为 LSTM 模型调用预测函数时出现有关输入形状的错误

Question

我已经拟合了一个 lstm 模型。每个 x 和 y 变量有 100 个观测值。我使用了 80 个值来训练模型和 20 个值来评估模型。

import numpy as np
import tensorflow as tf
from tensorflow import keras
from tensorflow.keras import layers
from tensorflow.keras import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense, LSTM, Dropout

input_features=1
time_stamp=100
out_features=1
x_input=np.random.random((time_stamp,input_features))
y_input=np.random.random((time_stamp,out_features))

train_x=x_input[0:80,:]
test_x=x_input[80:,:]

train_y=y_input[0:80,:]
test_y=y_input[80:,:]

然后，在将数据输入 LSTM 函数之前，我根据需要对数据进行了整形。（例如：对于训练 x:(样本、时间步长、特征）=(1,80,1)）

dataXtrain = train_x.reshape(1,80, 1)
dataXtest = test_x.reshape(1,20,1)
dataYtrain = train_y.reshape(1,80,1)
dataYtest = test_y.reshape(1,20,1)
dataXtrain.shape
(1, 80, 1)

然后我能够使用以下代码行成功拟合模型：

model = Sequential()
model.add(LSTM(20,activation = 'relu', return_sequences = True,input_shape=(dataXtrain.shape[1], 
dataXtrain.shape[2])))
model.add(Dense(1))
model.compile(loss='mean_absolute_error', optimizer='adam')
model.fit(dataXtrain, dataYtrain, epochs=100, batch_size=10, verbose=1)

但是当我预测测试数据的模型时，出现此错误。

y_pred = model.predict(dataXtest)
Error when checking input: expected lstm_input to have shape (80, 1) but got array with shape (20, 1)

谁能帮我弄清楚这里的问题是什么？

谢谢

Answer 1

看来是数据准备的问题。我认为您应该将样本（而不是 time-steps）划分为训练和测试数据，并且训练和测试样本的形状应该相同且类似 (None, time-steps, features) .

由于您只有一个样本和 100 个观测值 (time-steps)，您可以将数据分成包含小规模 time-step 系列的样本。例如：

n_samples = 20
input_features = 1
time_stamp = 100
out_features = 1
x_input = np.random.random((1, time_stamp, input_features))
y_input = np.random.random((1, time_stamp, out_features))

new_time_stamp = time_stamp//n_samples
x_input = x_input.reshape(n_samples, new_time_stamp, input_features)
y_input = y_input.reshape(n_samples, new_time_stamp, out_features)

dataXtrain = x_input[:16,...]
dataXtest = x_input[16:,...]

dataYtrain = y_input[:16,...]
dataYtest = y_input[16:,...]

或者，您可以收集更多数据样本，每个样本包含 100 个时间步长（这取决于您的应用程序和现有数据）。

也可以看看this and this全面讲解了在Keras中使用LSTM

为 LSTM 模型调用预测函数时出现有关输入形状的错误

Getting an error regarding input shape when calling predict function for a LSTM model

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