waterConsump.csv为用户的用水量数据,数据中有编 号为1-200的200位用户,DATE表示时间,如2017/1/1表 示2017年1月1日,NUM为用量单位,根据2015-2016年用水量数据,预测编号1-200的用 户,2017年每个月用水量,并对预测值进行评价,帮我写代码

时间: 2024-03-23 09:38:22 浏览: 36
这是一个时间序列预测问题,我们可以使用LSTM神经网络进行预测。 首先,读取数据并进行预处理: ```python import pandas as pd from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler water = pd.read_csv('waterConsump.csv') water['DATE'] = pd.to_datetime(water['DATE']) # 将日期转换为时间格式 water['MONTH'] = water['DATE'].dt.month # 添加月份列 water.set_index(['ID', 'MONTH'], inplace=True) # 将用户编号和月份设置为索引 # 归一化处理 scaler = MinMaxScaler() water['NUM'] = scaler.fit_transform(water[['NUM']]) ``` 然后,定义LSTM模型,并对每一个用户编号进行训练和预测: ```python import numpy as np from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense, Dropout # 定义LSTM模型 def create_model(): model = Sequential() model.add(LSTM(units=50, return_sequences=True, input_shape=(12, 1))) model.add(Dropout(0.2)) model.add(LSTM(units=50, return_sequences=True)) model.add(Dropout(0.2)) model.add(LSTM(units=50)) model.add(Dropout(0.2)) model.add(Dense(units=1)) model.compile(optimizer='adam', loss='mean_squared_error') return model results = [] for i in range(1, 201): user_data = water.loc[i]['NUM'].values train_data = user_data[:len(user_data)-12] # 取前24个月数据作为训练集 test_data = user_data[len(user_data)-12:] # 取最后12个月数据作为测试集 # 将训练集和测试集转换为LSTM输入格式 def create_dataset(data): X, Y = [], [] for i in range(12, len(data)): X.append(data[i-12:i, 0]) Y.append(data[i, 0]) X, Y = np.array(X), np.array(Y) X = np.reshape(X, (X.shape[0], X.shape[1], 1)) return X, Y X_train, Y_train = create_dataset(train_data) X_test, Y_test = create_dataset(test_data) # 训练模型 model = create_model() model.fit(X_train, Y_train, epochs=100, batch_size=32, verbose=0) # 预测 pred = scaler.inverse_transform(model.predict(X_test)) # 评价预测结果 from sklearn.metrics import mean_absolute_error score = mean_absolute_error(test_data, pred) results.append((i, score)) # 按照评价分数排序 results.sort(key=lambda x: x[1]) ``` 最后,输出评价最好的前10个用户编号以及评价分数: ```python for i, score in results[:10]: print('User ID:', i, 'Score:', score) ```

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