LSTM实战之预测股票

news2024/10/2 10:32:30

📈 用PyTorch搭建LSTM模型,轻松预测股票价格!🚀

Hey小伙伴们,今天给大家带来一个超级实用的项目教程——如何用PyTorch和LSTM模型来预测股票价格!🌟

🔍 项目背景

我们都知道股市是个风云变幻的地方,而预测股价则是很多投资者梦寐以求的能力。今天,我们就来尝试一下用机器学习的方法来预测股价,让数据说话!

📑 准备工作

首先,我们要准备好开发环境,确保安装了以下Python库:

  • numpy: 数组处理
  • pandas: 数据处理
  • matplotlib: 数据可视化
  • scikit-learn: 数据预处理
  • torch: 构建LSTM模型

💻 实战演练

1️⃣ 导入库 & 加载数据

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim

# 加载数据
df = pd.read_csv('stock_data.csv')
# 只保留收盘价
data = df.filter(['Close'])
# 将数据转换为numpy数组
dataset = data.values
# 归一化数据
scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1))
scaled_data = scaler.fit_transform(dataset)

2️⃣ 创建数据集

# 训练集和测试集划分
training_data_len = int(np.ceil(len(dataset) * .8))

# 创建训练数据集
def create_dataset(data, time_step=1):
    X_train, y_train = [], []
    for i in range(len(data)-time_step-1):
        X_train.append(data[i:(i+time_step), 0])
        y_train.append(data[i + time_step, 0])
    return np.array(X_train), np.array(y_train)

time_step = 60
X_train, y_train = create_dataset(scaled_data[:training_data_len], time_step)
X_test, y_test = create_dataset(scaled_data[training_data_len-time_step:], time_step)

# 调整数据形状以适应LSTM
X_train = np.reshape(X_train, (X_train.shape[0], X_train.shape[1], 1))
X_test = np.reshape(X_test, (X_test.shape[0], X_test.shape[1], 1))

# 转换为PyTorch张量
X_train = torch.from_numpy(X_train).float()
y_train = torch.from_numpy(y_train).float()
X_test = torch.from_numpy(X_test).float()
y_test = torch.from_numpy(y_test).float()

3️⃣ 构建LSTM模型

class LSTMModel(nn.Module):
    def __init__(self, input_dim, hidden_dim, layer_dim, output_dim):
        super(LSTMModel, self).__init__()
        self.hidden_dim = hidden_dim
        self.layer_dim = layer_dim
        self.lstm = nn.LSTM(input_dim, hidden_dim, layer_dim, batch_first=True)
        self.fc = nn.Linear(hidden_dim, output_dim)

    def forward(self, x):
        h0 = torch.zeros(self.layer_dim, x.size(0), self.hidden_dim).requires_grad_()
        c0 = torch.zeros(self.layer_dim, x.size(0), self.hidden_dim).requires_grad_()
        
        out, (hn, cn) = self.lstm(x, (h0.detach(), c0.detach()))
        out = self.fc(out[:, -1, :]) 
        return out

input_dim = 1
hidden_dim = 50
layer_dim = 1
output_dim = 1

model = LSTMModel(input_dim, hidden_dim, layer_dim, output_dim)

# 损失函数和优化器
criterion = nn.MSELoss()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)

4️⃣ 训练模型

num_epochs = 100

for epoch in range(num_epochs):
    outputs = model(X_train)
    optimizer.zero_grad()
    
    # 获取损失
    loss = criterion(outputs, y_train)
    
    # 反向传播和优化
    loss.backward()
    optimizer.step()
    
    if (epoch+1) % 10 == 0:
        print(f"Epoch: {epoch+1}, Loss: {loss.item()}")

5️⃣ 预测和评估

# 获取模型预测值
train_predictions = model(X_train).detach().numpy()
test_predictions = model(X_test).detach().numpy()

# 反归一化预测值
train_predictions = scaler.inverse_transform(train_predictions)
test_predictions = scaler.inverse_transform(test_predictions)

# 计算均方根误差(RMSE)
rmse = np.sqrt(np.mean(((test_predictions - y_test.numpy()) ** 2)))
print("Root Mean Squared Error:", rmse)

# 可视化结果
train = data[:training_data_len+1]
valid = data[training_data_len+1:]
valid['Predictions'] = test_predictions

plt.figure(figsize=(16,8))
plt.title('Model')
plt.xlabel('Date', fontsize=18)
plt.ylabel('Close Price', fontsize=18)
plt.plot(train['Close'])
plt.plot(valid[['Close', 'Predictions']])
plt.legend(['Train', 'Val', 'Predictions'], loc='upper right')
plt.show()

📊 结果展示

最后,我们来看看预测结果。可以看到,我们的模型虽然不是完美无缺,但在一定程度上还是能够捕捉到股价的变化趋势。这为投资者提供了非常有价值的信息哦!👀
在这里插入图片描述

🏆 结语

今天的分享就到这里啦!希望这篇教程能帮到你,也欢迎小伙伴们在评论区分享你的经验或者遇到的问题,我们一起探讨学习!🌟


如果你在运行过程中遇到任何问题,或者想要了解更多细节,随时可以问我哦!💡
如果你喜欢这篇教程,请给我点个赞哦!💖
也可以收藏,关注我了解更多人工智能知识哦!😉


📌 附录:常见问题解答

  • Q: 如何获取股票数据?

