代码:用bp神经网络进行时间序列预测的代码?

时间: 2024-04-14 08:09:22 浏览: 9
以下是用bp神经网络进行时间序列预测的Python代码示例: ``` python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 创建时间序列数据 x = np.arange(0, 10, 0.1) y = np.sin(x) # 分割数据集 train_size = int(len(x) * 0.7) train_X, test_X = x[:train_size], x[train_size:] train_Y, test_Y = y[:train_size], y[train_size:] # 构建神经网络 class BPNN: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size self.W1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size) self.b1 = np.zeros((1, self.hidden_size)) self.W2 = np.random.randn(self.hidden_size, self.output_size) self.b2 = np.zeros((1, self.output_size)) def sigmoid(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def forward(self, X): self.A1 = np.dot(X, self.W1) + self.b1 self.H1 = self.sigmoid(self.A1) self.A2 = np.dot(self.H1, self.W2) + self.b2 return self.A2 def sigmoid_derivative(self, x): return x * (1 - x) def train(self, X, Y, epochs, learning_rate): for epoch in range(epochs): # 前向传播 output = self.forward(X) # 反向传播 error = output - Y dA2 = error dW2 = np.dot(self.H1.T, dA2) db2 = np.sum(dA2, axis=0) dH1 = np.dot(dA2, self.W2.T) dA1 = dH1 * self.sigmoid_derivative(self.H1) dW1 = np.dot(X.T, dA1) db1 = np.sum(dA1, axis=0) # 更新权重和偏置 self.W1 -= learning_rate * dW1 self.b1 -= learning_rate * db1 self.W2 -= learning_rate * dW2 self.b2 -= learning_rate * db2 # 训练神经网络并预测结果 input_size = 1 hidden_size = 3 output_size = 1 learning_rate = 0.01 epochs = 1000 model = BPNN(input_size, hidden_size, output_size) model.train(train_X.reshape(-1, 1), train_Y.reshape(-1, 1), epochs, learning_rate) predicted_Y = model.forward(test_X.reshape(-1, 1)) # 可视化结果 plt.plot(x, y, label="sin(x)") plt.plot(test_X, predicted_Y, label="predicted sin(x)") plt.legend() plt.show() ``` 请注意,此代码示例仅用于演示目的,实际上在使用神经网络进行时间序列预测时,需要根据具体情况调整模型架构和调整超参数。

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