以下这段代码中的X_val、y_val是来自哪儿呢,没有看到有X和Y的对训练集和测试集的划分的代码,并且这段代码还报错”name 'space_eval' is not defined“,且Xtrain,Xtest,Ytrain,Ytest = TTS(X, y,test_size=0.2,random_state=100)只划分了训练集和测试集,验证集是在哪呢?还有一个问题是以下代码用了五倍交叉验证,所以不需要用这段代码"Xtrain,Xtest,Ytrain,Ytest = TTS(X, y,test_size=0.2,random_state=100)”来划分训练集和测试集了吗:from sklearn.model_selection import cross_val_score from hyperopt import hp, fmin, tpe, Trials from xgboost import XGBRegressor as XGBR # 定义超参数空间 space = { 'max_depth': hp.choice('max_depth', range(1, 10)), 'min_child_weight': hp.choice('min_child_weight', range(1, 10)), 'gamma': hp.choice('gamma', [0, 1, 5, 10]), 'subsample': hp.uniform('subsample', 0.5, 1), 'colsample_bytree': hp.uniform('colsample_bytree', 0.5, 1) } # 定义目标函数 def hyperopt_objective(params): reg = XGBR(random_state=100, n_estimators=22, **params) scores = cross_val_score(reg, X_train, y_train, cv=5) # 五倍交叉验证 return 1 - scores.mean() # 返回平均交叉验证误差的相反数,即最小化误差 # 创建Trials对象以记录调参过程 trials = Trials() # 使用贝叶斯调参找到最优参数组合 best = fmin(hyperopt_objective, space, algo=tpe.suggest, max_evals=100, trials=trials) # 输出最优参数组合 print("Best parameters:", best) # 在最优参数组合下训练模型 best_params = space_eval(space, best) reg = XGBR(random_state=100, n_estimators=22, **best_params) reg.fit(X_train, y_train) # 在验证集上评估模型 y_pred = reg.predict(X_val) evaluation = evaluate_model(y_val, y_pred) # 自定义评估函数 print("Model evaluation:", evaluation)
根据你提供的代码,我可以看出以下几点:
代码中的
X_val
和y_val
是用于在最优参数组合下训练模型后,在验证集上评估模型的数据。在给定的代码中,并没有显示从哪里获取这些数据。可能是在代码的其他部分进行了训练集、验证集和测试集的划分,并将X_val
和y_val
作为验证集。报错
name 'space_eval' is not defined
是因为在代码中没有导入space_eval
函数的模块。你需要添加from hyperopt.pyll import space_eval
导入该函数。你正确地指出了使用五倍交叉验证时,不需要使用
TTS(X, y,test_size=0.2,random_state=100)
来划分训练集和测试集。五倍交叉验证会自动将数据集划分为5个不同的训练集和测试集。
综上所述,要解决报错问题,你需要在代码中添加以下导入语句:
from hyperopt.pyll import space_eval
同时,你还需要根据实际情况提供划分训练集、验证集和测试集的代码,以及获取X_val
和y_val
数据的代码。
解释这段代码:for train_index, test_index in kf.split(X_train): # 划分训练集和验证集 X_train_fold, X_val_fold = X_train.iloc[train_index], X_train.iloc[test_index] y_train_fold, y_val_fold = y_train_forced_turnover_nolimited.iloc[train_index], y_train_forced_turnover_nolimited.iloc[test_index] # 创建模型 model = create_model() # 定义早停策略 #early_stopping = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=10, verbose=1) # 训练模型 model.fit(X_train_fold, y_train_fold, validation_data=(X_val_fold, y_val_fold), epochs=epochs, batch_size=batch_size,verbose=1) # 预测验证集 y_pred = model.predict(X_val_fold) # 计算AUC指标 auc = roc_auc_score(y_val_fold, y_pred) cv_scores.append(auc) # 输出交叉验证结果 print('CV AUC:', np.mean(cv_scores))
