如何在scikit-learn中预测时间序列?

Scikit-learn采用基于fitpredict方法的非常便捷的方法。我的时间序列数据格式适合fitpredict使用。

例如,我有以下Xs

[[1.0, 2.3, 4.5], [6.7, 2.7, 1.2], ..., [3.2, 4.7, 1.1]]

以及对应的ys

[[1.0], [2.3], ..., [7.7]]

这些数据的含义如下。存储在ys中的值形成一个时间序列。Xs中的值是相应的时间依赖“因素”,这些因素已知对ys中的值有一定的影响(例如:温度、湿度和大气压力)。

当然,我可以使用fit(Xs,ys)。但这样得到的模型中,ys中的未来值仅依赖于因素,而不直接依赖于之前的Y值,这是一个模型的限制。我希望有一个模型,其中Y_n也依赖于Y_{n-1}Y_{n-2}等等。例如,我可能想使用指数移动平均作为模型。在scikit-learn中实现这种方法的最优雅方式是什么?

补充

正如评论中提到的,我可以通过添加ys来扩展Xs。但这种方法有一些限制。例如,如果我将y的最后5个值作为5个新列添加到X中,ys的时间顺序信息就会丢失。例如,X中没有指示第5列的值跟随第4列的值等等。作为一个模型,我可能希望对最后五个ys进行线性拟合,并使用找到的线性函数进行预测。但如果我有5个值在5列中,这并不是那么简单。

补充2

为了使我的问题更加清晰,我将给出一个具体的例子。我希望有一个“线性”模型,其中y_n = c + k1*x1 + k2*x2 + k3*x3 + k4*EMOV_n,其中EMOV_n只是一个指数移动平均。我如何在scikit-learn中实现这个简单的模型?


回答:

可能是你想要的,关于指数加权移动平均:

import pandas, numpyewma = pandas.stats.moments.ewmaEMOV_n = ewma( ys, com=2 )

这里,com是一个参数,你可以在这里阅读相关信息这里。然后你可以将EMOV_nXs结合,使用类似于以下方式:

Xs = numpy.vstack((Xs,EMOV_n))

然后你可以查看各种线性模型,这里,并做类似于以下操作:

from sklearn import linear_modelclf = linear_model.LinearRegression()clf.fit ( Xs, ys )print clf.coef_

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