事件序列、循环神经网络、PyBrain

我正在尝试使用循环神经网络来预测销售需求。这里

https://stackoverflow.com/a/2525149/423805

提到PyBrain支持序列,并提供了示例代码。尽管我们的数据并不完全是类别数据,但我为了这个例子将它们建模为类别数据。数据在这里

6 6 6 6 2 6 2 6 2 2 6 2 6 6 2 6 2 4 4 4 5 6 6 1 2 2 6 6 6 2 6 2 6 6 2 6 2 2 6 2 1 2 2 6 6 6 2 1 2 6 2 6 6 2 2 6 2 2 2 6 2 6 2 2 2 2 2 6 2 2 6 6 6 6 1 2 2 6 2 2 2 2 6 2 2 2 2 3 3 2 3 2 6 6 6 6 2 6 2 6 6 2 6 2 6 6 2 6 6 2 2 3 4 3 3 1 3 1 2 1 6 1 6 6 1 6 6 2 6 2 6 2 2 2 6 6 1 6 2 6 1 2 1 6 2 6 2 2 2 2 6 6 1 6 6 2 2 6 2 2 2 3 4 4 4 6 4 6 1 6 6 1 6 6 6 6 1 6 2 2 2 6 6 6 6 2 6 6 2 2 6 2 6 2 2 2 6 2 2 2 6 6 6 6 3 2 2 6 2 2 2 2 2 2 6 2 6 2 2 2 6 2 2 6 6 2 6 6 6 2 2 2 3 3 3 4 1 6 6 1 6 6 1 6 1 6 6 6 6 1 6 6 6 2 1 2 2 2 2 2 2 3 6 6 6 6 6 2 61 6 6 1 6 1 1 1 1 1 1 6 6 6 1 2 1 6 6 1 1 1 6 6 2 1 6 6 1 1 1 6 1 2 1 6 2 2 2 2 2 6 1 6 6 1 2 1 6 6 6 1 1 1 6 6 1 1 1 1 6 1 1 2 1 6 1 6 1 1 6 2 6 2 6 6 6 3 6 6 1 6 6 2 2 2 3 2 2 6 6 6 1 1 6 2 6 6 2 6 2 6 6 1 3 6 6 1 1 1 2 2 3 2 2 6 2 2 2 1 6 1 6 1 1 6 2 1 1 1 2 2 1 6 1 1 1 1 2 6 1 1 1 1 6 1 6 1 2 1 6 1 6 6 1 6 1 2 2 2 2 3 3 2 2 2 6 6 6 6 2 1 1 6 1 1 1 6 1 6 1 6 1 6 1 1 6 6 2 1 1 6 6 1 1 2 6 2 6 6 6 1 2 6 1 6 1 1 1 1 6 1 6 1 1 6 6 1 6 6 1 6 1 6 6 1 1 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 1 6 6 6 1 6 6 1 6 6 1 1 6 1 3 3 3 5 1 6 6 6 6 6 6 6 66 6 6 6 6 6 6 2 6 6 6 6 6 6 6 2 6 6 6 6 2 6 6 6 2 2 6 6 6 6 6 6 6 1 6 2 6 6 6 6 6 6 6 6 2 6 6 1 2 6 1 6 6 1 6 2 6 6 6 6 6 6 6 2 6 6 6 2 6 6 1 6 6 6 6 6 6 6 3 3 6 3 2 1 2 2 1 6 6 1 6 1 6 6 6 6 6 6 1 6 6 6 1 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 6 6 2 6 1 2 6 6 6 2 6 6 2 6 6 2 6 1 6 2 6 2 1 2 6 6 2 2 6 2 6 2 2 6 2 6 6 6 2 2 2 6 6 2 6 6 2 2 6 1 2 1 2 6 6 2 2 6 6 1 2 2 1 6 2 6 2 2 1 1 5 6 3 6 1 6 6 1 2 2 6 1 6 2 6 6 1 6 2 6 2 6 6 6 1 6 1 6 6 2 2 2 1 2 3 6 1 6 1 6 1 6 1 6 6 6 1 1 6 6 6 6 6 1 6 6 6 1 6 1 1 6 6 6 6 6 6 6 6 1 6 6 1 66 2 2 2 2 3 3 4 4 4 5 4 3 3 6 2 6 6 6 3 4 4 3 3 3 3 3 2 6 6 3 4 4 4 4 3 4 2 6 2 2 6 2 2 6 6 3 4 5 4 4 6 3 6 6 6 2 6 2 6 6 2 2 6 4 4 5 4 3 4 3 4 4 6 2 6 6 2 2 6 2 6 6 2 6 6 2 6 6 2 6 2 6 3 5 5 5 4 4 4 3 6 2 6 6 2 6 2 6 2 2 6 2 6 6 2 6 4 4 4 4 4 4 6 3 6 6 2 6 2 6 2 6 2 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 5 5 4 5 3 3 3 6 2 6 6 2 2 6 2 2 2 2 6 2 3 2 2 3 6 3 2 2 3 4 4 4 4 5 5 4 4 6 6 2 6 2 6 2 2 2 2 2 2 2 5 5 4 4 5 5 2 6 2 6 6 2 6 2 6 2 2 3 3 4 4 5 4 4 4 3 4 3 6 2 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 4 4 4 4 5 4 4 4 3 2 2 2 6 2 2 2 6 2 6 2 6 2 2 2 2 2 3 26 2 2 2 2 3 3 4 4 4 5 4 3 3 6 2 6 6 2 3 4 4 3 4 4 3 3 2 2 6 3 4 4 4 4 3 4 2 3 2 2 6 3 3 6 6 3 4 5 4 5 3 3 2 6 6 2 6 2 6 6 2 2 6 4 4 4 4 4 4 5 4 4 6 2 6 6 2 2 6 2 6 6 2 6 6 2 6 6 2 6 2 6 3 4 4 4 4 4 4 4 6 2 6 6 2 6 2 6 6 6 6 2 6 2 2 6 4 4 4 4 4 4 6 3 3 6 2 2 2 6 2 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 6 4 5 5 5 5 2 4 6 6 2 6 6 2 2 6 2 2 2 2 6 2 3 2 2 3 6 3 2 2 3 4 4 4 4 5 5 4 3 3 6 2 6 2 2 2 6 3 2 2 2 2 5 5 4 4 4 4 3 6 2 6 6 2 6 2 6 2 2 3 3 4 4 5 4 4 4 4 4 3 6 2 6 2 2 2 6 2 2 2 2 2 2 2 3 4 4 4 4 5 4 4 4 3 2 2 2 6 6 6 2 6 2 6 2 6 2 2 2 2 2 2 2

