python操作resultym.csv数据表(有Date(YYYY/MM)、TotalPrice两列数据),数据表第一行为表头信息,数据表中前27行都有数据,以此为基础,python调用resultym.csv表进行操作:循环调用以resultym.csv为数据集构建的pytorch lstm预测模型(模型实现过程:先读取shuju.csv(共有24条数据,包含Year、Month和TotalPrice三个属性),然后用scaler将TotalPrice进行归一化处理,之后定义一个函数def split_data(data, lookback):将数据集划分为测试集(0.2)和训练集(0.8),data_raw = data.to_numpy(),lookback = 4,然后再将划分完成后的测试集和训练集转换为PyTorch张量,然后定义超参数,定义算法模型model=LSTM()、损失函数和优化器(Adam)然后训练模型),该模型能够根据Date值来预测TotalPrice值,然后将第一次预测出的y_test_pred赋值给B26、将第二次预测出的值赋给B27、将第三次预测出的值赋给B28,一直循环直到求出B50的数值。每预测出一个值就在表的最后一行插入一组数据,插入的数据为:Date插入的值按照前面的年月往下延(即按照2023/03、2023/04、2023/05········2025/01的顺序),TotalPrice插入的值定义为2222222.5。直到求出第50行的数值,脚本停止运行。

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LSTM时间序列预测(Python完整源码和数据)

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首先,我们需要导入相关的库和模块: ```python import pandas as pd import numpy as np from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.autograd import Variable ``` 然后,我们需要读取resultym.csv文件,获取前27行数据,以及读取shuju.csv文件,获取24条数据: ```python # 读取resultym.csv文件 data = pd.read_csv('resultym.csv', header=0, usecols=[0, 1]) data = data.iloc[:27] # 读取shuju.csv文件 data_raw = pd.read_csv('shuju.csv', header=0, usecols=[1, 2]) ``` 接下来,我们需要对TotalPrice进行归一化处理,并定义split_data函数,将数据集划分为测试集和训练集: ```python # 对TotalPrice进行归一化处理 scaler = MinMaxScaler() data['TotalPrice'] = scaler.fit_transform(data['TotalPrice'].values.reshape(-1, 1)) # 定义split_data函数,将数据集划分为测试集和训练集 def split_data(data, lookback): # 生成输入序列和输出序列 X, y = [], [] for i in range(len(data)-lookback-1): a = data[i:(i+lookback), 0] X.append(a) y.append(data[i + lookback, 0]) return np.array(X), np.array(y) # 将数据集划分为测试集和训练集 lookback = 4 X_train, y_train = split_data(data['TotalPrice'].values.reshape(-1, 1), lookback) X_test, y_test = split_data(data_raw['TotalPrice'].values.reshape(-1, 1), lookback) # 将划分完成后的测试集和训练集转换为PyTorch张量 X_train = torch.from_numpy(X_train).type(torch.Tensor) X_test = torch.from_numpy(X_test).type(torch.Tensor) y_train = torch.from_numpy(y_train).type(torch.Tensor) y_test = torch.from_numpy(y_test).type(torch.Tensor) # 对张量进行reshape操作 X_train = Variable(X_train.view(-1, 1, lookback)) X_test = Variable(X_test.view(-1, 1, lookback)) y_train = Variable(y_train) y_test = Variable(y_test) ``` 然后,我们需要定义超参数、算法模型、损失函数和优化器: ```python # 定义超参数 input_dim = 1 hidden_dim = 2 num_layers = 1 output_dim = 1 num_epochs = 1000 learning_rate = 0.01 # 定义算法模型 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_dim, hidden_dim, num_layers, output_dim): super(LSTM, self).__init__() self.hidden_dim = hidden_dim self.num_layers = num_layers self.lstm = nn.LSTM(input_dim, hidden_dim, num_layers, batch_first=True) self.fc = nn.Linear(hidden_dim, output_dim) def forward(self, x): h0 = Variable(torch.zeros(self.num_layers, x.size(0), self.hidden_dim)) c0 = Variable(torch.zeros(self.num_layers, x.size(0), self.hidden_dim)) out, (hn, cn) = self.lstm(x, (h0.detach(), c0.detach())) out = self.fc(out[:, -1, :]) return out model = LSTM(input_dim=input_dim, hidden_dim=hidden_dim, output_dim=output_dim, num_layers=num_layers) # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) ``` 接下来,我们需要训练模型,并循环调用模型进行预测,将预测出的值插入到resultym.csv表格的最后一行: ```python # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): outputs = model(X_train) optimizer.zero_grad() loss = criterion(outputs, y_train) loss.backward() optimizer.step() if epoch % 100 == 0: print("Epoch: %d, loss: %1.5f" % (epoch, loss.item())) # 循环调用模型进行预测 for i in range(24): x = X_test[i].unsqueeze(0) y_test_pred = model(x).item() y_test = torch.cat([y_test, torch.Tensor([y_test_pred])]) data = data.append({'Date': '2023/'+str(int(data_raw.iloc[i, 1])+1).zfill(2), 'TotalPrice': 2222222.5}, ignore_index=True) # 将预测出的值插入到resultym.csv表格的最后一行 for i in range(26, 51): x = data['TotalPrice'][i-lookback:i].values.reshape(-1, 1) x = scaler.transform(x) x = torch.from_numpy(x).type(torch.Tensor) x = Variable(x.view(-1, 1, lookback)) y_pred = model(x).item() y_pred = scaler.inverse_transform(np.array([[y_pred]])) data = data.append({'Date': '2023/'+str(int(data_raw.iloc[i-lookback, 1])+1).zfill(2), 'TotalPrice': y_pred[0][0]}, ignore_index=True) ``` 最后,我们将处理后的结果保存到resultym.csv文件中: ```python # 将处理后的结果保存到resultym.csv文件中 data.to_csv('resultym.csv', index=False) ```
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