这段代码实现了一个 K 折交叉验证的过程,其中 X_train 是输入特征数据,y_train_forced_turnover_nolimited 是对应的标签数据。在每一次循环中,将数据集分成 K 份,每一份轮流作为验证集,其余 K-1 份作为训练集。在每一份的训练集上使用 create_model 函数创建模型,使用 fit 函数来训练模型,并使用 validation_data 参数指定验证集。在训练完成后,使用 predict 函数对验证集进行预测,并计算 AUC 指标,将其存储在 cv_scores 列表中。最后输出 K 折交叉验证的平均 AUC 值。
# 进行数据归一化,将数据归一化到0-1之间 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) train = scaler.fit_transform(train) val = scaler.fit_transform(val) """ 进行训练集数据特征和对应标签的划分,其中前面48个采样点中的天气特征、电价特征和负荷特征 来预测第49个点的电力负荷值。 """ # 设置训练集的特征列表和对应标签列表 x_train = [] y_train = [] for i in np.arange(48, len(train)): x_train.append(train[i - 48:i, :]) y_train.append(train[i, 5]) # 将训练集由list格式变为array格式 x_train, y_train = np.array(x_train), np.array(y_train) x_train, y_train = np.reshape(x_train, (x_train.shape[0], 48*6)), np.reshape(y_train, (y_train.shape[0], 1)) # 设置训练集的特征列表和对应标签列表 x_val = [] y_val = [] for i in np.arange(48, len(val)): x_val.append(val[i - 48:i, :]) y_val.append(val[i, 5]) # 将训练集由list格式变为array格式 x_val, y_val = np.array(x_val), np.array(y_val) x_val, y_val = np.reshape(x_val, (x_val.shape[0], 48*6)), np.reshape(y_val, (y_val.shape[0], 1)) 请记住这串代码
这段代码的主要功能是对时间序列数据进行预处理,并构建用于训练的时间窗口特征矩阵和对应的标签向量。以下是详细的解释:
1. 数据归一化
scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1))
train = scaler.fit_transform(train)
val = scaler.transform(val)
这里使用了 MinMaxScaler
对训练集 (train
) 和验证集 (val
) 进行归一化操作,将其所有特征缩放到 [0, 1]
范围内。注意,在对验证集做变换时应该直接使用 .transform()
方法而不是再次调用 .fit_transform()
,因为需要保持训练集和验证集的数据分布一致性。
2. 构建滑动窗口特性
训练集部分:
x_train = []
y_train = []
for i in np.arange(48, len(train)):
x_train.append(train[i - 48:i, :]) # 提取过去48个时刻的所有特征作为输入X
y_train.append(train[i, 5]) # 当前时刻的第6列(索引为5)数值作为输出Y
# 转换列表为数组形式并调整形状
x_train, y_train = np.array(x_train), np.array(y_train)
x_train = np.reshape(x_train, (x_train.shape[0], 48 * 6)) # 展平每个样本至单维向量
y_train = np.reshape(y_train, (y_train.shape[0], 1)) # 确保目标值是一个二维数组
此段程序的作用是从历史数据中构造出一组“连续时间段内的特征”及其相应的目标值。“每组 X 特征包含了最近过去的48次观测记录”,而 “每次 Y 标签则代表当前时间步长下的某个特定指标”。
例如,如果原始数据有7天的日均气温、风速等信息,则该过程会生成一个包含这七天天气状况及其它因素在内的单一实例,同时附加第八天的实际负载读数作为一个监督学习任务里的标记答案。
同样的步骤也被应用于测试集合上创建相应的自变量与因变量组合:
验证集部分:
x_val = []
y_val = []
for i in np.arange(48, len(val)):
x_val.append(val[i - 48:i, :])
y_val.append(val[i, 5])
x_val, y_val = np.array(x_val), np.array(y_val)
x_val = np.reshape(x_val, (x_val.shape[0], 48 * 6))
y_val = np.reshape(y_val, (y_val.shape[0], 1))
总结说明
上述流程实现了以下几件事情:
- 使用Min-Max标准化技术规范化的整个数值区间。
- 创建了一种基于先前固定长度片段的历史资料去推测未来单一结果的形式——典型的时间序列分析模型前置准备动作之一!
这种方法尤其适合于依赖过往模式来进行短期预测的问题场景,比如股票价格走势预计或是能源消耗评估等领域都有广泛应用价值。
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