python气温预测rnn

时间: 2023-12-02 18:43:10 浏览: 52
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 ```

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