请编写代码,利用lstm模型进行时间序列预测,使其仅对序列进行单步预测,随后通过拟合窗口与预测窗口随时间向右滑动,得到关于该序列的完整预测序列,其中加载数据时读取时间序列为r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls"文件路径中第5列前3000行的值,将这3000个数据分为训练集与测试集,训练模型后,利用模型预测第3000-3500行的数据,并将预测结果输出到excel文档中
时间: 2024-02-21 15:59:22 浏览: 129
LSTM 时间序列分析预测.完整代码数据 可直接运行
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好的,我会为您编写相应的代码。
首先,需要安装相应的库,包括tensorflow、keras、pandas、numpy和xlrd。您可以在命令行中使用以下命令进行安装:
```
pip install tensorflow keras pandas numpy xlrd
```
接下来,可以按照以下步骤进行代码编写:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense
from tensorflow.keras.models import Sequential
import xlrd
# 加载数据
data = pd.read_excel(r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls", usecols=[4], nrows=3000, header=None)
dataset = data.values.astype("float32")
# 将数据集分为训练集和测试集
train_size = int(len(dataset) * 0.67)
test_size = len(dataset) - train_size
train_data, test_data = dataset[0:train_size,:], dataset[train_size:len(dataset),:]
# 准备数据
def create_dataset(dataset, window_size=1):
X, Y = [], []
for i in range(len(dataset)-window_size):
X.append(dataset[i:i+window_size, 0])
Y.append(dataset[i+window_size, 0])
return np.array(X), np.array(Y)
window_size = 1
train_X, train_Y = create_dataset(train_data, window_size)
test_X, test_Y = create_dataset(test_data, window_size)
# 创建LSTM模型
model = Sequential()
model.add(LSTM(32, input_shape=(window_size, 1)))
model.add(Dense(1))
model.compile(loss="mean_squared_error", optimizer="adam")
# 训练模型
model.fit(train_X, train_Y, epochs=50, batch_size=1, verbose=2)
# 单步预测
predicted = model.predict(test_X)
# 拟合与预测窗口的大小
fit_size = 500
pred_size = 500
# 完整预测序列
full_predicted = []
for i in range(len(dataset)-fit_size-pred_size):
fit_data = dataset[i:i+fit_size, :]
pred_data = predicted[i:i+pred_size, :]
model.fit(np.reshape(fit_data, (fit_size, window_size, 1)), pred_data, epochs=1, batch_size=1, verbose=0)
full_predicted.append(predicted[i+pred_size-1, 0])
# 将预测结果输出到excel文档中
book = xlrd.open_workbook(r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls")
writer = pd.ExcelWriter(r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls", engine='openpyxl')
writer.book = book
writer.sheets = dict((ws.title, ws) for ws in book.worksheets)
result_df = pd.DataFrame(full_predicted, columns=["Predicted"])
result_df.to_excel(writer, sheet_name='Sheet1', startcol=5, startrow=3000, index=False)
writer.save()
```
这个代码会首先加载数据,并将其分为训练集和测试集。接着,它会将数据集转换为LSTM模型所需的格式,并创建LSTM模型。然后,它会训练模型,并使用模型进行单步预测。最后,它会利用拟合窗口和预测窗口的大小,得到完整的预测序列,并将其输出到Excel文档中。请确保将代码中的文件路径更改为您自己的路径。
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