每一行代表一个不同的产品,列表示这些产品在不同时间的需求量。我使用了以下代码

from pybrain.tools.shortcuts import buildNetworkfrom pybrain.supervised.trainers import BackpropTrainerfrom pybrain.datasets import SequentialDataSetfrom pybrain.structure import SigmoidLayerfrom pybrain.structure import LSTMLayerimport itertoolsimport numpy as npdata = np.loadtxt("sales").Tprint datadatain = data[:-1,:] dataout = data[1:,:] INPUTS = 5OUTPUTS = 5HIDDEN = 40net = buildNetwork(INPUTS, HIDDEN, OUTPUTS, hiddenclass=LSTMLayer, outclass=SigmoidLayer, recurrent=True) ds = SequentialDataSet(INPUTS, OUTPUTS)for x,y in itertools.izip(datain,dataout):    ds.newSequence()    ds.appendLinked(tuple(x), tuple(y))net.randomize()trainer = BackpropTrainer(net, ds)for _ in range(1000):    print trainer.train()

误差稳定在245.xx左右,小数点后的数字有所改善,但误差的整数部分没有进一步降低。看起来这个方法有效吗?我只是想和PyBrain/神经网络专家确认一下,看看我是否做错了什么。

更正:显然在从PDF文件复制数据时,数据出现了损坏。正确的数​​据已在上面共享。我重申,数据是错误的。使用正确的数据,神经网络代码(也已共享)将从错误率5.9807501187开始,并逐渐下降。我对可能造成的混乱表示非常抱歉。


回答:

尝试在每次迭代时绘制训练误差。如果方法有效,那么每次步骤的误差应该会下降。你有没有尝试添加偏置?

buildNetwork(INPUTS, HIDDEN, OUTPUTS, hiddenclass=LSTMLayer, outclass=SigmoidLayer, recurrent=True, bias=True)

你从哪里得到误差的?是训练器报告的误差吗?那么这是训练集上的误差,你面临高偏置问题。可能有帮助的事情包括:

  1. 运行更多迭代。
  2. 添加更多内部层或节点。
  3. 将正则化设置为较低的值,但我找不到在pybrain中指定正则化的方法。

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