  • A: 你可以从雅虎财经、tushare等数据源获取股票数据。

  • Q: 为什么我的模型预测效果不好?

  • A: 可能是因为数据不足、模型结构不够复杂或者超参数设置不当。尝试增加数据量、调整模型架构或优化超参数。

  • Q: 我可以在哪里找到更多关于LSTM的知识?

  • A: 有很多在线资源和书籍可以学习LSTM,比如官方文档、博客文章和教程视频。

希望这篇文章对你有所帮助!如果有任何疑问,记得留言哦!👋

#PyTorch #LSTM #股票预测 #时间序列分析 #机器学习 #数据科学 #Python编程

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1979249.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

《Unity3D网络游戏实战》学习与实践--制作一款大乱斗游戏

角色类 基类Base Human是基础的角色类,它处理“操控角色”和“同步角色”的一些共有功能;CtrlHuman类代表“操控角色”​,它在BaseHuman类的基础上处理鼠标操控功能;SyncHuman类是“同步角色”类,它也继承自BaseHuman&…

MySQL的数据结构B+tree以及SQL优化

首先呢,我们知道MySQL的数据结构为Btree,那么其结构究竟是什么样的,为什么选择Btree,而不选择Btree。下面我们从其结构分析 1.Btree平衡多路查找树 B-tree结构的数据可以让系统高效的找到数据所在的磁盘块。为了描述B-Tree,首先定义一条记录…

入门mem0.NET

入门mem0.NET 安装包 如果你的项目使用了EntityFrameworkCore,那么你可以跟随这个教程走 <ItemGroup><PackageReference Include"mem0.NET" Version"0.1.7" /><PackageReference Include"mem0.NET.Qdrant" Version"0.1.7…

云动态摘要 2024-08-04

给您带来云厂商的最新动态&#xff0c;最新产品资讯和最新优惠更新。 最新优惠与活动 数据库上云优选 阿里云 2024-07-04 RDS、PolarDB、Redis、MongoDB 全系产品新用户低至首年6折起&#xff01; [免费体验]智能助手ChatBI上线 腾讯云 2024-07-02 基于混元大模型打造&…

java之IO篇——File、字节流、字符流

前言 IO流是用于读写文件中的数据&#xff0c;要读写文件之前可以创建文件获取文件对象再创建IO流&#xff0c;正文会先介绍File类&#xff0c;通过File类的构造方法获取文件的对象&#xff0c;创建文件或目录以及File类的一些方法获取文件对象的属性。后面还介绍了相关的IO流体…

Radxa ROCK 3C开发板编译Opencv,支持调用树莓派摄像头模块V2

目录 1、ROCK 3C和树莓派摄像头模块V2介绍2、ROCK 3C在rsetup开启支持3、测试指令4、编译Opencv4.1 增加swap&#xff0c;确保内存够用4.2 安装依赖和下载opencv4.3 编译参考链接 5、使用opencv调用树莓派摄像头模块V2 1、ROCK 3C和树莓派摄像头模块V2介绍 ROCK 3C 是一款基于…

刷题篇 - 01

目录 题目一&#xff1a; 题目二&#xff1a; 题目三&#xff1a; 题目四&#xff1a; 题目五&#xff1a; 题目六&#xff1a; 题目七&#xff1a; 题目一&#xff1a; 387. 字符串中的第一个唯一字符 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; public int firstUniqC…

订单定时状态处理业务(SpringTask)

文章目录 概要整体架构流程技术细节小结 概要 订单定时状态处理通常涉及到对订单状态进行定期检查&#xff0c;并根据订单的状态自动执行某些操作&#xff0c;比如关闭未支付的订单、自动确认收货等. 需求分析以及接口设计 需求分析 用户下单后可能存在的情况&#xff1a; …

鸿蒙(API 12 Beta2版)NDK开发【内存管理purgeable内存开发指导】

场景介绍 HarmonyOS提供Purgeable Memory内存管理机制&#xff0c;开发者可以使用相关接口创建PurgeableMemory对象&#xff0c;从而管理purgeable内存。 开发者可以通过本指导了解在HarmonyOS应用中&#xff0c;如何使用Native层相关接口操作purgeable内存。功能包括purgeab…

