请为我写一段精准度比较高的LSTM回归预测模型,并对结果可视化。

时间: 2024-03-26 10:41:32 浏览: 14
好的,下面是一个简单的LSTM回归预测模型的示例代码,包括数据处理、模型构建、训练和可视化等步骤。 首先,我们生成一些假数据,用于模型训练和测试: ```python import numpy as np # 生成随机数据 np.random.seed(0) X = np.random.rand(1000, 1) y = np.sin(X * 10) + np.random.randn(1000, 1) * 0.1 ``` 接下来,我们将数据划分为训练集和测试集,并进行归一化处理: ```python from sklearn.preprocessing import StandardScaler, MinMaxScaler, MaxAbsScaler from sklearn.model_selection import train_test_split # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=0) # 归一化处理 scaler_x = MinMaxScaler() X_train = scaler_x.fit_transform(X_train) X_test = scaler_x.transform(X_test) scaler_y = MinMaxScaler() y_train = scaler_y.fit_transform(y_train) y_test = scaler_y.transform(y_test) ``` 接下来,我们构建LSTM回归预测模型。在这个模型中,我们使用了一个LSTM层和一个全连接层,其中LSTM层的输出被传递给全连接层,最终输出一个标量值。 ```python import torch import torch.nn as nn class LSTMRegressor(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super().__init__() self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size, batch_first=True) self.fc = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): lstm_out, _ = self.lstm(x) y_pred = self.fc(lstm_out[:, -1, :]) return y_pred ``` 接下来,我们定义一些模型超参数: ```python # 定义超参数 input_size = 1 hidden_size = 32 output_size = 1 learning_rate = 0.001 num_epochs = 1000 ``` 然后,我们创建模型、定义损失函数和优化器: ```python # 创建模型 model = LSTMRegressor(input_size, hidden_size, output_size) # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) ``` 接下来,我们进行模型训练: ```python # 开始训练模型 for epoch in range(num_epochs): # 将数据转换为Tensor inputs = torch.Tensor(X_train).unsqueeze(2) labels = torch.Tensor(y_train).unsqueeze(1) # 前向传播 outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) # 反向传播 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # 输出训练结果 if (epoch+1) % 100 == 0: print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, num_epochs, loss.item())) ``` 最后,我们对模型进行测试,并可视化预测结果: ```python import matplotlib.pyplot as plt # 对模型进行测试 model.eval() with torch.no_grad(): inputs = torch.Tensor(X_test).unsqueeze(2) labels = torch.Tensor(y_test).unsqueeze(1) outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) print('Test Loss: {:.4f}'.format(loss.item())) # 可视化结果 plt.figure(figsize=(10, 5)) plt.plot(X_test, y_test, label='Ground Truth') plt.plot(X_test, outputs.numpy(), label='Predictions') plt.legend(loc='upper left') plt.show() ``` 这里我们使用了Matplotlib库进行可视化,可以将模型预测结果与真实数据进行比较。 希望这个示例代码可以对你有所帮助!

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