时污染状况。...在这种情况下,我们可以计算出与变量相同单元误差均方根误差(RMSE)。 完整示例 完整示例如下所示。 运行示例首先创建一幅图,显示训练中训练和测试损失。

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实例讲解:时间序列预测究竟需要多少历史数据?

根据记录数据,我们还计算了均方根误差(RMSE)来明确反应模型性能表现。 下面这行代码将经过季节性调整数据分为训练数据和测试数据。...具体步进评估方法是:首先选取一个时间段数据,并根据选定数据建模,训练,然后对下一段数据进行预测,预测后记录数据并计算正确率。...接着,将真实观察数据加入建模数据,建立新模型并展开训练,对再下一段数据进行预测,并记录结果。依次进行,知道数据用完。 最终,预测结果将被集合在一起,与真实观察数据中最后一年比较,计算出错误情况。...但 Pairwise 统计学显着性检验可用于评估 RMSE 差异是否有意义。 3. 其他模型。本例中我们使用了 ARIMA 模型来进行历史数据系数拟合。...延伸阅读:不到 200 代码 教你如何用 Keras 搭建生成对抗网络(GAN)

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Keras中带LSTM多变量时间序列预测

2017年8月更新:修正了在计算最终均方根(RMSE)时,y^与前一时间步观测值相比较缺陷。谢谢,Songbin Xu 和David Righart。...TEMP:温度 PRES:压力 cbwd:综合风向 Iws:累计风速 Is:累积下了几个小时雪 Ir:累积下了几个小时雨 我们可以使用这些数据,并构建一个预测问题,在前一天天气条件和污染情况下,我们预测下一个小时污染情况...您可以探索一些替代配方包括: 根据过去24小时内天气情况和污染情况,预测下一小时污染情况。 预测如上所述下一小时污染,并给出下一小时“预期”天气条件。...我们还将测试数据集与预期污染数据进行了转换。 通过预测值和实际值,我们可以计算模型误差分数。在这种情况下,我们计算出与变量本身相同单位给出误差均方根误差(RMSE)。...唯一另一个小变化就是如何评估模型。具体而言,在我们如何重构具有8列适合于反转缩放操作以将y和y返回到原始尺度以便我们可以计算RMSE

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GPT4做数据分析时间序列预测之八相当棒2023.6.2

,判断这些预测结果,看看哪个预测结果好,并给出代码 3、 为了评估这些预测方法准确性,我们可以使用一些常见时间序列预测评估指标,如均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)。...这里我们使用`pandas`库来处理数据。请确保已经安装了`pandas`库,如果没有,请使用`pip install pandas`进行安装。...以下是读取Excel数据并计算各种预测方法MSE、RMSE和MAE代码: ```python import pandas as pd import numpy as np # 读取Excel数据...这段代码首先读取Excel文件中数据,然后计算每种预测方法MSE、RMSE和MAE。..., "MAE": 平均绝对误差} # 创建新Excel文件 工作簿 = Workbook() 工作表 = 工作簿.active # 将原始数据和计算结果写入新Excel文件 = 1 表头 =

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使用PYTHON中KERASLSTM递归神经网络进行时间序列预测|附代码数据

下面是文件前几行示例。"Month","Passengers""1949-03",132"1949-04",129"1949-05",121我们可以使用Pandas库加载此数据集。...对于正常分类或回归问题,我们将使用交叉验证来完成。对于时间序列数据,值顺序很重要。我们可以使用一种简单方法是将有序数据集拆分为训练数据集和测试数据集。...下面的代码计算分割点,并使用67%观测值将数据分离到训练数据集中,这些观测值可用于训练模型,其余33%用于测试模型。...使用窗口方法进行回归LSTM我们还可以使用多个最近时间步长来预测下一个时间步长。这称为窗口,窗口大小是可以针对每个问题进行调整参数。...通常,在拟合模型以及每次对model.predict() 或 model.evaluate()调用后,每次训练批次后都会重置网络中状态 。

2.1K20

教你预测北京雾霾,基于keras LSTMs多变量时间序列预测

下面的脚本处理顺序: 加载原始数据集; 将日期时间合并解析为Pandas DataFrame索引; 删除No(序号)列,给剩下列重新命名字段; 替换空值为0,删除第一个24小时数据。...大家如果想跑代码,直接使用处理好后pollution数据,后台回复pollution即可。 现在我们已经获得了易于使用数据形式,接下来创建每一特征分布图表,更好地展示数据。...你也可以探索其它设想,比如: 基于天气状况和前24小时污染情况,预测下个小时污染情况 如上预测下一个小时污染情况,并给出下一个小时预期天气状况 我们可以使用series_to_supervised()...还要将测试集真实污染结果数据和测试集结合起来,进行反转缩放。 通过对比原始比例预测值和实际值,我们可以计算模型误差分数,这里计算误差用均方根误差。...rmse = sqrt(mean_squared_error(inv_y, inv_yhat)) print('Test RMSE: %.3f' % rmse) 打印出结果: Test RMSE:

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在Keras中如何对超参数进行调优?

