ANN时间序列预测代码

下面是一个简单的基于人工神经网络的时间序列预测代码示例：

import numpy as np
import pandas as pd
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, LSTM

# 读取数据
data = pd.read_csv('data.csv')

# 数据预处理
dataset = data['value'].values
dataset = dataset.astype('float32')
dataset = np.reshape(dataset, (-1, 1))

# 归一化
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1))
dataset = scaler.fit_transform(dataset)

# 划分数据集
train_size = int(len(dataset) * 0.67)
test_size = len(dataset) - train_size
train, test = dataset[0:train_size,:], dataset[train_size:len(dataset),:]

# 创建数据集和标签
def create_dataset(dataset, look_back=1):
    dataX, dataY = [], []
    for i in range(len(dataset)-look_back-1):
        a = dataset[i:(i+look_back), 0]
        dataX.append(a)
        dataY.append(dataset[i + look_back, 0])
    return np.array(dataX), np.array(dataY)

look_back = 1
trainX, trainY = create_dataset(train, look_back)
testX, testY = create_dataset(test, look_back)

# 创建并拟合模型
model = Sequential()
model.add(Dense(8, input_dim=look_back, activation='relu'))
model.add(Dense(1))
model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')
model.fit(trainX, trainY, epochs=200, batch_size=2, verbose=2)

# 预测并逆归一化
trainPredict = model.predict(trainX)
testPredict = model.predict(testX)
trainPredict = scaler.inverse_transform(trainPredict)
trainY = scaler.inverse_transform([trainY])
testPredict = scaler.inverse_transform(testPredict)
testY = scaler.inverse_transform([testY])

# 计算误差
from sklearn.metrics import mean_squared_error
trainScore = np.sqrt(mean_squared_error(trainY[0], trainPredict[:,0]))
print('Train Score: %.2f RMSE' % (trainScore))
testScore = np.sqrt(mean_squared_error(testY[0], testPredict[:,0]))
print('Test Score: %.2f RMSE' % (testScore))

这个代码使用了一个基于密集层（Dense）的简单前馈神经网络来预测时间序列数据。输入数据只有一个维度，因此使用了单变量预测的方法。

首先，我们读取并预处理了数据，然后使用 MinMaxScaler 对数据进行了归一化处理。接着，我们把数据集划分成训练集和测试集，并使用 create_dataset 函数创建了训练数据集和标签以及测试数据集和标签。接下来，我们使用一个包含一个输入层和一个输出层的神经网络模型，并使用 Adam 优化器和均方误差（MSE）损失函数进行编译。我们使用 fit 函数拟合模型，使用 trainX 和 trainY 作为输入和输出，以及 200 个迭代次数和 2 个样本批次大小。最后，我们使用模型对训练集和测试集进行预测，并使用逆归一化将归一化的数据转换回原始数据。最后，我们计算了训练误差和测试误差。

请注意，这只是一个简单的示例，实际的时间序列预测可能需要更复杂的模型和更多的调整。