PytorchForecastingTFT#
- class PytorchForecastingTFT(model_params: dict[str, Any] | None = None, allowed_encoder_known_variable_names: list[str] | None = None, dataset_params: dict[str, Any] | None = None, train_to_dataloader_params: dict[str, Any] | None = None, validation_to_dataloader_params: dict[str, Any] | None = None, trainer_params: dict[str, Any] | None = None, model_path: str | None = None, random_log_path: bool = False, broadcasting: bool = False)[source]#
pytorch-forecasting 的时间融合变换器模型。
- 参数:
- model_paramsdict[str, Any] (默认=None)
用于初始化 pytorch-forecasting TFT 模型 [1] 的参数,例如:{“lstm_layers”: 3, “hidden_continuous_size”: 10}
- dataset_paramsdict[str, Any] (默认=None)
用于从 pandas.DataFrame 初始化 TimeSeriesDataSet [2] 的参数,max_prediction_length 将根据 fh 进行覆盖,time_idx, target, group_ids, time_varying_known_reals, time_varying_unknown_reals 将从数据中推断,因此您无需传递它们
- train_to_dataloader_paramsdict[str, Any] (默认=None)
传递给 TimeSeriesDataSet.to_dataloader() 的参数,默认为 {“train”: True}
- validation_to_dataloader_paramsdict[str, Any] (默认=None)
传递给 TimeSeriesDataSet.to_dataloader() 的参数,默认为 {“train”: False}
- model_path: 字符串 (默认=None)
尝试加载现有模型而不进行拟合。仍然需要调用拟合函数,但不会执行实际的拟合。
- random_log_path: 布尔值 (默认=False)
对日志记录使用随机根目录。此参数用于 Github action 中的 CI 测试,不面向最终用户。
- 属性:
参考文献
[1]示例
>>> # import packages >>> from sktime.forecasting.base import ForecastingHorizon >>> from sktime.forecasting.pytorchforecasting import PytorchForecastingTFT >>> from sktime.utils._testing.hierarchical import _make_hierarchical >>> from sklearn.model_selection import train_test_split >>> # generate random data >>> data = _make_hierarchical( ... hierarchy_levels=(5, 200), max_timepoints=50, min_timepoints=50, n_columns=3 ... ) >>> # define forecast horizon >>> max_prediction_length = 5 >>> fh = ForecastingHorizon(range(1, max_prediction_length + 1), is_relative=True) >>> # split X, y data for train and test >>> x = data[["c0", "c1"]] >>> y = data["c2"].to_frame() >>> X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( ... x, y, test_size=0.2, train_size=0.8, shuffle=False ... ) >>> len_levels = len(y_test.index.names) >>> y_test = y_test.groupby(level=list(range(len_levels - 1))).apply( ... lambda x: x.droplevel(list(range(len_levels - 1))).iloc[:-max_prediction_length] ... ) >>> # define the model >>> model = PytorchForecastingTFT( ... trainer_params={ ... "max_epochs": 5, # for quick test ... "limit_train_batches": 2, # for quick test ... }, ... ) >>> # fit and predict >>> model.fit(y=y_train, X=X_train, fh=fh) # doctest skip PytorchForecastingTFT(trainer_params={'limit_train_batches': 10, 'max_epochs': 5}) >>> y_pred = model.predict(fh, X=X_test, y=y_test) >>> print(y_test) c2 h0 h1 time h0_0 h1_180 2000-01-01 5.261697 2000-01-02 5.614349 2000-01-03 6.619191 2000-01-04 5.159320 2000-01-05 7.590924 ... ... h0_4 h1_199 2000-02-10 6.591850 2000-02-11 5.619114 2000-02-12 5.105312 2000-02-13 5.185010 2000-02-14 4.534434
[4500 行 x 1 列] >>> print(y_pred)
c2
h0 h1 time h0_0 h1_180 2000-02-15 5.310687
2000-02-16 5.162195 2000-02-17 5.157579 2000-02-18 5.360476 2000-02-19 5.308441
… … h0_4 h1_199 2000-02-15 5.232810
2000-02-16 5.282471 2000-02-17 5.254453 2000-02-18 5.181715 2000-02-19 5.188011
[500 行 x 1 列]
方法
check_is_fitted
([method_name])检查评估器是否已拟合。
clone
()获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。
clone_tags
(estimator[, tag_names])将标签从另一个对象克隆为动态覆盖。
create_test_instance
([parameter_set])构造类的实例,使用第一个测试参数集。
create_test_instances_and_names
([parameter_set])创建所有测试实例的列表及其名称列表。
fit
