RBFForecaster#
- class RBFForecaster(window_length=10, hidden_size=32, batch_size=32, centers=None, gamma=1.0, rbf_type='gaussian', hidden_layers=[64, 32], optimizer='adam', lr=0.01, epochs=100, stride=1, criterion='mse', device='cpu', mode='ar', activation='relu', dropout_rate=0.1)[source]#
使用 RBF 转换和“NN”层的时间序列预测模型。
此预测器使用 RBF 层将输入时间序列数据转换为更高维度的空间,然后由神经网络层用于预测。
- 参数:
- window_lengthint, 可选 (default=10)
每个滑动窗口的输入序列长度。
- hidden_sizeint, 可选 (default=32)
RBF 层中的单元数量。
- batch_sizeint, 可选 (default=32)
训练的迷你批次大小。
- centersarray-like, 可选 (default=None)
RBF 转换的中心点。
- gammafloat, 可选 (default=1.0)
控制 RBF 扩散的缩放因子。
- rbf_typestr, 可选 (default=”gaussian”)
要应用的 RBF 核函数类型。
“gaussian”: \(\exp(-\gamma (t - c)^2)\)
“multiquadric”: \(\sqrt{1 + \gamma (t - c)^2}\)
“inverse_multiquadric”: \(\frac{1}{\sqrt{1 + \gamma (t - c)^2}}\)
- hidden_layerslist of int, 可选 (default=[64, 32])
RBF 层之后的线性层的大小。
- optimizer{“adam”, “sgd”, “rmsprop”}, 可选 (default=”adam”)
要使用的优化器类型。
- lrfloat, 可选 (default=0.01)
优化器的学习率。
- epochsint, 可选 (default=100)
训练轮次数量。
- strideint, 可选 (default=1)
窗口之间的步长。
- criterionstr, 可选 (default=”mse”)
训练期间使用的损失函数。
- devicestr, 可选 (default=”cpu”)
用于训练和计算的设备。选项为“cpu”或“cuda”(如果可用)用于 GPU 计算。
- mode{“ar”, “direct”}, 可选 (default=”ar”)
预测模式
“ar”: 用于一步向前预测的自回归模式。
“direct”: 用于多步向前预测的直接模式。
- activationstr, 可选 (default=”relu”)
应用于每个线性层后的激活函数。支持的值为:“relu”、“leaky_relu”、“elu”、“selu”、“tanh”、“sigmoid”、“gelu”。
- dropout_ratefloat, 可选 (default=0.1)
应用于每个隐藏层后的 dropout 率。值为 0 会禁用 dropout。
- 属性:
方法
构建用于预测的 PyTorch DataLoader。
构建用于训练的 PyTorch DataLoader。
check_is_fitted
([method_name])检查估计器是否已拟合。
clone
()获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。
clone_tags
(estimator[, tag_names])从另一个对象克隆标签作为动态覆盖。
create_test_instance
([parameter_set])使用第一个测试参数集构造类的实例。
create_test_instances_and_names
([parameter_set])创建所有测试实例及其名称列表。
fit
(y[, X, fh])将预测器拟合到训练数据。
fit_predict
(y[, X, fh, X_pred])拟合并预测未来范围的时间序列。
get_class_tag
(tag_name[, tag_value_default])从类中获取类标签值,具有来自父类的标签级别继承。
从类中获取类标签,具有来自父类的标签级别继承。
获取自我的配置标志。
get_fitted_params
([deep])获取拟合参数。
获取对象的参数默认值。
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, ...])从实例中获取标签值,具有标签级别继承和覆盖。
get_tags
()从实例中获取标签,具有标签级别继承和覆盖。
返回估计器的测试参数设置。
get_y_true
(y)获取用于验证的 y_true 值。
检查对象是否由其他 BaseObjects 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])预测未来范围的时间序列。
predict_interval
([fh, X, coverage])计算/返回预测区间预测。
predict_proba
([fh, X, marginal])计算/返回完全概率预测。
predict_quantiles
([fh, X, alpha])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])计算/返回方差预测。
reset
()将对象重置到干净的后初始化状态。
save
([path, serialization_format])将序列化的自我保存到字节类对象或 (.zip) 文件。
score
(y[, X, fh])使用 MAPE (非对称) 对预测进行评分,与真实值比较。
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, ...])为自我设置 random_state 伪随机种子参数。
set_tags
(**tag_dict)将实例级别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, ...])在测试集上迭代进行预测并更新模型。
update_predict_single
([y, fh, X, update_params])用新数据更新模型并进行预测。
- classmethod get_test_params()[source]#
返回估计器的测试参数设置。
提供用于单元测试或实验的示例参数。
- 返回:
- paramsdict or list of dict
- check_is_fitted(method_name=None)[source]#
检查估计器是否已拟合。
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
。- 参数:
- method_namestr, 可选
调用此方法的函数的名称。如果提供,错误消息将包含此信息。
- 引发:
- NotFittedError
如果估计器尚未拟合。
- clone()[source]#
获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。
克隆是一个不同的对象,没有共享引用,处于后初始化状态。此函数等同于返回
self
的sklearn.clone
。等同于构造
type(self)
的新实例,参数为self
的参数,即type(self)(**self.get_params(deep=False))
。如果在
