基于pytorch框架,用LSTM模型对48个时间点的单变量时间序列数据,进行5个类别分类的代码

时间: 2023-06-15 09:08:13 浏览: 41
以下是基于PyTorch框架,用LSTM模型对48个时间点的单变量时间序列数据进行5个类别分类的代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np # 定义LSTM模型 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): super(LSTM, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size) self.fc = nn.Linear(hidden_size, output_size) def forward(self, x): lstm_out, _ = self.lstm(x.view(len(x), 1, -1)) output = self.fc(lstm_out[-1]) return output # 数据预处理 def preprocess_data(data): # 按照时间序列长度48进行截断或补齐 if len(data) > 48: data = data[:48] elif len(data) < 48: data = np.concatenate([data, np.zeros(48 - len(data))]) # 归一化 data = (data - np.mean(data)) / np.std(data) return data # 加载数据集 data = np.load('data.npy') # shape: (num_samples, num_timesteps) labels = np.load('labels.npy') # shape: (num_samples,) # 数据预处理 data = np.array([preprocess_data(sample) for sample in data]) # 划分训练集和测试集 train_size = int(0.8 * len(data)) train_data, train_labels = data[:train_size], labels[:train_size] test_data, test_labels = data[train_size:], labels[train_size:] # 定义超参数 input_size = 1 hidden_size = 32 output_size = 5 lr = 0.001 epochs = 100 # 定义模型、损失函数和优化器 model = LSTM(input_size, hidden_size, output_size) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=lr) # 训练模型 for epoch in range(epochs): running_loss = 0.0 for i in range(len(train_data)): optimizer.zero_grad() output = model(torch.Tensor(train_data[i])) loss = criterion(output.view(1, -1), torch.LongTensor([train_labels[i]])) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() print('Epoch %d loss: %.3f' % (epoch+1, running_loss/len(train_data))) # 测试模型 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for i in range(len(test_data)): output = model(torch.Tensor(test_data[i])) _, predicted = torch.max(output.data, 0) total += 1 correct += (predicted == test_labels[i]) print('Accuracy: %.2f%%' % (100 * correct / total)) ``` 需要注意的是,上述代码中的数据集格式为numpy数组,其中`data`表示输入的时间序列数据,`labels`表示对应的类别标签。在数据预处理中,我们将每个时间序列数据归一化,并按照时间序列长度48进行截断或补齐。在模型训练和测试中,我们使用交叉熵损失函数和Adam优化器,训练过程中输出每个epoch的平均loss,并在测试集上计算模型的准确率。

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