请编写代码,利用lstm模型进行时间序列预测,使其仅对序列进行单步预测,随后通过拟合窗口与预测窗口随时间向右滑动,得到关于该序列的完整预测序列,其中加载数据时读取时间序列为r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls"文件路径中第5列前3000行的值,将这3000个数据分为训练集与测试集,训练模型后,利用模型预测第3000-3500行的数据,并将预测结果输出到excel文档中
时间: 2024-03-04 21:50:13 浏览: 129
好的,以下是代码实现,需要安装tensorflow和pandas库:
```python
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense
import pandas as pd
# 加载数据
df = pd.read_excel(r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls", usecols=[4], nrows=3000)
data = df.values.reshape(-1)
# 划分训练集和测试集
train_size = int(len(data) * 0.7)
train_data = data[:train_size]
test_data = data[train_size:]
# 定义参数
batch_size = 64
window_size = 30
shuffle_buffer_size = 1000
# 定义函数,将数据划分为窗口
def windowed_dataset(series, window_size, batch_size, shuffle_buffer):
series = tf.expand_dims(series, axis=-1)
ds = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(series)
ds = ds.window(window_size + 1, shift=1, drop_remainder=True)
ds = ds.flat_map(lambda w: w.batch(window_size + 1))
ds = ds.shuffle(shuffle_buffer)
ds = ds.map(lambda w: (w[:-1], w[-1]))
return ds.batch(batch_size).prefetch(1)
# 创建训练集和测试集的窗口数据
train_set = windowed_dataset(train_data, window_size, batch_size, shuffle_buffer_size)
test_set = windowed_dataset(test_data, window_size, batch_size, shuffle_buffer_size)
# 定义LSTM模型
model = Sequential([
LSTM(64, return_sequences=True),
LSTM(64),
Dense(1)
])
# 编译模型
model.compile(loss=tf.keras.losses.MeanSquaredError(), optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(), metrics=["mae"])
# 训练模型
history = model.fit(train_set, epochs=50, validation_data=test_set)
# 预测测试集
forecast = []
for time in range(len(data) - window_size):
forecast.append(model.predict(data[time:time + window_size][np.newaxis]))
# 将预测结果输出到excel文档中
df_pred = pd.DataFrame(np.array(forecast).reshape(-1), columns=["Prediction"])
df_pred.to_excel(r"D:\xiangmu\utilits\name_of_your_excel_file3.xls", sheet_name="Sheet1", startrow=3000, startcol=4, index=False)
```
在运行代码之前,需要将 `name_of_your_excel_file3.xls` 替换为你的 Excel 文件名。另外,需要注意的是,这里的预测结果是从第3001个数据开始预测的,因为前面需要30个数据作为输入窗口。
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