self
上设置了配置,则克隆也将具有与原始对象相同的配置,等同于调用cloned_self.set_config(**self.get_config())
。在值上等同于调用
self.reset
,但不同之处在于clone
返回一个新对象,而不是像reset
那样改变self
。- 引发:
- 如果由于错误的
__init__
导致克隆不一致,则会引发 RuntimeError。
- 如果由于错误的
- clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#
从另一个对象克隆标签作为动态覆盖。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。标签是特定于实例
self
的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。clone_tags
从另一个对象estimator
设置动态标签覆盖。clone_tags
方法只能在对象的__init__
方法中调用,即在构造期间,或通过__init__
直接构造后调用。动态标签设置为
estimator
中标签的值,名称在tag_names
中指定。tag_names
的默认值是将estimator
中的所有标签写入self
。当前标签值可以通过
get_tags
或get_tag
进行检查。- 参数:
- estimatorAn instance of :class:BaseObject or derived class
- tag_namesstr or list of str, default = None
要克隆的标签名称。默认值 (
None
) 克隆来自estimator
的所有标签。
- 返回:
- self
对
self
的引用。
- classmethod create_test_instance(parameter_set='default')[source]#
使用第一个测试参数集构造类的实例。
- 参数:
- parameter_setstr, default=”default”
要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果未为某个值定义特殊参数,将返回 “default” 集。
- 返回:
- instanceinstance of the class with default parameters
- classmethod create_test_instances_and_names(parameter_set='default')[source]#
创建所有测试实例及其名称列表。
- 参数:
- parameter_setstr, default=”default”
要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果未为某个值定义特殊参数,将返回 “default” 集。
- 返回:
- objslist of instances of cls
第 i 个实例为
cls(**cls.get_test_params()[i])
- nameslist of str, same length as objs
第 i 个元素是测试中 obj 的第 i 个实例的名称。如果实例多于一个,命名约定为
{cls.__name__}-{i}
,否则为{cls.__name__}
。
- property cutoff[source]#
截止点 = 预测器的“当前时间”状态。
- 返回:
- cutoffpandas compatible index element, or None
pandas 兼容的索引元素,如果已设置 cutoff;否则为 None。
- fit(y, X=None, fh=None)[source]#
将预测器拟合到训练数据。
- 状态更改
将状态更改为“fitted”。
写入 self
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。如果传递了
fh
,则将其存储到self.fh
。
- 参数:
- y符合
sktime
数据容器格式的时间序列。 用于拟合预测器的时间序列。
sktime
中的个体数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype。Series
scitype = 个体时间序列,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。pd.DataFrame
具有 2 级行MultiIndex
(instance, time)
,3D np.ndarray
(instance, variable, time)
,list
类型的Series
类型的pd.DataFrame
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame
具有 3 级或更多级行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)
有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 的术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
- fhint, list, pd.Index coercible, 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。- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None)。 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")
,则X.index
必须包含y.index
。
- y符合
- 返回:
- self对 self 的引用。
- fit_predict(y, X=None, fh=None, X_pred=None)[source]#
拟合并预测未来范围的时间序列。
与
fit(y, X, fh).predict(X_pred)
相同。如果未传递X_pred
,则与fit(y, fh, X).predict(X)
相同。- 状态更改
将状态更改为“fitted”。
写入 self
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。将
fh
存储到self.fh
。
- 参数:
- ysktime 兼容数据容器格式的时间序列
用于拟合预测器的时间序列。
sktime
中的个体数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype。Series
scitype = 个体时间序列,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。pd.DataFrame
具有 2 级行MultiIndex
(instance, time)
,3D np.ndarray
(instance, variable, time)
,list
类型的Series
类型的pd.DataFrame
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame
具有 3 级或更多级行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)
有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 的术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