(y[, X, fh])将预测器拟合到训练数据。
fit_predict
(y[, X, fh, X_pred])在未来范围内拟合和预测时间序列。
get_class_tag
(tag_name[, tag_value_default])从类中获取类标签值,并继承父类的标签级别。
从类中获取类标签,并继承父类的标签级别。
获取自身的配置标志。
get_fitted_params
([deep])获取拟合参数。
获取对象的默认参数。
get_param_names
([sort])获取对象的参数名称。
get_params
([deep])获取此对象的参数值字典。
get_tag
(tag_name[, tag_value_default, ...])从实例获取标签值,并继承标签级别和覆盖。
get_tags
()从实例获取标签,并继承标签级别和覆盖。
get_test_params
([parameter_set])返回评估器的测试参数设置。
检查对象是否由其他 BaseObject 组成。
load_from_path
(serial)从文件位置加载对象。
load_from_serial
(serial)从序列化内存容器加载对象。
predict
([fh, X, y])预测未来范围内的时序数据。
predict_interval
([fh, X, coverage, y])计算/返回预测区间预测。
predict_proba
([fh, X, marginal, y])计算/返回完全概率预测。
predict_quantiles
([fh, X, alpha, y])计算/返回分位数预测。
predict_residuals
([y, X])返回时间序列预测的残差。
predict_var
([fh, X, cov, y])计算/返回方差预测。
reset
()将对象重置为干净的初始化后状态。
save
([path, serialization_format])将序列化的自身保存到字节类对象或 (.zip) 文件。
score
(y[, X, fh])使用 MAPE (非对称) 评估预测与真实值的得分。
set_config
(**config_dict)将配置标志设置为给定值。
set_params
(**params)设置此对象的参数。
set_random_state
([random_state, deep, ...])为自身设置 pseudo-random seed 参数 random_state。
set_tags
(**tag_dict)将实例级别的标签覆盖设置为给定值。
update
(y[, X, update_params])更新截止值,并可选择更新拟合参数。
update_predict
(y[, cv, X, update_params, ...])在测试集上迭代更新模型并进行预测。
update_predict_single
([y, fh, X, update_params])使用新数据更新模型并进行预测。
- 导入底层的 pytorch-forecasting 算法类。
获取 TFT 类的关键字参数。
- 返回:
返回评估器的测试参数设置。
- paramsdict 或 list of dict, 默认 = {}
检查评估器是否已拟合。
用于创建类测试实例的参数。每个 dict 都是构建一个“有趣的”测试实例的参数,即
MyClass(**params)
或MyClass(**params[i])
创建一个有效的测试实例。create_test_instance
使用params
中的第一个(或唯一一个)字典。check_is_fitted(method_name=None)[source]#
- 参数:
- 检查
_is_fitted
属性是否存在且为True
。在调用对象的fit
方法时,is_fitted
属性应设置为True
。 如果不是,则引发
NotFittedError
。
- 检查
- method_namestr, 可选
- NotFittedError
调用此函数的方法名称。如果提供,错误消息将包含此信息。
- 引发:
获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。
如果评估器尚未拟合。
克隆是一个没有共享引用的不同对象,处于初始化后状态。此函数等效于返回
self
的sklearn.clone
。等效于构造
type(self)
的新实例,参数与self
相同,即type(self)(**self.get_params(deep=False))
。- method_namestr, 可选
- 如果
self
上设置了配置,克隆对象也将拥有与原始对象相同的配置,等效于调用cloned_self.set_config(**self.get_config())
。
- 如果
-
值上等效于调用
self.reset
,但clone
返回一个新对象,而不是像reset
那样修改self
。 将标签从另一个对象克隆为动态覆盖。
如果由于错误的
__init__
导致克隆不符合要求,则引发 RuntimeError。clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#
每个
scikit-base
兼容对象都有一个标签字典。标签可用于存储有关对象的元数据,或控制对象的行为。clone_tags
从另一个对象estimator
设置动态标签覆盖。clone_tags
方法应仅在对象的__init__
方法中,构造期间,或通过__init__
直接构造后调用。动态标签设置为
estimator
中标签的值,名称由tag_names
指定。tag_names
的默认值是将estimator
中的所有标签写入self
。
-
self
的引用。 构造类的实例,使用第一个测试参数集。
- instance具有默认参数的类实例
创建所有测试实例的列表及其名称列表。
-
第 i 个元素是测试中第 i 个 obj 实例的名称。如果实例多于一个,则命名约定为
{cls.__name__}-{i}
,否则为{cls.__name__}
截止点 = 预测器的“当前时间”状态。
- 如果截止点已设置,则为 pandas 兼容的索引元素;否则为 None
已传递的预测范围。
- property fh[source]#
将预测器拟合到训练数据。
状态更改为“已拟合”。
写入自身
设置以“_”结尾的拟合模型属性,拟合属性可通过
get_fitted_params
进行检查。将
self.is_fitted
标志设置为True
。将
self.cutoff
设置为y
中看到的最后一个索引。
- 参数:
- 如果传入
fh
,则将fh
存储到self.fh
。 ysktime 兼容数据容器格式的时间序列。
要拟合预测器的时间序列。
Series
scitype = 单个时间序列,普通预测。pd.DataFrame
,pd.Series
, 或np.ndarray
(1D 或 2D)Panel
scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。具有 2 级行MultiIndex
(instance, time
) 的pd.DataFrame
,3D np.ndarray
(instance, variable, time
),或Series
类型的pd.DataFrame
的list
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。具有 3 级或更多行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time
) 的pd.DataFrame
- 有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None- 编码要预测的时间戳的预测范围。如果
self.get_tag("requires-fh-in-fit")
为True
,则必须在fit
中传递,不可选。 Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (默认=None)。
