135个数据作为训练集,15个数据为测试集,lookback=10,那batchsize是多少

时间: 2024-03-04 15:51:43 浏览: 21
由于 lookback=10,每个时间步需要10个数据作为输入,因此在训练集中,我们可以从第10个数据开始构建第一个样本,直到第126个数据。这样共有117个样本。对于测试集,同样地从第10个数据开始构建第一个样本,直到第15个数据。这样共有6个样本。 在确定 batchsize 时,我们需要考虑模型的内存限制和训练效率。一般来说,较大的 batchsize 可以加快训练速度,但可能会导致内存不足。而较小的 batchsize 虽然可以避免内存问题,但可能会导致训练速度变慢。 在这种情况下,我们可以根据内存限制和训练效率来选择一个适当的 batchsize。假设我们的内存限制为 128MB,每个数据点的大小为 4 字节(32 位浮点数),则每个 batch 的大小应该为: batchsize = 内存限制 / (数据点大小 * (lookback + 1)) = 128MB / (4B * 11) ≈ 294 因此,我们可以选择 batchsize 为 294,这样可以保证内存充足,同时也可以加快训练速度。当然,实际选择的 batchsize 还需要根据具体情况进行调整。
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写一个python Flask销售预测系统中,有一个suanfa.py文件:先读取shuju.csv (共有24条数据,包含Date(object)(yyyy/mm)和TotalPrice(float64)两个属性), 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)然后训练模型求出MSE, 将模型保存;有一个predict.html文件:里面有一个日期选择框和一个销售额预测按钮,用户选择好年月后 点击按钮系统就开始调用保存好的模型来预测所选月份的销售额,然后将预测结果返回到前端页面日期选择框下面的结果返回 框中;有一个app.py文件:定义路径。用flask和bootstrap、LayUI写出完整详细代码

suanfa.py代码: ```python import pandas as pd import numpy as np import torch import torch.nn as nn from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler # 读取数据 data = pd.read_csv('shuju.csv') # 归一化处理 scaler = MinMaxScaler() data['TotalPrice'] = scaler.fit_transform(data['TotalPrice'].values.reshape(-1, 1)) # 划分数据集 def split_data(data, lookback): data_raw = data.to_numpy() data = [] for index in range(len(data_raw) - lookback): data.append(data_raw[index: index + lookback]) data = np.array(data) test_size = int(np.round(0.2 * data.shape[0])) train_size = data.shape[0] - test_size x_train = torch.tensor(data[:train_size, :-1, :]) y_train = torch.tensor(data[:train_size, -1, :]) x_test = torch.tensor(data[train_size:, :-1, :]) y_test = torch.tensor(data[train_size:, -1, :]) return x_train, y_train, x_test, y_test # 超参数 input_size = 1 hidden_size = 32 num_layers = 2 output_size = 1 num_epochs = 100 learning_rate = 0.01 # 定义模型 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, output_size): super(LSTM, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size, num_layers, batch_first=True) self.fc = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): h0 = torch.zeros(self.num_layers, x.size(0), self.hidden_size).to(device) c0 = torch.zeros(self.num_layers, x.size(0), self.hidden_size).to(device) out, _ = self.lstm(x, (h0, c0)) out = out[:, -1, :] out = self.fc(out) return out device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = LSTM(input_size, hidden_size, num_layers, output_size).to(device) # 损失函数和优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 x_train, y_train, x_test, y_test = split_data(data, lookback=4) for epoch in range(num_epochs): inputs = x_train.to(device) targets = y_train.to(device) outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, targets) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() if (epoch + 1) % 10 == 0: print(f'Epoch [{epoch + 1}/{num_epochs}], Loss: {loss.item():.4f}') # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), 'model.pt') ``` predict.html代码: ```html <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <title>销售预测系统</title> <!-- 引入layui样式 --> <link rel="stylesheet" href="https://www.layuicdn.com/layui/css/layui.css"> </head> <body> <div class="layui-container"> <div class="layui-row"> <div class="layui-col-md-offset3 layui-col-md-6"> <form class="layui-form"> <div class="layui-form-item"> <label class="layui-form-label">选择日期</label> <div class="layui-input-block"> <input type="text" name="date" id="date" placeholder="yyyy/mm" autocomplete="off" class="layui-input"> </div> </div> <div class="layui-form-item"> <div class="layui-input-block"> <button type="button" class="layui-btn" onclick="predict()">销售额预测</button> </div> </div> </form> </div> </div> <div class="layui-row"> <div class="layui-col-md-offset3 layui-col-md-6"> <div class="layui-form-item"> <label class="layui-form-label">销售额预测结果</label> <div class="layui-input-block"> <input type="text" name="result" id="result" readonly="readonly" autocomplete="off" class="layui-input"> </div> </div> </div> </div> </div> <!-- 引入layui JS --> <script src="https://www.layuicdn.com/layui/layui.js"></script> <script> function predict() { var date = $("#date").val(); $.ajax({ type: "POST", url: "/predict", data: {"date": date}, success: function (data) { $("#result").val(data); } }); } </script> </body> </html> ``` app.py代码: ```python from flask import Flask, render_template, request, jsonify import pandas as pd import numpy as np import torch from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from suanfa import LSTM app = Flask(__name__) # 加载模型 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = LSTM(input_size=1, hidden_size=32, num_layers=2, output_size=1).to(device) model.load_state_dict(torch.load('model.pt')) # 读取数据并归一化处理 data = pd.read_csv('shuju.csv') scaler = MinMaxScaler() data['TotalPrice'] = scaler.fit_transform(data['TotalPrice'].values.reshape(-1, 1)) # 定义预测函数 def predict(date): # 获取前4个月的销售额数据 last_4_month = [] for i in range(4): year, month = date.split('/') month = int(month) - i if month <= 0: year = str(int(year) - 1) month = 12 + month if month < 10: month = '0' + str(month) else: month = str(month) date_str = year + '/' + month last_4_month.append(data[data['Date'] == date_str]['TotalPrice'].values[0]) last_4_month.reverse() input_data = torch.tensor(last_4_month).view(1, 4, 1).float().to(device) # 模型预测 with torch.no_grad(): output = model(input_data) output = scaler.inverse_transform(output.cpu().numpy())[0][0] return round(output, 2) # 定义路由 @app.route('/') def index(): return render_template('predict.html') @app.route('/predict', methods=['POST']) def predict_result(): date = request.form.get('date') result = predict(date) return jsonify(result) if __name__ == '__main__': app.run(debug=True) ``` 在运行完以上代码后,通过访问http://localhost:5000/即可进入销售预测系统。用户选择好年月后点击预测按钮,系统就会调用保存好的模型来预测所选月份的销售额,并将预测结果显示在页面下方的结果返回框中。

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。

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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