lstm和informer和gru模型对比

server/2024/10/22 11:23:50/

1 介绍

本文使用数据集,对三个模型进行了对比,代码使用python完成,通过对比,发现lstm>gru>informer.

2 数据读取

使用降水量数据集,第一列表示降水,第二列表示出水量。
在这里插入图片描述

  • 输入是两个特征
  • 输出是一个特征
  • 输入是多时间步,例如,用1-12做输入。
  • 输出也是多时间步,例如,预测13-18时间段。
    lstmgru的数据读取代码是一样的,如下所示:
class MyDatasetLstm(Dataset):def __init__(self, df, seq_len=96, pred_len=24):self.seq_len = seq_lenself.pred_len = pred_lenself.__read_data__(df=df)def __read_data__(self, df):self.data_x = dfself.data_y = df[:,-1]def __getitem__(self, index):s_begin = indexs_end = s_begin + self.seq_lenr_begin = s_endr_end = r_begin + self.pred_lenseq_x = self.data_x[s_begin:s_end]seq_y = self.data_y[r_begin:r_end]return seq_x, seq_ydef __len__(self):return len(self.data_x) - self.seq_len - self.pred_len + 1

但是informer的数据读取不一样,因为加入了label维度,所以代码如下所示:

class MyDatasetInformer(Dataset):def __init__(self, df, seq_len=96, label_len=48, pred_len=24):self.seq_len = seq_lenself.label_len = label_lenself.pred_len = pred_lenself.__read_data__(df=df)def __read_data__(self, df):self.data_x = dfself.data_y = dfdef __getitem__(self, index):s_begin = indexs_end = s_begin + self.seq_lenr_begin = s_end - self.label_lenr_end = r_begin + self.label_len + self.pred_lenseq_x = self.data_x[s_begin:s_end]seq_y = self.data_y[r_begin:r_end]return seq_x, seq_ydef __len__(self):return len(self.data_x) - self.seq_len - self.pred_len + 1

3 搭建模型

这一块主要参考了github上的代码,做了些修改,因为原来的informer有timebedding这个维度,但是我们的数据没有这个维度,所以把这个去掉就行,剩下的就是encoder和decoder,然后再拼接。
lstmgru就用很简单的搭建方式就行,torch自带的,很容易。

4 训练和预测

训练和预测时,informer就是因为多了个label,所以读取方式有点不一样,代码如下所示,并且再测试时,要取label之后的,才是真正的预测值。

  if model_name == "informer":# Informer训练方式batch_x = batch_x.float().to(device)batch_y = batch_y.float()dec_inp = torch.zeros([batch_y.shape[0], pred_len, batch_y.shape[-1]]).float()dec_inp = torch.cat([batch_y[:, :label_len, :], dec_inp], dim=1).float().to(device)pred = model(batch_x, dec_inp)pred = pred[:, -pred_len:, :].to(device)true = batch_y[:, -pred_len:, :].to(device)loss = criterion(pred, true)else:# lstm \ gru 训练方式batch_x = batch_x.float().to(device)batch_y = batch_y.float().to(device)pred = model(batch_x)loss = criterion(pred, batch_y)# 如有需要,添加qq 964083210

5 结果对比

在这里插入图片描述
还有mse、rmse、r2等指标,还有多种预测方式。


http://www.ppmy.cn/server/133883.html

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