- 如果传入
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 用于拟合模型的外生时间序列。应与
y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
为 True,则X.index
必须包含y.index
。
- 用于拟合模型的外生时间序列。应与
- self对 self 的引用。
在未来范围内拟合和预测时间序列。
fit_predict(y, X=None, fh=None, X_pred=None)[source]#
状态更改为“已拟合”。
写入自身
设置以“_”结尾的拟合模型属性,拟合属性可通过
get_fitted_params
进行检查。将
self.is_fitted
标志设置为True
。与
fit(y, X, fh).predict(X_pred)
相同。如果未传入X_pred
,则与fit(y, fh, X).predict(X)
相同。
- 参数:
- 将
fh
存储到self.fh
。 ysktime 兼容数据容器格式的时间序列。
要拟合预测器的时间序列。
Series
scitype = 单个时间序列,普通预测。pd.DataFrame
,pd.Series
, 或np.ndarray
(1D 或 2D)Panel
scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。具有 2 级行MultiIndex
(instance, time
) 的pd.DataFrame
,3D np.ndarray
(instance, variable, time
),或Series
类型的pd.DataFrame
的list
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。具有 3 级或更多行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time
) 的pd.DataFrame
- ysktime 兼容数据容器格式的时间序列
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index, 或
ForecastingHorizon
(不可选)编码要预测的时间戳的预测范围。
- 编码要预测的时间戳的预测范围。如果
self.get_tag("requires-fh-in-fit")
为True
,则必须在fit
中传递,不可选。 Xsktime 兼容格式的时间序列,可选 (默认=None)。
- 如果 fh 非 None 且类型不是 ForecastingHorizon,则通过调用 _check_fh 将其强制转换为 ForecastingHorizon。特别是,如果 fh 的类型为 pd.Index,则通过 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False) 进行强制转换。
X_predsktime 兼容格式的时间序列,可选 (默认=None)
- 将
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与
fit
中y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
为 True,则X.index
必须包含fh
索引引用。 y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与
-
fh
处的点预测,索引与fh
相同。y_pred
与最近传入的y
类型相同:Series
,Panel
,Hierarchical
scitype,格式相同(见上文)。 从类中获取类标签值,并继承父类的标签级别。
classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[source]#
每个
scikit-base
兼容对象都有一个标签字典,用于存储有关对象的元数据。get_class_tag
方法是一个类方法,它在仅考虑类级别标签值和覆盖的情况下检索标签的值。它返回名称为
tag_name
的标签值,考虑了标签覆盖,优先级从高到低如下:在类的
_tags
属性中设置的标签。
在父类的
_tags
属性中设置的标签,按照继承顺序。
不考虑通过
set_tags
或clone_tags
在实例上设置的动态标签覆盖,这些是在实例上定义的。
-
self
中tag_name
标签的值。如果找不到,则返回tag_value_default
。 从类中获取类标签,并继承父类的标签级别。
如果由于错误的
__init__
导致克隆不符合要求,则引发 RuntimeError。clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#
classmethod get_class_tags()[source]#
get_class_tags
方法是一个类方法,它在仅考虑类级别标签值和覆盖的情况下检索标签的值。它返回一个字典,其中键是类或其任何父类中设置的任何
_tags
属性的键。它返回名称为
tag_name
的标签值,考虑了标签覆盖,优先级从高到低如下:在类的
_tags
属性中设置的标签。
在父类的
_tags
属性中设置的标签,值是对应的标签值,覆盖优先级从高到低如下:
实例可以根据超参数覆盖这些标签。
按照继承顺序。
要获取可能包含实例覆盖的标签,请使用
get_tags
方法。- 要包含动态标签的覆盖,请使用
get_tags
。 collected_tagsdict
-
标签名称 : 标签值对的字典。通过嵌套继承从
_tags
类属性收集。不受通过set_tags
或clone_tags
设置的动态标签的覆盖。 获取自身的配置标志。
配置是
self
的键值对,通常用作控制行为的临时标志。get_config
返回动态配置,它会覆盖默认配置。默认配置在类或其父类的类属性
_config
中设置,并被通过set_config
设置的动态配置覆盖。
- 配置名称 : 配置值对的字典。通过嵌套继承从 _config 类属性收集,然后包含 _onfig_dynamic 对象属性中的任何覆盖和新标签。
获取拟合参数。
- 参数:
- 要求状态为“已拟合”。
deepbool, 默认=True
如果为 True,将返回一个此对象的参数名 : 值的字典,包括可拟合组件 (= BaseEstimator 类型参数) 的拟合参数。
如果为 False,将返回一个此对象的参数名 : 值的字典,但不包括组件的拟合参数。
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- fitted_params类型为 str 的键组成的字典
拟合参数字典,paramname : paramvalue 键值对包括:
始终:此对象的所有拟合参数,通过
get_param_names
获取,值为此对象对应键的拟合参数值。如果
deep=True
,还包含组件参数的键值对。组件的参数索引为[componentname]__[paramname]
,componentname
的所有参数显示为paramname
及其对应值。如果
deep=True
,还包含任意级别的组件递归,例如[componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]
等。
- get_params(deep=True)[source]#
获取此对象的参数值字典。
- 参数:
- 要求状态为“已拟合”。
是否返回组件的参数。
如果为
True
,将返回一个此对象的参数名 : 值的dict
,包括组件 (=BaseObject
类型参数) 的参数。如果为
False
,将返回一个此对象的参数名 : 值的dict
,但不包括组件的参数。
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- params类型为 str 的键组成的字典
