Python用RNN神经网络:LSTM、GRU、回归和ARIMA对COVID19新冠疫情人数时间序列预测

简介: Python用RNN神经网络:LSTM、GRU、回归和ARIMA对COVID19新冠疫情人数时间序列预测

原文链接:http://tecdat.cn/?p=27042


该数据根据世界各国提供的新病例数据查看文末了解数据获取方式提供。


获取时间序列数据


df=pd.read_csv("C://global.csv")

探索数据


此表中的数据以累积的形式呈现,为了找出每天的新病例,我们需要减去这些值

df.head(10)

这些数据是根据国家和地区报告新病例的数据,但我们只想预测国家的新病例,因此我们使用 groupby 根据国家对它们进行分组


总结数据


执行 groupby 以根据一个国家的新病例来汇总数据,而不是根据地区

d1=df.groupby(\['Country/Region'\]).sum()


描述随机选择的国家的累计新病例增长


from numpy.random import seed
    plt.plot(F\[i\], label = RD\[i\])
    plt.show()

# 我们不需要前两列
d1=d1.iloc\[:,2:\]

# # 检查是否有空值
d1.isnull().sum().any()

我们可以对每个国家进行预测,也可以对所有国家进行预测,这次我们对所有国家进行预测

dlycnmdcas.head()

dalycnfreces.index
dal\_cnre\_ces.index = pd.to\_datetime(dailyonfrmd\_as.index)

点击标题查阅往期内容


结合新冠疫情COVID-19股票价格预测:ARIMA,KNN和神经网络时间序列分析


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,)

将数据拆分为训练和测试数据


ct=0.75
trin\_aa,tet\_aa = train\_test\_split(ne_ces, pct)
(116,)
``````
plt.plot(tainta)
plt.plot(tesata)

数据标准化


scaler = MinMaxScaler()
testa.shape
(38, 1)

创建序列


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

#  序列的样本 
X_trn\[0\], yran\[0\]

为股票价格预测设计 RNN 模型


模型:


  1. LSTM
  2. 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)

用于预测新病例的机器学习算法


准备数据

d__in.shape

moel=LinearRegression(nos=-2)

ARIMA


COVID-19 新病例预测的自回归综合移动平均线

#我们不需要前两列
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)

相关文章
|
8月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 数据挖掘
基于 GARCH -LSTM 模型的混合方法进行时间序列预测研究(Python代码实现)
基于 GARCH -LSTM 模型的混合方法进行时间序列预测研究(Python代码实现)
280 2
|
8月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【PSO-LSTM】基于PSO优化LSTM网络的电力负荷预测(Python代码实现)
【PSO-LSTM】基于PSO优化LSTM网络的电力负荷预测(Python代码实现)
390 0
|
7月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 并行计算
多步预测系列 | LSTM、CNN、Transformer、TCN、串行、并行模型集合研究(Python代码实现)
多步预测系列 | LSTM、CNN、Transformer、TCN、串行、并行模型集合研究(Python代码实现)
794 2
|
10月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化TCN-LSTM时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容展示了一种基于粒子群优化(PSO)与时间卷积神经网络(TCN)的时间序列预测方法。通过 MATLAB2022a 实现,完整程序运行无水印,核心代码附详细中文注释及操作视频。算法利用 PSO 优化 TCN 的超参数(如卷积核大小、层数等),提升非线性时间序列预测性能。TCN 结构包含因果卷积层与残差连接,结合 LSTM 构建混合模型,经多次迭代选择最优超参数,最终实现更准确可靠的预测效果,适用于金融、气象等领域。
|
10月前
|
机器学习/深度学习 算法
基于遗传优化ELM网络的时间序列预测算法matlab仿真
本项目实现了一种基于遗传算法优化的极限学习机(GA-ELM)网络时间序列预测方法。通过对比传统ELM与GA-ELM,验证了参数优化对非线性时间序列预测精度的提升效果。核心程序利用MATLAB 2022A完成,采用遗传算法全局搜索最优权重与偏置,结合ELM快速训练特性,显著提高模型稳定性与准确性。实验结果展示了GA-ELM在复杂数据中的优越表现,误差明显降低。此方法适用于金融、气象等领域的时间序列预测任务。
|
11月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化TCN时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于PSO(粒子群优化)改进TCN(时间卷积神经网络)的时间序列预测方法。使用Matlab2022a运行,完整程序无水印,附带核心代码中文注释及操作视频。TCN通过因果卷积层与残差连接处理序列数据,PSO优化其卷积核权重等参数以降低预测误差。算法中,粒子根据个体与全局最优位置更新速度和位置,逐步逼近最佳参数组合,提升预测性能。
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化TCN-GRU时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目基于MATLAB2022a开发,提供无水印算法运行效果预览及核心程序(含详细中文注释与操作视频)。通过结合时间卷积神经网络(TCN)和遗传算法(GA),实现复杂非线性时间序列的高精度预测。TCN利用因果卷积层与残差连接提取时间特征,GA优化超参数(如卷积核大小、层数等),显著提升模型性能。项目涵盖理论概述、程序代码及完整实现流程,适用于金融、气象、工业等领域的时间序列预测任务。
|
数据可视化 Python
【负荷预测】基于变分模态分解(VMD-CNN-LSTM)的短期电力负荷预测【Python】
本项目实现了一种基于变分模态分解(VMD)的短期电力负荷预测模型——VMD-CNN-LSTM。通过VMD技术将原始电力负荷数据分解为多个平稳子序列,结合温度和时间等特征构建矩阵,输入CNN-LSTM模型训练,最终叠加重构得到预测结果。此方法有效应对非线性和非平稳性引起的误差,精度高且稳定性强。程序采用Python编写,注释清晰,运行稳定,并提供直观的可视化结果。附带部分代码及详细运行结果展示,下载链接已提供。
|
10月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于WOA鲸鱼优化的TCN-GRU时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容包含时间序列预测算法的相关资料,涵盖以下几个方面:1. 算法运行效果预览(无水印);2. 运行环境为Matlab 2022a/2024b;3. 提供部分核心程序,完整版含中文注释及操作视频;4. 理论概述:结合时间卷积神经网络(TCN)与鲸鱼优化算法(WOA),优化TCN超参数以提升非线性时间序列预测性能。通过因果卷积层与残差连接构建TCN模型,并用WOA调整卷积核大小、层数等参数,实现精准预测。适用于金融、气象等领域决策支持。
|
10月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 并行计算
基于WOA鲸鱼优化的TCN时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于TCN(Temporal Convolutional Network)与WOA(Whale Optimization Algorithm)的时间序列预测算法。TCN通过扩张卷积捕捉时间序列长距离依赖关系,结合批归一化和激活函数提取特征;WOA用于优化TCN网络参数,提高预测精度。算法流程包括数据归一化、种群初始化、适应度计算及参数更新等步骤。程序基于Matlab2022a/2024b开发,完整版含详细中文注释与操作视频,运行效果无水印展示。适用于函数优化、机器学习调参及工程设计等领域复杂任务。

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多
下一篇
开通oss服务