使用 RNN 对 keras 中的顺序数据进行预测

Question

我是 ML 的新手，我正在关注这个 tutorial，它教授如何根据某些期货进行加密货币预测。

我的预测代码：

model = load_model("Path//myModel.model")

ready_x = preprocess_df(main_df) # the function returns array of price sequences and targets (0-buy,1-sells): return np.array(X), y 
predictions = []

for x in ready_x:
 l_p = model.predict_classes(x) #error occurs on this line
 predictions.append(l_p[0])
plot_prediction(main_df, predictions)

但我收到以下错误：

ValueError: Error when checking input: expected lstm_input to have 3 dimensions, but got array with shape (69188, 1)

我不太明白这个错误，这实际上是我继著名的猫狗分类之后的第二个 ML 项目。所以没有太多的调试经验，我确实先学习了理论，关于神经元和它们之间的关系，但仍然很难将这些知识应用到实际项目中。所以这个项目的想法是根据最近 60 分钟的价格（经过训练）预测未来 3 分钟的未来价格。
该模型如下所示：

model = Sequential()
model.add(LSTM(128, input_shape=(train_x.shape[1:]),return_sequences=True))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(BatchNormalization())

model.add(LSTM(128, return_sequences=True))
model.add(Dropout(0.1))
model.add(BatchNormalization())

model.add(LSTM(128))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(BatchNormalization())

model.add(Dense(32, activation="relu"))
model.add(Dropout(0.2))

model.add(Dense(2, activation="softmax"))

opt = tf.keras.optimizers.Adam(lr=0.001, decay=1e-6)

main_df 是一个数据框，包括：

我的问题是，我应该如何为模型提供正确的数据输入来进行预测？

编辑：
preprocess 函数：

def preprocess_df(df):
    #scalling
    df = df.drop('future', 1)

    for col in df.columns:
        if col!= "target":
            df[col] = df[col].pct_change() # normalizes the data
            df.dropna(inplace=True)
            df[col] = preprocessing.scale(df[col].values) #scale the data between 0-1

    df.dropna(inplace=True)

    sequential_data = []
    prev_days = deque(maxlen=SEQ_LEN)

    for i in df.values:
        prev_days.append([n for n in i[:-1]]) # append each column and not taking a target
        if len(prev_days) == SEQ_LEN:
            sequential_data.append([np.array(prev_days), i[-1]])

    random.shuffle(sequential_data)

    # BALANCING THE DATA
    buys = []
    sells = []

    for seq, target in sequential_data:
        if target == 0:
            sells.append([seq, target])
        elif target == 1:
            buys.append([seq, target])

    random.shuffle(buys)
    random.shuffle(sells)

    lower = min(len(buys), len(sells))

    buys = buys[:lower]
    sells = sells[:lower]

    sequential_data = buys + sells
    random.shuffle(sequential_data)

    X = []
    y = []

    for seq, target in sequential_data:
        X.append(seq)
        y.append(target)

    return np.array(X), y

Answer 1

LSTM 期望输入形状为 (batch_size, timesteps, channels)；在您的情况下，timesteps=60 和 channels=128。 batch_size 是每次拟合/预测一次输入的样本数。

您的错误表明存在预处理缺陷：

DataFrame 的行，基于索引名称 time，将填充 x 的 dim 1 -> timesteps
列通常是特征，将填充 x -> channels
dim 0 是样本维度； "sample" 是一个独立的观察 - 根据您的数据格式，一个文件可以是一个样本，或包含多个

综合以上：

print(x.shape)应该读作(N, 60, 128)，其中N是样本数，>= 1
由于您要遍历 ready_x，x 将沿其暗淡的 0 对 ready_x 进行切片 - 因此 print(ready_x.shape) 应读取 (M, N, 60, 128)，其中 M >= 1;这是 "batches" 维度，每个切片是 1 个批次。

作为基本调试：在整个预处理代码中插入 print(item.shape)，其中 item 是数组、DataFrame 等 - 以查看形状在各个步骤中如何变化。确保有一个步骤在最后一个维度上给出 128，在倒数第二个维度上给出 60。

使用 RNN 对 keras 中的顺序数据进行预测

Doing prediction with RNN on Sequential data in keras

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