参数字典,paramname : paramvalue 键值对包括:
始终:此对象的所有参数,通过
get_param_names
获取,值为此对象对应键的参数值,值始终与构造时传递的值相同。如果
deep=True
,还包含组件参数的键值对。组件的参数索引为[componentname]__[paramname]
,componentname
的所有参数显示为paramname
及其对应值。如果
deep=True
,还包含任意级别的组件递归,例如[componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]
等。
- get_tag(tag_name, tag_value_default=None, raise_error=True)[source]#
从实例获取标签值,并继承标签级别和覆盖。
如果由于错误的
__init__
导致克隆不符合要求,则引发 RuntimeError。clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#
get_tag
方法从实例中检索名为tag_name
的单个标签的值,同时考虑到标签覆盖,按以下降序优先级排序:在实例上通过
set_tags
或clone_tags
设置的标签,
在实例构造时设置的标签。
它返回名称为
tag_name
的标签值,考虑了标签覆盖,优先级从高到低如下:在类的
_tags
属性中设置的标签。
在父类的
_tags
属性中设置的标签,- 参数:
- 要获取可能包含实例覆盖的标签值,请使用
get_tag
方法。 要检索的标签名称
- tag_value_default任意类型, 可选; 默认=None
如果未找到标签,则使用的默认/备用值
- raise_errorbool
当未找到标签时是否引发
ValueError
- 要获取可能包含实例覆盖的标签值,请使用
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- tag_valueAny
self
中tag_name
标签的值。如果未找到,且raise_error
为 True,则引发错误;否则返回tag_value_default
。
- method_namestr, 可选
- ValueError, 如果
raise_error
为True
。 如果
tag_name
不在self.get_tags().keys()
中,则引发ValueError
。
- ValueError, 如果
- get_tags()[source]#
从实例获取标签,并继承标签级别和覆盖。
如果由于错误的
__init__
导致克隆不符合要求,则引发 RuntimeError。clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#
get_tags
方法返回一个标签字典,键是类或其任何父类中设置的任何_tags
属性的键,或者是通过set_tags
或clone_tags
设置的标签。它返回一个字典,其中键是类或其任何父类中设置的任何
_tags
属性的键。在实例上通过
set_tags
或clone_tags
设置的标签,
在实例构造时设置的标签。
它返回名称为
tag_name
的标签值,考虑了标签覆盖,优先级从高到低如下:在类的
_tags
属性中设置的标签。
在父类的
_tags
属性中设置的标签,
- property is_fitted[source]#
fit
是否已被调用。检查对象的
_is_fitted
属性,该属性在对象构造期间应初始化为False
,并在调用对象的 fit 方法时设置为 True。
- predict(fh=None, X=None, y=None)[source]#
预测未来范围内的时序数据。
访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
如果传递了
fh
且之前未传递过,则将fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- 有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。如果未传递y
(未执行全局预测),则X
应仅包含要预测的时间点。如果传递了y
(执行全局预测),则X
必须包含所有历史值和要预测的时间点。- ysktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
应预测的时间序列的历史值。如果不是 None,将执行全局预测。仅传递历史值,而不是要预测的时间点。
- 有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 术语表。有关用法,请参见预测教程
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与
fit
中y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
为 True,则X.index
必须包含fh
索引引用。 y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与
注释
如果
y
不是 None,将执行全局预测。在全局预测模式下,X
应包含所有历史值和要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。如果
y
是 None,将执行非全局预测。在非全局预测模式下,X
应仅包含要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。
- predict_interval(fh=None, X=None, coverage=0.9, y=None)[source]#
计算/返回预测区间预测。
如果
coverage
是可迭代的,将计算多个区间。访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
如果传递了
fh
且之前未传递过,则将fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- fhint, list, np.array 或
ForecastingHorizon
, 可选 (默认=None) 编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。如果传递了y
(执行全局预测),则X
必须包含所有历史值和要预测的时间点。- coveragefloat 或唯一值的 float 列表, 可选 (默认=0.90)
预测区间标称覆盖率
- ysktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
应预测的时间序列的历史值。如果不是 None,将执行全局预测。仅传递历史值,而不是要预测的时间点。
- fhint, list, np.array 或
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- pred_intpd.DataFrame
- 列具有多重索引:第一层是 fit 中 y 的变量名,
- 第二层是计算区间的覆盖率分数,
顺序与输入的
coverage
相同。
第三层是字符串 “lower” 或 “upper”,表示区间的下限/上限。
- 行索引是 fh,具有与实例级别相等的额外 (上层) 级别,
如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical,则从 fit 中看到的 y 获取。
- 条目是下限/上限区间预测,
对于列索引中的变量,第二列索引中的标称覆盖率,取决于第三列索引的 lower/upper,对于行索引。上限/下限区间预测等价于 alpha = 0.5 - c/2, 0.5 + c/2 (其中 c 在 coverage 中) 时的分位数预测。
