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)

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