Python用RNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):LSTM、GRU、回歸和ARIMA對(duì)COVID19新冠疫情人數(shù)時(shí)間序列預(yù)測(cè)|附
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最近我們被客戶要求撰寫關(guān)于新冠疫情人數(shù)的研究報(bào)告,包括一些圖形和統(tǒng)計(jì)輸出。
在本文中,該數(shù)據(jù)根據(jù)世界各國提供的新病例數(shù)據(jù)提供。
獲取時(shí)間序列數(shù)據(jù)
df=pd.read_csv("C://global.csv")
探索數(shù)據(jù)
此表中的數(shù)據(jù)以累積的形式呈現(xiàn),為了找出每天的新病例,我們需要減去這些值

df.head(10)

這些數(shù)據(jù)是根據(jù)國家和地區(qū)報(bào)告新病例的數(shù)據(jù),但我們只想預(yù)測(cè)國家的新病例,因此我們使用 groupby 根據(jù)國家對(duì)它們進(jìn)行分組

總結(jié)數(shù)據(jù)
執(zhí)行 groupby 以根據(jù)一個(gè)國家的新病例來匯總數(shù)據(jù),而不是根據(jù)地區(qū)
d1=df.groupby(['Country/Region']).sum()


描述隨機(jī)選擇的國家的累計(jì)新病例增長(zhǎng)
from?numpy.random?import?seed
????plt.plot(F[i],?label?=?RD[i])
????plt.show()




#?我們不需要前兩列d1=d1.iloc[:,2:]

#?#?檢查是否有空值d1.isnull().sum().any()

我們可以對(duì)每個(gè)國家進(jìn)行預(yù)測(cè),也可以對(duì)所有國家進(jìn)行預(yù)測(cè),這次我們對(duì)所有國家進(jìn)行預(yù)測(cè)
dlycnmdcas.head()

dalycnfreces.index
dal_cnre_ces.index?=?pd.to_datetime(dailyonfrmd_as.index)

點(diǎn)擊標(biāo)題查閱往期內(nèi)容

結(jié)合新冠疫情COVID-19股票價(jià)格預(yù)測(cè):ARIMA,KNN和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間序列分析

左右滑動(dòng)查看更多

01

02

03

04

plt.plot(dalnimedases)
ne_ces?=?daiy_onme_as.diff().dropna().astype(np.int64)
newcaes
plt.plot(ne_s[1:])
nw_s.shape
(153,)
將數(shù)據(jù)拆分為訓(xùn)練和測(cè)試數(shù)據(jù)
ct=0.75trin_aa,tet_aa?=?train_test_split(ne_ces,?pct)
(116,)``````plt.plot(tainta)
plt.plot(tesata)
數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
scaler?=?MinMaxScaler()
testa.shape
(38,?1)
創(chuàng)建序列
lentTe?=?len(ts_data)
for?i?in?range(timmp,?lenhTe):
????X_st.append(tst_aa[i-tmStap:i])
????y_tt.append(tesata[i])X_tet=np.array(X_ts)ytes=np.array(y_tt)
X_st.shape
Xtrn.shape
#??序列的樣本?X_trn[0],?yran[0]
為股票價(jià)格預(yù)測(cè)設(shè)計(jì) RNN 模型
模型:
LSTM
GRU
model.summary()
model.fit(X_trn?y_rin,?epochs=50,?batch_size=200)
yprd?=?(mod.predict(X_test))MSE?=?mean_squared_error(ytue,?y_rd)
plt.figure(figsize=(14,6))
meRU=?Sqtal([
????????????????keras.layers.GRU(
model_GRU.fit(Xtrn,?ytin,epochs=50,batch_size=150)
pe_rut?=?{}y_ue?=?(y_et.reshape(-1,1))y_prd?=?(modlGU.predict(X_test))MSE?=?mean_squared_error(y_ue,?ed)

用于預(yù)測(cè)新病例的機(jī)器學(xué)習(xí)算法
準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
d__in.shape

moel=LinearRegression(nos=-2)

ARIMA
COVID-19 新病例預(yù)測(cè)的自回歸綜合移動(dòng)平均線
#我們不需要前兩列df1.head()daly_nfrd_cses?=?df1.sum(axis=0)day_cnir_ase.index?=?pd.to_datetime(da_onieses.index)
new_cs?=?dacofmecss.diff().dropna().astype(np.int64)
tri_ta,tet_ata?=?trintt_it(nw_es,?pct)

ero?=?men_squred_eror(ts_ar,?pricos)

plt.figure(figsize=(12,7))
plt.plot(tanat)

數(shù)據(jù)獲取
在下面公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)“疫情數(shù)****據(jù)”,可獲取完整數(shù)據(jù)。


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本文選自《Python用RNN循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):LSTM長(zhǎng)期記憶、GRU門循環(huán)單元、回歸和ARIMA對(duì)COVID19新冠疫情人數(shù)時(shí)間序列預(yù)測(cè)》。
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