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PyTorch搭建LSTM实现多变量多步长时间序列预测（四）：多模型滚动预测

时间：2022-11-12 13:36:34

I. 前言

系列文章：

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II. 多模型滚动预测

所谓多模型滚动预测：还是前10个预测后3个为例：首先需要按照多模型单步预测的方式训练3个模型，然后模型1利用[1…10]预测[11’]，然后模型2利用[2…10 11’]预测[12’]，最后由模型3利用[3…10 11’ 12’]预测[13’]。

III. 代码实现

3.1 数据处理

我们根据前24个时刻的负荷以及该时刻的环境变量来预测接下来12个时刻的负荷（步长pred_step_size可调）。

数据处理代码和前面的多模型单步预测一致。简单来说，如果需要利用前24个值预测接下来12个值，那么我们需要生成12个数据集。

3.2 模型搭建

模型和之前的文章一致：

class LSTM(nn.Module):def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, output_size, batch_size):super().__init__()self.input_size = input_sizeself.hidden_size = hidden_sizeself.num_layers = num_layersself.output_size = output_sizeself.num_directions = 1 # 单向LSTMself.batch_size = batch_sizeself.lstm = nn.LSTM(self.input_size, self.hidden_size, self.num_layers, batch_first=True)self.linear = nn.Linear(self.hidden_size, self.output_size)def forward(self, input_seq):batch_size, seq_len = input_seq.shape[0], input_seq.shape[1]h_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(device)c_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(device)output, _ = self.lstm(input_seq, (h_0, c_0))pred = self.linear(output)pred = pred[:, -1, :]return pred