python气温预测rnn

时间: 2023-12-02 07:43:10 浏览: 237
以下是使用RNN模型进行气温预测的Python代码示例: ```python import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, SimpleRNN # 读取数据 data = pd.read_csv('/data/jena_climate_2009_2016.csv', engine='python') # 取出温度数据 temp = data['T (degC)'].values # 数据标准化 mean = temp[:200000].mean() std = temp[:200000].std() temp = (temp - mean) / std # 定义生成时间序列样本的函数 def generator(data, lookback, delay, min_index, max_index, shuffle=False, batch_size=128, step=6): if max_index is None: max_index = len(data) - delay - 1 i = min_index + lookback while True: if shuffle: rows = np.random.randint(min_index + lookback, max_index, size=batch_size) else: if i + batch_size >= max_index: i = min_index + lookback rows = np.arange(i, min(i + batch_size, max_index)) i += len(rows) samples = np.zeros((len(rows), lookback // step, data.shape[-1])) targets = np.zeros((len(rows),)) for j, row in enumerate(rows): indices = range(rows[j] - lookback, rows[j], step) samples[j] = data[indices] targets[j] = data[rows[j] + delay] yield samples, targets # 定义训练集、验证集和测试集的生成器 lookback = 1440 step = 6 delay = 144 batch_size = 128 train_gen = generator(temp, lookback=lookback, delay=delay, min_index=0, max_index=200000, shuffle=True, step=step, batch_size=batch_size) val_gen = generator(temp, lookback=lookback, delay=delay, min_index=200001, max_index=300000, step=step, batch_size=batch_size) test_gen = generator(temp, lookback=lookback, delay=delay, min_index=300001, max_index=None, step=step, batch_size=batch_size) val_steps = (300000 - 200001 - lookback) // batch_size test_steps = (len(temp) - 300001 - lookback) // batch_size # 定义RNN模型 model = Sequential() model.add(SimpleRNN(32, input_shape=(None, temp.shape[-1]))) model.add(Dense(1)) model.compile(optimizer='rmsprop', loss='mae') # 训练模型 history = model.fit_generator(train_gen, steps_per_epoch=500, epochs=20, validation_data=val_gen, validation_steps=val_steps) # 绘制损失曲线 loss = history.history['loss'] val_loss = history.history['val_loss'] epochs = range(1, len(loss) + 1) plt.plot(epochs, loss, 'bo', label='Training loss') plt.plot(epochs, val_loss, 'b', label='Validation loss') plt.title('Training and validation loss') plt.legend() plt.show() # 在测试集上评估模型 test_loss = model.evaluate_generator(test_gen, steps=test_steps) print('test loss:', test_loss) # 预测未来24小时的温度 lookback = 1440 step = 6 delay = 144 batch_size = 128 test_gen = generator(temp, lookback=lookback, delay=delay, min_index=300001, max_index=None, step=step, batch_size=batch_size) test_steps = (len(temp) - 300001 - lookback) // batch_size preds = model.predict_generator(test_gen, steps=test_steps) preds = preds.reshape(-1) preds = preds * std + mean ```

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python中利用LSTM模型进行时间序列预测分析的实现

在Python中,时间序列预测分析是一项重要的任务,尤其在金融、商业、气象等多个领域有着广泛的应用。长短期记忆网络(LSTM)作为一种递归神经网络(RNN)的变种,特别适合处理这类数据,因为它能够捕捉序列中的长期...
recommend-type

pytorch-RNN进行回归曲线预测方式

在PyTorch中,循环神经网络(RNN)是一种用于处理序列数据的深度学习模型,尤其适合于时间序列预测和自然语言处理等任务。本文主要介绍如何使用PyTorch实现RNN来进行回归曲线预测,以sin曲线为例,预测对应的cos曲线...
recommend-type

AirKiss技术详解:无线传递信息与智能家居连接

AirKiss原理是一种创新的信息传输技术,主要用于解决智能设备与外界无物理连接时的网络配置问题。传统的设备配置通常涉及有线或无线连接,如通过路由器的Web界面输入WiFi密码。然而,AirKiss技术简化了这一过程,允许用户通过智能手机或其他移动设备,无需任何实际连接,就能将网络信息(如WiFi SSID和密码)“隔空”传递给目标设备。 具体实现步骤如下: 1. **AirKiss工作原理示例**:智能插座作为一个信息孤岛,没有物理连接,通过AirKiss技术,用户的微信客户端可以直接传输SSID和密码给插座,插座收到这些信息后,可以自动接入预先设置好的WiFi网络。 2. **传统配置对比**:以路由器和无线摄像头为例,常规配置需要用户手动设置:首先,通过有线连接电脑到路由器,访问设置界面输入运营商账号和密码;其次,手机扫描并连接到路由器,进行子网配置;最后,摄像头连接家庭路由器后,会自动寻找厂商服务器进行心跳包发送以保持连接。 3. **AirKiss的优势**:AirKiss技术简化了配置流程,减少了硬件交互,特别是对于那些没有显示屏、按键或网络连接功能的设备(如无线摄像头),用户不再需要手动输入复杂的网络设置,只需通过手机轻轻一碰或发送一条消息即可完成设备的联网。这提高了用户体验,降低了操作复杂度,并节省了时间。 4. **应用场景扩展**:AirKiss技术不仅适用于智能家居设备,也适用于物联网(IoT)场景中的各种设备,如智能门锁、智能灯泡等,只要有接收AirKiss信息的能力,它们就能快速接入网络,实现远程控制和数据交互。 AirKiss原理是利用先进的无线通讯技术,结合移动设备的便利性,构建了一种无需物理连接的设备网络配置方式,极大地提升了物联网设备的易用性和智能化水平。这种技术在未来智能家居和物联网设备的普及中,有望发挥重要作用。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

