对于有时间顺序的数据,按照时间先后划分好了训练集、验证集和测试集,如何在python中实现:在训练集上训练模型,再在固定的验证集上调整模型超参数
时间: 2024-11-22 21:38:56 浏览: 8
给定比例随机划分训练集、验证集和测试集
对于时间序列数据,由于其自然的时间顺序,我们通常不会简单地随机划分训练集、验证集和测试集。相反,我们会采用滚动窗口或者其他滑动窗口策略来保持时间序列的连续性和一致性。以下是在Python中实现这种做法的一个示例,假设我们使用`statsmodels`库进行线性模型训练:
首先,安装`statsmodels`:
```bash
pip install statsmodels
```
然后,使用`pandas`处理数据:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from statsmodels.tsa.api import ARIMA
# 假设df是含有时间序列数据的DataFrame
df['date_column'] = pd.to_datetime(df['date_column']) # 确保日期列是datetime类型
data = df.sort_values(by='date_column')
# 设定窗口大小和步长
window_size = 30 # 滑动窗口长度
step = 1 # 每次移动的步长
def sliding_window(data, window_size, step):
windows = []
for i in range(len(data) - window_size):
window = data.iloc[i:i+window_size]
windows.append(window)
return windows
train_windows = sliding_window(data, window_size, step)
validation_window = data[-window_size:] # 最后一个窗口作为验证集
# 初始化ARIMA模型
model = ARIMA()
# 训练循环
for train_data in train_windows[:-1]: # 避免最后一个窗口用于验证
model.fit(train_data.drop('目标变量列', axis=1), train_data['目标变量列'])
# 在验证集上调整参数(这里仅作展示,通常不需要手动调整)
# 参数调整示例,例如使用AIC或BIC寻找最优阶数(p,d,q):
p_d_q = arma_order_select_ic(model.resid, ic="bic", max_ar=5, max_ma=5)
model = ARIMA(train_data.drop('目标变量列', axis=1), order=p_d_q)
# 最终模型在固定验证集上训练
model.fit(validation_window.drop('目标变量列', axis=1), validation_window['目标变量列'])
```
请注意,这个例子展示了基本的概念,对于更复杂的模型和高级参数调整,你可能会使用更专业的库如`Prophet`或`PyFlux`,或者使用Keras/TensorFlow等框架的Stateful LSTM。
阅读全文