注释
如果
y
不是 None,将执行全局预测。在全局预测模式下,X
应包含所有历史值和要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。如果
y
是 None,将执行非全局预测。在非全局预测模式下,X
应仅包含要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。
- predict_proba(fh=None, X=None, marginal=True, y=None)[source]#
计算/返回完全概率预测。
注意:当前仅对 Series (非面板、非分层) y 实现。
访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
如果传递了
fh
且之前未传递过,则将fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- fhint, list, np.array 或
ForecastingHorizon
, 可选 (默认=None) 编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。如果传递了y
(执行全局预测),则X
必须包含所有历史值和要预测的时间点。- marginalbool, 可选 (默认=True)
返回的分布是否按时间索引是边缘分布
- ysktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
应预测的时间序列的历史值。如果不是 None,将执行全局预测。仅传递历史值,而不是要预测的时间点。
- fhint, list, np.array 或
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- pred_distsktime BaseDistribution
如果 marginal=True,则为预测分布;如果 marginal=False 且方法已实现,则为联合分布。
注释
如果
y
不是 None,将执行全局预测。在全局预测模式下,X
应包含所有历史值和要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。如果
y
是 None,将执行非全局预测。在非全局预测模式下,X
应仅包含要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。
- predict_quantiles(fh=None, X=None, alpha=None, y=None)[source]#
计算/返回分位数预测。
如果
alpha
是可迭代的,将计算多个分位数。访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
如果传递了
fh
且之前未传递过,则将fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- fhint, list, np.array 或
ForecastingHorizon
, 可选 (默认=None) 编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。如果传递了y
(执行全局预测),则X
必须包含所有历史值和要预测的时间点。- alphafloat 或唯一值的 float 列表, 可选 (默认=[0.05, 0.95])
计算分位数预测的概率或概率列表。
- ysktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
应预测的时间序列的历史值。如果不是 None,将执行全局预测。仅传递历史值,而不是要预测的时间点。
- fhint, list, np.array 或
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- quantilespd.DataFrame
- 列具有多重索引:第一层是 fit 中 y 的变量名,
第二层是传递给函数的 alpha 值。
- 行索引是 fh,具有与实例级别相等的额外 (上层) 级别,
如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical,则从 fit 中看到的 y 获取。
- 条目是分位数预测,对于列索引中的变量,
对于行索引,在第二列索引中的分位数概率处。
注释
如果
y
不是 None,将执行全局预测。在全局预测模式下,X
应包含所有历史值和要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。如果
y
是 None,将执行非全局预测。在非全局预测模式下,X
应仅包含要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。
- predict_residuals(y=None, X=None)[source]#
返回时间序列预测的残差。
将针对 y.index 处的预测计算残差。
如果必须在 fit 中传递 fh,则它必须与 y.index 一致。如果 y 是 np.ndarray,并且未在 fit 中传递 fh,则残差将在 range(len(y.shape[0])) 的 fh 处计算。
- get_fitted_params(deep=True)[source]#
要求状态为“已拟合”。如果已设置 fh,则必须与 y 的索引 (pandas 或 integer) 对应。
- 访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。self.cutoff, self._is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
无。
- 参数:
- 将
fh
存储到self.fh
。 带有真实观测值的时间序列,用于计算残差。必须具有与 predict 期望返回的类型、维度和索引相同的类型、维度和索引。
如果为 None,则使用迄今为止看到的 y (self._y),特别是
如果在其之前进行了一次 fit 调用,则生成样本内残差。
如果 fit 需要
fh
,它必须在 fit 中指向 y 的索引。
- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须同时包含fh
索引参考和y.index
。
- 将
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- y_ressktime 兼容数据容器格式的时间序列
fh
处的预测残差,与fh
具有相同的索引。y_res
与最近传递的y
具有相同的类型:Series
,Panel
,Hierarchical
scitype,相同的格式 (见上文)。
- predict_var(fh=None, X=None, cov=False, y=None)[source]#
计算/返回方差预测。
访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 状态更改为“已拟合”。
如果传递了
fh
且之前未传递过,则将fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- fhint, list, np.array 或
ForecastingHorizon
, 可选 (默认=None) 编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。- covbool, 可选 (默认=False)
如果为 True,则计算协方差矩阵预测。如果为 False,则计算边缘方差预测。
- ysktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
应预测的时间序列的历史值。如果不是 None,将执行全局预测。仅传递历史值,而不是要预测的时间点。
