写一个预测精度比较高的RNN的预测代码
时间: 2024-01-25 12:04:19 浏览: 177
好的,以下是一个预测精度比较高的RNN预测代码,使用PyTorch实现。这个代码使用一个LSTM模型来进行序列预测,并且使用了一些技巧来提高预测精度:
```
import torch
import torch.nn as nn
import numpy as np
# 定义LSTM模型
class LSTM(nn.Module):
def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size, num_layers):
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, input):
h0 = torch.zeros(self.num_layers, input.size(0), self.hidden_size).to(input.device)
c0 = torch.zeros(self.num_layers, input.size(0), self.hidden_size).to(input.device)
output, (hn, cn) = self.lstm(input, (h0, c0))
output = self.fc(output[:, -1, :])
return output
# 定义训练数据
input_data = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])
target_data = np.array([2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20])
# 转换为Tensor
input_tensor = torch.from_numpy(input_data).unsqueeze(1).float()
target_tensor = torch.from_numpy(target_data).unsqueeze(1).float()
# 定义超参数
input_size = 1
hidden_size = 10
output_size = 1
num_layers = 2
learning_rate = 0.01
num_epochs = 1000
# 创建LSTM模型
lstm = LSTM(input_size, hidden_size, output_size, num_layers)
# 将模型移到GPU上
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
lstm.to(device)
# 定义损失函数和优化器
loss_fn = nn.MSELoss()
optimizer = torch.optim.Adam(lstm.parameters(), lr=learning_rate)
# 训练模型
for epoch in range(num_epochs):
lstm.zero_grad()
output = lstm(input_tensor)
loss = loss_fn(output, target_tensor)
loss.backward()
optimizer.step()
if epoch % 100 == 0:
print('Epoch: {}, Loss: {}'.format(epoch, loss.item()))
# 预测模型
with torch.no_grad():
input_tensor = torch.from_numpy(np.array([11, 12, 13, 14, 15])).unsqueeze(1).float().to(device)
output_tensor = lstm(input_tensor)
output_data = output_tensor.cpu().numpy().flatten()
print('Input: {}, Target: {}, Output: {}'.format([11, 12, 13, 14, 15], [22, 24, 26, 28, 30], output_data))
```
这个代码使用一个LSTM模型来进行序列预测。训练数据和目标数据是一个简单的1到10的序列,目标是每个元素乘以2得到的序列。模型的输入和输出都是标量,因此需要将训练数据和目标数据转换为形状为`(seq_length, 1)`的张量。在训练过程中,将LSTM的输出与目标数据进行比较,使用均方误差损失函数进行优化,并使用Adam优化器进行更新。最后,使用训练好的模型进行预测并输出结果。
此外,为了提高预测精度,还进行了以下优化:
1. 将LSTM模型移到GPU上进行训练和预测,以加速计算。
2. 增加了LSTM的层数,以增加模型的复杂度。
3. 增加了训练次数,以提高模型的拟合能力。
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