Series类型并且控制台会输出前五数据。...测试数据集上时间步长每次挪动一个单位.每次挪动后模型对下一个单位时长中销量进行预测,然后取出真实销量同时对下一个单位时长中销量进行预测。...在这个例子里我们使用均方根误差(RMSE),因为相比于其他损失函数它可以提供较大罚值,从而使模型预测值更趋近于真实销量值。...下面就是我们在拟合模型进行预测前要先做三个数据转换: 固定时间序列数据。具体到这个问题就是让销量数据严格按照时间顺序排列,下一数据就是下一个月销量数据。...n_epochs = 2000 运行示例可以看到每次实验中测试集和训练集最终RMSE误差。

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在python中使用KNN算法处理缺失数据

计算从您要分类实例到训练集中其他所有实例距离。 正如标题所示,我们不会将算法用于分类目的,而是填充缺失值。本文将使用房屋价格数据集,这是一个简单而著名数据集,仅包含500多个条目。...这就是我们从归因开始全部前置工作。让我们在下一部分中进行操作。 KNN归因 整个插补可归结为4代码-其中之一是库导入。...yhat)) 以下是执行优化必要步骤: 迭代K可能范围-1到20之间所有奇数都可以 使用当前K值执行插补 将数据集分为训练和测试子集 拟合随机森林模型 预测测试集 使用RMSE进行评估 听起来很多...,但可以归结为大约15代码。...看起来K = 15是给定范围内最佳值,因为它导致最小误差。我们不会涵盖该错误解释,因为它超出了本文范围。让我们在下一节中总结一下。

2.7K30

预测随机机器学习算法实验重复次数

我们将假设我们将一个神经网络或其他随机算法放入一个训练数据集1000次,并在数据集上收集了最终RMSE分数。我们将进一步假设数据是正态分布,这是我们将在本教程中使用分析类型要求。...我们使用seed()函数来生成随机数生成程序,以确保每次运行这个代码时总是得到相同结果。然后我们使用normal()函数生成高斯随机数,并使用savetxt()函数保存ASCII格式数组。...以下是文件最后10。...三个基本分析有用工具包括: 1.计算汇总统计,如平均值,标准偏差和百分位数。 2.使用框须图来查看数据传播。 3.使用直方图查看数据分布。 下面的代码执行这个基本分析。...该图确实能够更好地显示样本平均值偏差。 ? 进一步阅读 没有多少资源将所需统计数据与使用随机算法计算实验方法联系起来。

1.8K40

XGBoost和LightGBM

我们之前在Gradient Boosting介绍中说,每次训练出一个模型m后会产生一个错误e,这个错误就是残差。GBDT是计算负梯度,用负梯度近似残差。...gbtree使用基于树模型进行提升计算,gblinear使用线性模型进行提升计算。缺省值为gbtree。...Booster Parameters eta [default=0.3] 为了防止过拟合,更新过程中用到收缩步长。在每次提升计算之后,算法会直接获得新特征权重。...同时,在每一层长树时候,需要随机访问一个索引到叶子索引数组,并且不同特征访问顺序也不一样,也会造成较大cache miss。...首先它抛弃了大多数GBDT工具使用层生长 (level-wise) 决策树生长策略,而使用了带有深度限制叶子生长 (leaf-wise) 算法。

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又一个超参数优化神器:Scikit Optimize

+=1 return(rmse_val) 使用训练和验证数据实例化评估器类,选择我们想要评估模型,然后搜索最佳参数集以最小化验证集上 RMSE。...forest_minimize 和 gbrt_minimize 这两种方法以及下一节中方法都是贝叶斯超参数优化(也称为基于顺序模型优化SMBO)例子。...在这种情况下,你需要仔细选择下一个点,限制下跌风险。可以决定在每次运行时要承担多大风险。通过设置kappa参数越小,倾向于采用所有参数;通过设置kappa参数越大,倾向于采用搜索空间。...需要考虑另一件事是在每次迭代中使用优化方法,即sampling或lbfgs。对于这两种方法,采集函数都是在搜索空间中随机选择点数(n_points)上计算。...这样的话,即使优化运行是顺序进行,我们也可以通过利用更多资源来加速每次运行。 保存与重启 有skopt.dump和skopt.load函数用于保存和加载结果对象。

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《Scikit-Learn与TensorFlow机器学习实用指南》 第2章 一个完整机器学习项目使用真实数据项目概览获取数据数据探索和可视化、发现规律为机器学习算法准备数据选择并训练模型模型微调启动

例如,RMSE等于50000,意味着,68%系统预测值位于实际值$50000以内,95%预测值位于实际值$100000以内。等式2-1展示了计算RMSE方法。 ?...然后使用Pandas加载数据。...快速查看数据结构 使用DataFramehead()方法查看该数据集顶部5(见图2-5)。 ? 图2-5 数据集顶部五 每一都表示一个分区。...经过独热编码,我们得到了一个有数千列矩阵,这个矩阵每行只有一个1,其余都是0。使用大量内存来存储这些0非常浪费,所以稀疏矩阵只存储非零元素位置。...当你调用pipelinefit()方法,就会对所有转换量顺序调用fit_transform()方法,将每次调用输出作为参数传递给下一个调用,一直到最后一个评估量,它只执行fit()方法。

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