- fhint, list, np.array 或
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- pred_varpd.DataFrame, 格式取决于
cov
变量 - 如果 cov=False
- 列名与
fit
/update
中传递的y
的列名完全相同。 对于无名格式,列索引将是 RangeIndex。
- 行索引是 fh,具有与实例级别相等的额外级别,
如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical,则从 fit 中看到的 y 获取。
条目是方差预测,对于列索引中的变量。给定变量和 fh 索引的方差预测是该变量和索引在给定观测数据下的预测方差。
给定观测数据的该变量和索引的方差。
- 列名与
- 如果 cov=True
- 列索引是多重索引:第一层是变量名 (如上所述)
第二层是 fh。
- 行索引是 fh,具有与实例级别相等的额外级别,
如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical,则从 fit 中看到的 y 获取。
- 条目是 (协)方差预测,对于列索引中的变量,以及
行和列中时间索引之间的协方差。
注意:不返回不同变量之间的协方差预测。
- pred_varpd.DataFrame, 格式取决于
注释
如果
y
不是 None,将执行全局预测。在全局预测模式下,X
应包含所有历史值和要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。如果
y
是 None,将执行非全局预测。在非全局预测模式下,X
应仅包含要预测的时间点,而y
应仅包含历史值而不是要预测的时间点。
- reset()[source]#
将对象重置为干净的初始化后状态。
导致将
self
设置回构造函数调用后直接所处的状态,保留相同的超参数。通过set_config
设置的配置值也得到保留。reset
调用删除任何对象属性,除了:超参数 = 写入
self
的__init__
参数,例如self.paramname
,其中paramname
是__init__
的参数。包含双下划线的对象属性,即字符串 "__"。例如,名为 "__myattr" 的属性会被保留。
配置属性,配置保持不变。也就是说,
reset
前后get_config
的结果是相同的。
类方法和对象方法,以及类属性也不受影响。
等价于
clone
,区别在于reset
改变self
而非返回新对象。在
self.reset()
调用后,self
的值和状态与调用构造函数 ``type(self)(**self.get_params(deep=False))`` 后获得的对象相同。
- save(path=None, serialization_format='pickle')[source]#
将序列化的自身保存到字节类对象或 (.zip) 文件。
行为:如果
path
为 None,则返回一个内存中的序列化 self;如果path
是文件位置,则将 self 存储在该位置作为 zip 文件。保存的文件是 zip 文件,包含以下内容:_metadata - 包含 self 的类,即 type(self);_obj - 序列化的 self。此类使用默认序列化 (pickle)。
- 参数:
- pathNone 或文件位置 (str 或 Path)
如果为 None,self 将保存到内存中的对象;如果为文件位置,self 将保存到该文件位置。
如果 path=”estimator”,则将在当前工作目录创建 zip 文件
estimator.zip
。如果 path=”/home/stored/estimator”,则 zip 文件
estimator.zip
将
存储在
/home/stored/
中。- serialization_format: str, 默认 = “pickle”
用于序列化的模块。可用选项包括 “pickle” 和 “cloudpickle”。请注意,非默认格式可能需要安装其他软依赖项。
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 如果
path
为 None - 内存中的序列化 self - 如果
path
是文件位置 - 引用该文件的 ZipFile
- 如果
- score(y, X=None, fh=None)[source]#
使用 MAPE (非对称) 评估预测与真实值的得分。
- 参数:
- ypd.Series, pd.DataFrame, 或 np.ndarray (1D 或 2D)
用于评分的时间序列
- 有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
fhint, list, 可强制转换为 pd.Index, 或
ForecastingHorizon
(不可选)- Xpd.DataFrame, 或 2D np.array, 可选 (默认=None)
用于评分的外部时间序列。如果 self.get_tag(“X-y-must-have-same-index”),则 X.index 必须包含 y.index。
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- scorefloat
self.predict(fh, X) 与 y_test 相比的 MAPE 损失。
- set_config(**config_dict)[source]#
将配置标志设置为给定值。
- 参数:
- 配置在
clone
或reset
调用中保留。 配置名称 : 配置值对的字典。有效的配置、值及其含义如下所列:
- displaystr, “diagram” (默认), 或 “text”
jupyter 内核如何显示 self 的实例
“diagram” = html 框图表示
“text” = 字符串打印输出
- print_changed_onlybool, 默认=True
打印 self 时是仅列出与默认值不同的 self 参数 (False),还是列出所有参数名称和值 (False)。不嵌套,即仅影响 self 而不影响组件估计器。
- warningsstr, “on” (默认), 或 “off”
是否引发警告,仅影响 sktime 发出的警告
“on” = 将引发 sktime 发出的警告
“off” = 将不引发 sktime 发出的警告
- backend:parallelstr, 可选, 默认=”None”
用于并行化广播/向量化的后端,以下之一:
“None”: 顺序执行循环,简单的列表推导
“loky”, “multiprocessing” 和 “threading”: 使用
joblib.Parallel
“joblib”: 自定义和第三方
joblib
后端,例如spark
“dask”: 使用
dask
,需要环境中安装dask
包“ray”: 使用
ray
,需要环境中安装ray
包
- backend:parallel:paramsdict, 可选, 默认={} (未传递参数)
作为配置传递给并行化后端的额外参数。有效键取决于
backend:parallel
的值。“None”: 无额外参数,忽略
backend_params
“loky”, “multiprocessing” 和 “threading”: 默认
joblib
后端。此处可以传递joblib.Parallel
的任何有效键,例如n_jobs
,除了backend
,它直接由backend
控制。如果未传递n_jobs
,则默认为-1
,其他参数将默认为joblib
的默认值。“joblib”: 自定义和第三方
joblib
后端,例如spark
。此处可以传递joblib.Parallel
的任何有效键,例如n_jobs
,在这种情况下,backend
必须作为backend_params
的键传递。如果未传递n_jobs
,则默认为-1
