请提供pytorch架构程序,要求用RBF神经网络进行多步预测的示例,输入有6个特征变量,输出1个特征,预测30个时间步

时间: 2024-03-11 22:46:26 浏览: 38
好的,以下是一个使用PyTorch框架进行多步预测的RBF神经网络Python程序示例: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np import pandas as pd from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from scipy.spatial.distance import cdist # 读取数据 data = pd.read_csv('data.csv') # 数据预处理 scaler = MinMaxScaler() data_scaled = scaler.fit_transform(data) # 准备数据 X = [] Y = [] for i in range(30, len(data)): X.append(data_scaled[i-30:i, 0:6]) Y.append(data_scaled[i, 6]) X = np.array(X) Y = np.array(Y) # 转换为张量 X = torch.tensor(X, dtype=torch.float32) Y = torch.tensor(Y, dtype=torch.float32) # 定义RBF神经网络模型 class RBF(nn.Module): def __init__(self, num_features, num_hidden, num_outputs): super(RBF, self).__init__() self.centers = nn.Parameter(torch.Tensor(num_hidden, num_features)) self.sigmas = nn.Parameter(torch.Tensor(num_hidden)) self.linear = nn.Linear(num_hidden, num_outputs) nn.init.normal_(self.centers, 0, 1) nn.init.constant_(self.sigmas, 1) def forward(self, x): dist = torch.cdist(x, self.centers, p=2) phi = torch.exp(-0.5 * ((dist / self.sigmas) ** 2)) return self.linear(phi) # 初始化RBF神经网络模型 model = RBF(num_features=6, num_hidden=64, num_outputs=1) # 定义优化器和损失函数 optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) criterion = nn.MSELoss() # 训练模型 for epoch in range(100): optimizer.zero_grad() output = model(X) loss = criterion(output, Y) loss.backward() optimizer.step() # 预测未来30个时间步 test = data_scaled[-30:, 0:6] for i in range(30): test_tensor = torch.tensor(test, dtype=torch.float32) prediction = model(test_tensor).item() test = np.append(test, prediction) test = np.delete(test, 0) # 反归一化 prediction = scaler.inverse_transform(prediction.reshape(-1, 1)) print(prediction) ``` 这个示例使用了PyTorch框架来构建RBF神经网络模型,并且使用了Min-Max归一化来对数据进行预处理。在准备数据时,每个样本都包含了过去30个时间步的6个特征变量。模型的输出是未来1个时间步的1个特征值。在训练模型时,我们使用了均方误差(MSE)作为损失函数。RBF神经网络的中心点和标准差被定义为模型的参数,并且在模型初始化时被随机初始化。最后,我们使用训练好的模型来预测未来30个时间步的特征值,并且使用反归一化来还原真实的特征值。

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