有一个DataFrame名叫Data,它有列time_id、veh_n、v_avg,其中 time_id 表示的是时间序列(整数),veh_n 是车辆数(整数),v_avg 是车辆平均速度(float)。我希望你能帮我写一个 LSTM 的代码,输入是 time_id、veh_n、v_avg,预测得到的结果是veh_n,v_avg,预测步长为2。

时间: 2024-02-29 16:54:50 浏览: 23
好的,我可以帮你写一个基于 PyTorch 的 LSTM 模型来进行预测。以下是代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn import pandas as pd import numpy as np # 加载数据 data = pd.read_csv('data.csv') n_features = 3 # 特征个数 # 将数据划分为训练集和测试集 test_size = int(len(data) * 0.2) # 测试集占比为20% train_data = data[:-test_size] test_data = data[-test_size:] # 将数据转换成LSTM模型的输入格式 def create_dataset(X, y, time_steps=1): Xs, ys = [], [] for i in range(len(X) - time_steps): Xs.append(X.iloc[i:(i+time_steps)].values) ys.append(y.iloc[i+time_steps]) return np.array(Xs), np.array(ys) time_steps = 2 # 预测步长为2,即输入2个时间序列预测未来2个时间序列的车辆数和平均速度 X_train, y_train = create_dataset(train_data[['time_id', 'veh_n', 'v_avg']], train_data[['veh_n', 'v_avg']], time_steps) X_test, y_test = create_dataset(test_data[['time_id', 'veh_n', 'v_avg']], test_data[['veh_n', 'v_avg']], time_steps) # 定义LSTM模型 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, n_features, hidden_size, time_steps): super(LSTM, self).__init__() self.n_features = n_features self.hidden_size = hidden_size self.time_steps = time_steps self.lstm = nn.LSTM(n_features, hidden_size, batch_first=True) self.fc1 = nn.Linear(hidden_size * time_steps, 32) self.fc2 = nn.Linear(32, 2) def forward(self, x): h0 = torch.zeros(1, x.size(0), self.hidden_size) c0 = torch.zeros(1, x.size(0), self.hidden_size) out, _ = self.lstm(x, (h0, c0)) out = out.reshape(out.size(0), -1) out = self.fc1(out) out = torch.relu(out) out = self.fc2(out) return out # 训练LSTM模型 hidden_size = 32 # 隐藏层神经元数目 learning_rate = 0.001 n_epochs = 100 model = LSTM(n_features, hidden_size, time_steps) criterion = nn.MSELoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) for epoch in range(n_epochs): inputs = torch.autograd.Variable(torch.Tensor(X_train)) targets = torch.autograd.Variable(torch.Tensor(y_train)) optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, targets) loss.backward() optimizer.step() if epoch % 10 == 0: print(f'Epoch {epoch+1}/{n_epochs}, Loss: {loss.item():.4f}') # 测试LSTM模型 model.eval() X_test = torch.Tensor(X_test) y_pred = model(X_test) # 将预测结果转换为DataFrame格式 y_pred = y_pred.detach().numpy() y_test = y_test.reshape(-1, 2) y_pred = pd.DataFrame(y_pred, columns=['veh_n', 'v_avg']) y_test = pd.DataFrame(y_test, columns=['veh_n', 'v_avg']) # 输出预测结果 print("Actual:") print(y_test) print("Predicted:") print(y_pred) ``` 注意,以上代码只是一个示例,实际应用中可能需要对模型进行更多的调整和优化,以达到更好的预测效果。

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