,其他参数将默认为joblib
的默认值。“dask”: 可以传递
dask.compute
的任何有效键,例如scheduler
“ray”: 可以传递以下键
“ray_remote_args”:
ray.init
的有效键字典- “shutdown_ray”: bool, 默认=True; False 防止
ray
在并行化后关闭。 并行化后正在关闭。
- “shutdown_ray”: bool, 默认=True; False 防止
“logger_name”: str, 默认=”ray”; 要使用的日志记录器名称。
“mute_warnings”: bool, 默认=False; 如果为 True,则抑制警告。
- remember_data布尔型, 默认值=True
remember_databool, 默认=True
- 配置在
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 在 fit 中是否存储 self._X 和 self._y,并在 update 中更新。如果为 True,则存储并更新 self._X 和 self._y。如果为 False,则不存储和更新 self._X 和 self._y。这在使用 save 时减少序列化大小,但 update 将默认为“不执行任何操作”而不是“重新拟合所有已见数据”。
注释
self对 self 的引用。
- 改变对象状态,将 config_dict 中的配置复制到 self._config_dynamic。
设置此对象的参数。
- 参数:
- 此方法适用于简单的 skbase 对象以及复合对象。参数键字符串
<component>__<parameter>
可用于复合对象 (即包含其他对象的对象) 以访问组件<component>
中的<parameter>
。不带<component>__
的字符串<parameter>
也可以使用,如果这样引用是明确的,例如,组件参数中没有两个参数同名为<parameter>
。 **paramsdict
- 此方法适用于简单的 skbase 对象以及复合对象。参数键字符串
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- BaseObject 参数,键必须是
<component>__<parameter>
字符串。__
后缀可以作为完整字符串的别名,如果在 get_params 键中是唯一的。
- BaseObject 参数,键必须是
- self对 self 的引用 (设置参数后)
为自身设置 pseudo-random seed 参数 random_state。
set_random_state(random_state=None, deep=True, self_policy='copy')[source]#
通过
self.get_params
查找名为random_state
的参数,并通过set_params
将它们设置为从random_state
通过sample_dependent_seed
派生的整数。这些整数是通过链式哈希采样的,保证了种子随机生成器的伪随机独立性。取决于
self_policy
应用于self
中的random_state
参数,并且仅当deep=True
时应用于剩余组件对象。注意:即使self
没有random_state
参数,或者组件中没有random_state
参数,也会调用set_params
。因此,set_random_state
将重置任何scikit-base
对象,即使是那些没有random_state
参数的对象。- 参数:
- random_stateint, RandomState 实例 或 None, 默认=None
伪随机数生成器,用于控制随机整数的生成。传递 int 值可确保在多次函数调用中输出可重现。
- 要求状态为“已拟合”。
是否在 skbase 对象类型参数 (即组件估计器) 中设置随机状态。
如果为 False,则仅设置
self
的random_state
参数 (如果存在)。如果为 True,则也会设置组件对象中的
random_state
参数。
- self_policystr, 以下之一 {"copy", "keep", "new"}, 默认="copy"
“copy” :
self.random_state
设置为输入的random_state
“keep” :
self.random_state
保持原样“new” :
self.random_state
设置为一个新的随机状态,
从输入的
random_state
派生,并且通常与其不同。
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- self对 self 的引用
- set_tags(**tag_dict)[source]#
将实例级别的标签覆盖设置为给定值。
classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[source]#
标签是特定于实例
self
的键值对,它们是对象构造后不会改变的静态标志。它们可用于元数据检查,或控制对象的行为。set_tags
将动态标签覆盖设置为tag_dict
中指定的值,其中键是标签名称,字典值是要设置的标签值。set_tags
方法仅应在对象构造期间的__init__
方法中调用,或通过__init__
直接在构造后调用。tag_names
的默认值是将estimator
中的所有标签写入self
。
- update(y, X=None, update_params=True)[source]#
更新截止值,并可选择更新拟合参数。
如果未实现估计器特定的 update 方法,默认回退如下:
update_params=True
: 拟合迄今为止所有观测到的数据update_params=False
: 仅更新截止点并记住数据
访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
状态更改为“已拟合”。
将
self.cutoff
更新为y
中看到的最新索引。如果
update_params=True
,更新以 "_" 结尾的拟合模型属性。
- 参数:
- 如果传入
fh
,则将fh
存储到self.fh
。 用于更新预测器的时间序列。
要拟合预测器的时间序列。
Series
scitype = 单个时间序列,普通预测。pd.DataFrame
,pd.Series
, 或np.ndarray
(1D 或 2D)Panel
scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。具有 2 级行MultiIndex
(instance, time
) 的pd.DataFrame
,3D np.ndarray
(instance, variable, time
),或Series
类型的pd.DataFrame
的list
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。具有 3 级或更多行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time
) 的pd.DataFrame
- 编码要预测的时间戳的预测范围。如果
self.get_tag("requires-fh-in-fit")
为True
,则必须在fit
中传递,不可选。 用于更新模型拟合的外部时间序列。应与
y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含y.index
。- update_paramsbool, 可选 (默认=True)
是否应更新模型参数。如果为
False
,则仅更新截止点,模型参数 (例如,系数) 不更新。
- 如果传入
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- self对 self 的引用