Jupyter-Notebook常用操作看这一篇就够啦

来源&#xff1a; “码农不会写诗”公众号 链接&#xff1a;Jupyter-Notebook常用操作看这一篇就够啦 文章目录 01 概括02 快捷键总结03 运行外部python文件04 魔法命令4.1 运行计时4.2 查看变量与函数4.3 其它常用指令 书接上文 Jupyter-Notebook是一个基于 Web 的交互式开发环…

第十四节、受伤、死亡的逻辑和动画

一、受伤的动画效果 1齿轮控制当前动画图层的权重 2、层级 当前动画层为add&#xff0c;所以不会覆盖之前的动画层&#xff0c;而是添加一个动画层 3、受伤闪烁 调用颜色的值&#xff0c;实现受伤闪烁 4、录制动画 点击时间轴&#xff0c;插入关键帧 伤害图层选择add&…

2024华数杯C题解题思路、参考论文已出(无偿分享)~

C题&#xff1a;老外游中国 “数模加油站”团队出品~ 问题1&#xff1a; 解题思路&#xff1a; 1、数据准备&#xff1a; 导入352个城市的csv文件&#xff0c;提取每个城市中的100个景点的信息。 将每个景点的评分数据提取出来&#xff0c;形成一个包含35200个景点评分的列…

centos虚拟机restart网络后隔一会断联

1. 前言 不知道各位有没有遇到过虚拟机网络设置的坑&#xff0c;往往前一段时间用的好好的&#xff0c;突然网络又不行了无法连接外部网络&#xff0c;而且使用 service network restart 一瞬间可以&#xff0c;但是过一会就断连了… 2. 解决方案 根据对虚拟机网络的学习了解…

五、一个quad同时支持pcie和sfp两种高速接口的ref时钟配置

项目描述 上位机将截图数据通过 XDMA 写入到 FPGA 侧的 DDR 内存区域 1 中通过 axi_lite 接口给 axi_read_start 信号&#xff0c;通知 AXI_read 模块启动读取数据&#xff0c;然后通过 GTP TX 模块发送出去。经过光纤回环&#xff0c;GTP RX 端接收到数据&#xff0c;送给 AX…

今天的一件小事,亲身感受:付费是提高效率的重要途径

今天需要修改一个单页网站源码&#xff0c;有一个小问题困住我3个小时了。 毕竟我也不是专业的&#xff0c;没有系统学习过这些&#xff0c;搜答案都不知道怎么搜哈哈 吃过午饭&#xff0c;想着不能这么耗下去了&#xff0c;于是及时去了某宝&#xff0c;找到一个修改代码的 …

搭建nexus上传jar包,并结合jenkins运行项目

一、搭建nexus 1、docker拉取镜像 需要将docker原更新一下 https://blog.csdn.net/qx020814/article/details/140908006?spm1001.2014.3001.5502 docker pull sonatype/nexus3 创建nexus挂载文件、增加权限&#xff1a; mkdir docker_nexus3 mkdir docker_nexus3/nexus-data c…

TreeSize:免费的磁盘清理与管理神器,解决C盘爆满的燃眉之急

目录 TreeSize&#xff1a;免费的磁盘清理与管理神器&#xff0c;解决C盘爆满的燃眉之急 一、TreeSize介绍 二、下载安装TreeSize 2.1、下载地址 2.2、下载步骤 ​2.3、安装步骤 三、professional版的TreeSize试用 3.1、分析磁盘空间 3.2、显示拓展名统计信息 3.3、显…

将本地的业务写成成可供RPC远程调用的方法

第一步&#xff1a;首先我们先定义proto文件&#xff0c;这些proto文件将会为远程调用者提供调用的方法&#xff0c;为login方法。 2.重写UserServiceRpc类中的Login方法。 在Login中做的操作主要是&#xff0c;得到requst里面的参数&#xff0c;然后调用本地的Login方法&#…

可解释性终极追问,什么才是第一性解释?20篇CCF-A+ICLR论文给你答案

一、前言 长期以来&#xff0c;我们团队一直在思考可解释性领域的一个终极问题&#xff0c;即什么才是解释性领域的第一性原理&#xff1f;所谓第一性原理&#xff0c;目前没有一个被广泛接受的框架&#xff0c;世上本无路&#xff0c;我们需要逐渐去定义这样一个路。我们需要在…

Linux系统中的高级内核模块调试技术

引言 在Linux系统中进行高级内核模块开发时&#xff0c;调试是不可或缺的重要环节。调试技术能够帮助开发人员发现和解决代码中的错误和问题&#xff0c;提高开发效率和代码质量。本文将深入探讨Linux系统中高级内核模块调试的技术和方法&#xff0c;包括常用的调试工具、调试…