根据上述数据建立,arima-rnn模型,不用tensorflow与,帮我写出python代码
时间: 2024-09-24 17:05:37 浏览: 37
在Python中构建ARIMA-RNN(自回归积分滑动平均循环神经网络)模型,通常会利用像`pandas`处理时间序列数据,`statsmodels`进行ARIMA模型的部分,然后结合`Keras`或`PyTorch`来做RNN部分。由于你提到不使用TensorFlow,我们可以选择`PyTorch`作为深度学习框架。下面是一个简单的示例,使用`statsmodels`, `numpy`, 和 `torch`库:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from statsmodels.tsa.arima_model import ARIMA
from torch import nn
# 假设data是你的时间序列数据,已经处理成pandas DataFrame,且最后一列是目标变量
data = ...
# 数据预处理
train_size = int(len(data) * 0.8)
train_data, test_data = data[:train_size], data[train_size:]
# 对数据进行差异化(如果需要)
def difference(dataset, order=1):
diff = list()
for i in range(order, 0, -1):
diff.append([dataset[i] - dataset[i - 1]])
return np.array(diff)
# ARIMA部分
model_arima = ARIMA(train_data['target'], order=(5,1,0)) # 选择合适的ARIMA参数
model_arima_fit = model_arima.fit(disp=-1) # 训练模型
# RNN部分
class RNN(nn.Module):
def __init__(self, input_dim, hidden_dim, output_dim):
super(RNN, self).__init__()
self.hidden_dim = hidden_dim
self.rnn = nn.RNN(input_dim, hidden_dim, batch_first=True)
self.fc = nn.Linear(hidden_dim, output_dim)
def forward(self, x):
h0 = torch.zeros(1, len(x), self.hidden_dim).to(device) # 隐藏状态初始化
out, _ = self.rnn(x, h0) # RNN层输出
out = self.fc(out[:, -1, :]) # 取最后一个时间步的隐藏状态
return out
# 使用数据转换为张量并设置设备(这里假设你有GPU)
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
input_dim = train_data.shape[1] - 1 # 假定输入特征包括ARIMA残差和其他特征
hidden_dim = 64 # RNN隐藏单元数
output_dim = 1 # 目标变量的维度
rnn_model = RNN(input_dim, hidden_dim, output_dim)
rnn_model.to(device)
# 现在你可以定义优化器、损失函数以及训练过程
optimizer = torch.optim.Adam(rnn_model.parameters())
criterion = nn.MSELoss()
# 训练RNN
for epoch in range(num_epochs): # 设置合适的迭代次数
# ... (在这里编写你的训练步骤,如分批处理数据、前向传播、反向传播等)
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