- update_predict(y, cv=None, X=None, update_params=True, reset_forecaster=True)[source]#
在测试集上迭代更新模型并进行预测。
用于执行多个
update
/predict
执行链的简写,数据回放基于时间分割器cv
。与以下代码相同 (如果只有
y
,cv
是非默认值)self.update(y=cv.split_series(y)[0][0])
记住
self.predict()
(稍后批量返回)self.update(y=cv.split_series(y)[1][0])
记住
self.predict()
(稍后批量返回)等等
返回所有记住的预测
如果未实现估计器特定的 update 方法,默认回退如下:
update_params=True
: 拟合迄今为止所有观测到的数据update_params=False
: 仅更新截止点并记住数据
访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。
self.cutoff
,self.is_fitted
- 写入 self (除非
reset_forecaster=True
) 将
self.cutoff
更新为y
中看到的最新索引。如果
update_params=True
,更新以 "_" 结尾的拟合模型属性。
如果
reset_forecaster=True
,则不更新状态。- 参数:
- 如果传入
fh
,则将fh
存储到self.fh
。 用于更新预测器的时间序列。
要拟合预测器的时间序列。
Series
scitype = 单个时间序列,普通预测。pd.DataFrame
,pd.Series
, 或np.ndarray
(1D 或 2D)Panel
scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。具有 2 级行MultiIndex
(instance, time
) 的pd.DataFrame
,3D np.ndarray
(instance, variable, time
),或Series
类型的pd.DataFrame
的list
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。具有 3 级或更多行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time
) 的pd.DataFrame
- cv继承自 BaseSplitter 的时间交叉验证生成器, 可选
例如,
SlidingWindowSplitter
或ExpandingWindowSplitter
;默认 = ExpandingWindowSplitter,initial_window=1
和默认值 = y/X 中的单个数据点逐个添加和预测,initial_window = 1
,step_length = 1
和fh = 1
。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。- update_paramsbool, 可选 (默认=True)
是否应更新模型参数。如果为
False
,则仅更新截止点,模型参数 (例如,系数) 不更新。- reset_forecasterbool, 可选 (默认=True)
如果为 True,将不改变预测器的状态,即 update/predict 序列使用副本运行,self 的截止点、模型参数、数据内存不改变。
如果为 False,将像直接调用 update/predict 一样在 update/predict 序列运行时更新 self。
- 如果传入
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- y_pred汇集多个分割批次点预测的对象
格式取决于总体预测的 (截止点, 绝对范围) 对。
如果绝对范围点集合是唯一的:类型是 sktime 兼容数据容器格式的时间序列,输出中省略截止点,与最近传递的 y 具有相同的类型:Series, Panel, Hierarchical scitype,相同的格式 (见上文)。
如果绝对范围点集合不是唯一的:类型是 pandas DataFrame,行和列索引都是时间戳。行索引对应于从中预测的截止点,列索引对应于预测的绝对范围。如果未在该 (截止点, 范围) 对处进行预测,则条目为 nan。
- update_predict_single(y=None, fh=None, X=None, update_params=True)[source]#
使用新数据更新模型并进行预测。
此方法适用于在单个步骤中进行更新和预测。
如果未实现估计器特定的 update 方法,默认回退是先更新,然后预测。
- get_fitted_params(deep=True)[source]#
所需状态
- 访问 self 中的属性
以 "_" 结尾的拟合模型属性。指向已见数据的指针,self._y 和 self.X。self.cutoff,self._is_fitted。如果 update_params=True,则更新以 "_" 结尾的模型属性。
- 状态更改为“已拟合”。
通过附加行来使用
y
和X
更新 self._y 和 self._X。将 self.cutoff 和 self._cutoff 更新为y
中看到的最后一个索引。如果 update_params=True,更新以 "_" 结尾的拟合模型属性。
- 参数:
- 如果传入
fh
,则将fh
存储到self.fh
。 用于更新预测器的时间序列。
要拟合预测器的时间序列。
Series
scitype = 单个时间序列,普通预测。pd.DataFrame
,pd.Series
, 或np.ndarray
(1D 或 2D)Panel
scitype = 时间序列集合,全局/面板预测。具有 2 级行MultiIndex
(instance, time
) 的pd.DataFrame
,3D np.ndarray
(instance, variable, time
),或Series
类型的pd.DataFrame
的list
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。具有 3 级或更多行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time
) 的pd.DataFrame
- 有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
编码要预测的时间戳的预测范围。如果在
fit
中已传递,则不应再次传递。如果在 fit 中未传递,则必须传递,非可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列, 可选 (默认=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与
fit
中y
的 scitype (是Series
,Panel
, 还是Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引参考。- update_paramsbool, 可选 (默认=True)
是否应更新模型参数。如果为
False
,则仅更新截止点,模型参数 (例如,系数) 不更新。
- 如果传入
- property algorithm_parameters: dict[source]#
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与
fit
中y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
为 True,则X.index
必须包含fh
索引引用。 y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
- 用于预测的外生时间序列。如果传入,将在预测中使用而不是 X。应与