请利用Python绘制出极限学习机预测太阳黑子数的图

时间: 2024-03-22 13:38:14 浏览: 18
好的,以下是利用Python绘制出极限学习机预测太阳黑子数的图的代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from sklearn.metrics import mean_squared_error from elm import ELMRegressor # 加载数据 data = np.loadtxt('sunspot.txt', delimiter=',', usecols=[3]) # 数据归一化 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(-1, 1)) data = scaler.fit_transform(data.reshape(-1, 1)) # 划分训练集和测试集 train_size = int(len(data) * 0.8) train_data = data[:train_size] test_data = data[train_size:] # 构建特征和标签 def create_dataset(dataset, look_back=1): X, Y = [], [] for i in range(len(dataset) - look_back): X.append(dataset[i:i+look_back, 0]) Y.append(dataset[i+look_back, 0]) return np.array(X), np.array(Y) look_back = 12 X_train, Y_train = create_dataset(train_data, look_back) X_test, Y_test = create_dataset(test_data, look_back) # 构建ELM模型 elm = ELMRegressor(n_hidden=20) elm.fit(X_train, Y_train) # 预测 train_predict = elm.predict(X_train) test_predict = elm.predict(X_test) # 反归一化 train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict.reshape(-1, 1)) Y_train = scaler.inverse_transform(Y_train.reshape(-1, 1)) test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict.reshape(-1, 1)) Y_test = scaler.inverse_transform(Y_test.reshape(-1, 1)) # 计算均方误差 train_rmse = np.sqrt(mean_squared_error(Y_train, train_predict)) test_rmse = np.sqrt(mean_squared_error(Y_test, test_predict)) print('Train RMSE: %.3f' % train_rmse) print('Test RMSE: %.3f' % test_rmse) # 绘制图像 train_predict_plot = np.empty_like(data) train_predict_plot[:, :] = np.nan train_predict_plot[look_back:len(train_predict)+look_back, :] = train_predict test_predict_plot = np.empty_like(data) test_predict_plot[:, :] = np.nan test_predict_plot[len(train_predict)+(look_back*2)+1:len(data)-1, :] = test_predict plt.plot(scaler.inverse_transform(data)) plt.plot(train_predict_plot) plt.plot(test_predict_plot) plt.show() ``` 其中,代码中使用了`elm`库,该库提供了极限学习机的实现。在代码中,我们首先加载了太阳黑子数的数据,并对其进行了归一化处理。然后,将数据划分为训练集和测试集,并使用`create_dataset`函数构建特征和标签。接着,我们使用`ELMRegressor`构建了ELM模型,并对其进行了训练和预测。最后,我们反归一化预测结果,并计算了均方误差。最后,通过`matplotlib`库绘制了训练集、测试集和预测结果的图像。

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