编写一个Python程序,使用PyTorch深度学习框架实现一个循环神经网络(RNN)用于时间序列数据的预测。 要求使用PyTorch框架,构建一个RNN模型,并使用某一时间序列数据集训练模型并进行预测。要求程序能够加载数据集、训练模型并输出预测结果以及准确率等评估指标。

时间: 2024-03-12 07:47:04 浏览: 19
好的,我会为您提供RNN时间序列预测的Python程序,并使用PyTorch框架实现。以下是程序代码: ```python import torch import torch.nn as nn import numpy as np import pandas as pd from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler # 加载数据集 data = pd.read_csv('your_data.csv') data = data.iloc[:, 1:2].values scaler = MinMaxScaler() data = scaler.fit_transform(data) # 划分训练集和测试集 train_size = int(len(data) * 0.8) test_size = len(data) - train_size train_data, test_data = data[0:train_size, :], data[train_size:len(data), :] # 定义RNN模型 class RNN(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(RNN, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.rnn = nn.RNN(input_size, hidden_size, batch_first=True) self.fc = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): h0 = torch.zeros(1, x.size(0), self.hidden_size) out, _ = self.rnn(x, h0) out = self.fc(out[:, -1, :]) return out # 定义超参数 input_size = 1 hidden_size = 32 output_size = 1 learning_rate = 0.001 num_epochs = 1000 # 定义模型、损失函数和优化器 rnn = RNN(input_size, hidden_size, output_size) criterion = nn.MSELoss() optimizer = torch.optim.Adam(rnn.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): inputs = torch.Tensor(train_data[:-1]).view(1, train_size-1, 1) labels = torch.Tensor(train_data[1:]).view(1, train_size-1, 1) outputs = rnn(inputs) loss = criterion(outputs, labels) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() if (epoch + 1) % 100 == 0: print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch + 1, num_epochs, loss.item())) # 预测结果 rnn.eval() with torch.no_grad(): inputs = torch.Tensor(test_data[:-1]).view(1, test_size-1, 1) labels = torch.Tensor(test_data[1:]).view(1, test_size-1, 1) outputs = rnn(inputs) predicted = scaler.inverse_transform(outputs.detach().numpy()) actual = scaler.inverse_transform(labels.detach().numpy()) # 计算准确率 accuracy = np.mean(np.abs(predicted - actual) / actual) print('Accuracy: {:.2f}%'.format((1 - accuracy) * 100)) ``` 请将代码中的 `your_data.csv` 替换为您自己的数据集文件名,然后运行程序即可。程序会首先加载数据集,然后使用 MinMaxScaler 对数据进行归一化处理,接着将数据集划分为训练集和测试集。然后,定义了一个 RNN 模型并指定了超参数,损失函数和优化器。接下来,程序使用训练集对模型进行训练,并输出每个 epoch 的损失值。最后,程序使用测试集对模型进行预测,并计算预测结果的准确率。 希望这个程序能够帮助到您!

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