交叉验证全解析:数据挖掘中的黄金标准与优化策略

![交叉验证全解析:数据挖掘中的黄金标准与优化策略](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/eff0a03452b18f6b259f99cebef24bd9.png) # 1. 交叉验证的基本概念和重要性 ## 1.1 交叉验证的定义 交叉验证是一种统计方法,用于评估并改进机器学习模型的泛化能力。它通过将数据集分为几个小的“折”(或称为“子集”),然后迭代使用这些数据子集来训练和测试模型,从而得到模型性能的更准确估计。 ## 1.2 交叉验证的重要性 在机器学习过程中,我们通常面临一个重要的问题:模型可能对训练数据过度拟合,而不能很好地推广到新数据
recommend-type

在交换机上创建 VLAN10、VLAN20和VLAN30,将交换机 B 的 2-5 接口加入到 VLAN 10 中 用ensp写出配置命令

在交换机上配置VLAN并分配接口到特定的VLAN中,通常需要登录到交换机的命令行界面。以下是在华为交换机上使用eNSP(Enterprise Network Simulation Platform,企业网络模拟平台)模拟器进行VLAN配置的基本步骤和命令: 首先,进入系统视图: ``` system-view ``` 然后创建VLAN10、VLAN20和VLAN30: ``` vlan 10 vlan 20 vlan 30 ``` 接下来,将交换机B的2到5端口加入到VLAN10中,假设交换机B的接口编号为GigabitEthernet0/0/2至GigabitEthernet0/0/5
recommend-type

Hibernate主键生成策略详解

"Hibernate各种主键生成策略与配置详解" 在关系型数据库中,主键是表中的一个或一组字段,用于唯一标识一条记录。在使用Hibernate进行持久化操作时,主键的生成策略是一个关键的配置,因为它直接影响到数据的插入和管理。以下是Hibernate支持的各种主键生成策略的详细解释: 1. assigned: 这种策略要求开发者在保存对象之前手动设置主键值。Hibernate不参与主键的生成,因此这种方式可以跨数据库,但并不推荐,因为可能导致数据一致性问题。 2. increment: Hibernate会从数据库中获取当前主键的最大值,并在内存中递增生成新的主键。由于这个过程不依赖于数据库的序列或自增特性,它可以跨数据库使用。然而,当多进程并发访问时,可能会出现主键冲突,导致Duplicate entry错误。 3. hilo: Hi-Lo算法是一种优化的增量策略,它在一个较大的范围内生成主键,减少数据库交互。在每个session中,它会从数据库获取一个较大的范围,然后在内存中分配,降低主键碰撞的风险。 4. seqhilo: 类似于hilo,但它使用数据库的序列来获取范围,适合Oracle等支持序列的数据库。 5. sequence: 这个策略依赖于数据库提供的序列,如Oracle、PostgreSQL等,直接使用数据库序列生成主键,保证全局唯一性。 6. identity: 适用于像MySQL这样的数据库,它们支持自动增长的主键。Hibernate在插入记录时让数据库自动为新行生成主键。 7. native: 根据所连接的数据库类型,自动选择最合适的主键生成策略,如identity、sequence或hilo。 8. uuid: 使用UUID算法生成128位的唯一标识符,适用于分布式环境,无需数据库支持。 9. guid: 类似于uuid,但根据不同的实现可能会有所不同,通常在Windows环境下生成的是GUID字符串。 10. foreign: 通过引用另一个表的主键来生成当前表的主键,适用于关联实体的情况。 11. select: 在插入之前,通过执行SQL查询来获取主键值,这种方式需要开发者提供定制的SQL语句。 12. 注释方式配置: 可以通过在Java实体类的@Id和@GeneratedValue注解中指定generator属性来配置自定义的主键生成策略。 13. 小结: Hibernate的主键生成策略选择应基于数据库特性、性能需求以及是否需要跨数据库兼容等因素。在实际应用中,需要根据项目具体需求选择最适合的策略。 注意,合理选择主键生成策略对于数据库性能和数据一致性至关重要。例如,increment策略在多进程环境下可能会出现问题,而sequence和identity策略则更安全,但可能不适合所有数据库系统。因此,开发者应充分理解每种策略的优缺点,并结合实际情况作出决策。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

【数据挖掘模型评估】:AUC-ROC曲线深度剖析及应用

![【数据挖掘模型评估】:AUC-ROC曲线深度剖析及应用](https://us.v-cdn.net/6030995/uploads/lithium_attachments/image/serverpage/image-id/197iD52A116307C7E332/roc.png) # 1. 数据挖掘模型评估基础 在数据挖掘领域,评估一个模型的性能是至关重要的环节。这不仅关系到模型是否能够满足预期任务的需求,而且还涉及到模型泛化能力的判定。传统上,模型的评估指标包括准确度、召回率、精确率等。然而,这些指标在面对不平衡数据集时可能会产生误导。因此,数据挖掘者需要更全面和深入的评估方法,而R
recommend-type

hbase建表,插入数据

HBase是一个开源的非关系型分布式数据库(NoSQL),它基于Google的Bigtable模型,适用于存储大量稀疏的数据集。HBase的数据模型由行、列和时间戳组成,数据是按照列族(Column Family)存储的。下面是使用HBase进行建表和插入数据的基本步骤: 1. 建表 在HBase中建表主要涉及确定表名和列族。使用HBase Shell或者编程API可以创建一个新的表。例如,在HBase Shell中创建一个名为`my_table`的表,可以按照以下命令操作: ```shell create 'my_table', 'cf1', 'cf2' ``` 上述命令创建了一个新表