importpandas aspd
importnumpy asnp
importtushare asts
importmatplotlib.pyplot asplt
# 构建长短时神经网络需要的方法
fromsklearn.preprocessing importMinMaxScaler
fromkeras.models importSequential
fromkeras.layers importDense, LSTM, BatchNormalization
# 需要之前90次的数据来预测下一次的数据
need_num = 90
# 训练数据的大小
training_num = 3000
# 迭代10次
epoch = 10
batch_size = 32
# 训练数据的处理,我们选取整个数据集的前6000个数据作为训练数据,后面的数据为测试数据
# 从csv读取数据
dataset = pd.read_csv('900957.csv')
# 我们需要预测开盘数据,因此选取所有行、第四列数据
dataset = dataset.iloc[:, 3:4].values
# 训练数据就是上面已经读取数据的前6000行
training_dataset = dataset[:training_num]
# 因为数据跨度几十年,随着时间增长,人民币金额也随之增长,因此需要对数据进行归一化处理
# 将所有数据归一化为0-1的范围
sc = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1))
'''
fit_transform()对部分数据先拟合fit,
找到该part的整体指标,如均值、方差、最大值最小值等等(根据具体转换的目的),
然后对该trainData进行转换transform,从而实现数据的标准化、归一化等等。
'''
training_dataset_scaled = sc.fit_transform(X=training_dataset)
x_train = []
y_train = []
# 每90个数据为一组,作为测试数据,下一个数据为标签
fori inrange(need_num, training_dataset_scaled.shape[0]):
x_train.append(training_dataset_scaled[i - need_num: i])
y_train.append(training_dataset_scaled[i, 0])
# 将数据转化为数组
x_train, y_train = np.array(x_train), np.array(y_train)
# 因为LSTM要求输入的数据格式为三维的,[training_number, time_steps, 1],因此对数据进行相应转化
x_train = np.reshape(x_train, (x_train.shape[0], x_train.shape[1], 1))
# 构建网络,使用的是序贯模型
model = Sequential()
# return_sequences=True返回的是全部输出,LSTM做第一层时,需要指定输入shape
model.add(LSTM(units=128, return_sequences=True, input_shape=[x_train.shape[1], 1]))
model.add(BatchNormalization())
model.add(LSTM(units=128))
model.add(BatchNormalization())
model.add(Dense(units=1))
# 进行配置
model.compile(optimizer='adam',
loss='mean_squared_error')
model.fit(x=x_train, y=y_train, epochs=epoch, batch_size=batch_size)
# 进行测试数据的处理
# 前6000个为测试数据,但是将2910,即3000-90个数据作为输入数据,因为这样可以获取
# 测试数据的潜在规律
inputs = dataset[training_num - need_num:]
inputs = inputs.reshape(-1, 1)
# 这里使用的是transform而不是fit_transform,因为我们已经在训练数据找到了
# 数据的内在规律,因此,仅使用transform来进行转化即可
inputs = sc.transform(X=inputs)
x_validation = []
fori inrange(need_num, inputs.shape[0]):
x_validation.append(inputs[i - need_num:i, 0])
x_validation = np.array(x_validation)
x_validation = np.reshape(x_validation, (x_validation.shape[0], x_validation.shape[1], 1))
# 这是真实的股票价格,是源数据的[6000:]即剩下的231个数据的价格
real_stock_price = dataset[training_num:]
# 进行预测
predictes_stock_price = model.predict(x=x_validation)
# 使用 sc.inverse_transform()将归一化的数据转换回原始的数据,以便我们在图上进行查看
predictes_stock_price = sc.inverse_transform(X=predictes_stock_price)
print(predictes_stock_price)
data1=pd.DataFrame(predictes_stock_price)
data1.to_csv('result3.csv', index=False, header=True)
print("预测数据")
print(real_stock_price)
# 绘制数据图表,红色是真实数据,蓝色是预测数据
plt.plot(real_stock_price, color='red', label='Real Stock Price')
plt.plot(predictes_stock_price, color='blue', label='Predicted Stock Price')
plt.title(label='ShangHai Stock Price Prediction')
plt.xlabel(xlabel='Time')
plt.ylabel(ylabel='ShangHai Stock Price')
plt.legend()
plt.show()