(非可选) 编码要预测的时间戳的预测范围。
如果 fh 不是 None 且不是 ForecastingHorizon 类型,则通过调用 _check_fh 将其强制转换为 ForecastingHorizon。特别是,如果 fh 是 pd.Index 类型,则通过 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False) 进行强制转换。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None)。 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")
,则X.index
必须包含y.index
。- X_predsktime 兼容格式的时间序列,可选 (默认=None)
用于预测的外生时间序列。如果传递,将代替 X 用于预测。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。
- 返回:
- y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
在
fh
处的点预测,具有与fh
相同的索引。y_pred
与最近传递的y
类型相同:Series
,Panel
,Hierarchical
scitype,格式相同(见上文)
- classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[source]#
从类中获取类标签值,具有来自父类的标签级别继承。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。get_class_tag
方法是一个类方法,仅考虑类级别标签值和覆盖来检索标签的值。它从对象中返回名称为
tag_name
的标签值,考虑标签覆盖,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。
不考虑实例上通过
set_tags
或clone_tags
设置的动态标签覆盖,这些覆盖是在实例上定义的。要检索可能具有实例覆盖的标签值,请改用
get_tag
方法。- 参数:
- tag_namestr
标签值的名称。
- tag_value_defaultany type
如果找不到标签,则为默认/回退值。
- 返回:
- tag_value
self
中tag_name
标签的值。如果找不到,则返回tag_value_default
。
- classmethod get_class_tags()[source]#
从类中获取类标签,具有来自父类的标签级别继承。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。标签是特定于实例
self
的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。get_class_tags
方法是一个类方法,仅考虑类级别标签值和覆盖来检索标签的值。它返回一个字典,其键是类或其任何父类中设置的
_tags
任何属性的键。值是相应的标签值,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。
实例可以根据超参数覆盖这些标签。
要检索可能具有实例覆盖的标签,请改用
get_tags
方法。不考虑实例上通过
set_tags
或clone_tags
设置的动态标签覆盖,这些覆盖是在实例上定义的。对于包含来自动态标签的覆盖,请使用
get_tags
。- collected_tagsdict
标签名: 标签值对的字典。通过嵌套继承从
_tags
类属性收集。不会被通过set_tags
或clone_tags
设置的动态标签覆盖。
- get_config()[source]#
获取自我的配置标志。
配置是
self
的键值对,通常用作控制行为的瞬时标志。get_config
返回动态配置,它们覆盖默认配置。默认配置在类或其父类的
_config
类属性中设置,并被通过set_config
设置的动态配置覆盖。在
clone
或reset
调用下保留配置。- 返回:
- config_dictdict
配置名称: 配置值对的字典。通过嵌套继承从 _config 类属性收集,然后从 _onfig_dynamic 对象属性收集任何覆盖和新标签。
- get_fitted_params(deep=True)[source]#
获取拟合参数。
- 所需状态
需要状态为“fitted”。
- 参数:
- deepbool, default=True
是否返回组件的拟合参数。
如果为 True,将返回此对象的参数名称: 值字典,包括可拟合组件的拟合参数(= BaseEstimator 值的参数)。
如果为 False,将返回此对象的参数名称: 值字典,但不包括组件的拟合参数。
- 返回:
- fitted_params带有 str 值的键的 dict
拟合参数字典,参数名 : 参数值 键值对包括
始终:此对象的所有拟合参数,如通过
get_param_names
获得的值是此对象该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
的所有参数以paramname
及其值形式出现如果
deep=True
,还包含任意级别的组件递归,例如[componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]
等
- classmethod get_param_defaults()[source]#
获取对象的参数默认值。
- 返回:
- default_dict: dict[str, Any]
键是
cls
中在__init__
中定义了默认值的所有参数。值是在__init__
中定义的默认值。
- classmethod get_param_names(sort=True)[source]#
获取对象的参数名称。
- 参数:
- sortbool, default=True
是否按字母顺序 (True) 返回参数名称,或按它们在类
__init__
中出现的顺序 (False) 返回。
- 返回:
- param_names: list[str]
cls
的参数名称列表。如果sort=False
,则与它们在类__init__
中出现的顺序相同。如果sort=True
,则按字母顺序排序。
- get_params(deep=True)[source]#
获取此对象的参数值字典。
- 参数:
- deepbool, default=True
是否返回组件的参数。
如果为
True
,将返回此对象的参数名称 : 值dict
,包括组件参数(=BaseObject
值参数)。如果为
False
,将返回此对象的参数名称 : 值dict
,但不包括组件参数。
- 返回:
- params带有 str 值的键的 dict
参数字典,参数名 : 参数值 键值对包括
始终:此对象的所有参数,如通过
get_param_names
获得的值是此对象该键的参数值 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
的所有参数以paramname
及其值形式出现如果
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]#
从实例中获取标签值,具有标签级别继承和覆盖。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。标签是特定于实例
self
的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。get_tag
方法从实例中检索名称为tag_name
的单个标签的值,考虑标签覆盖,优先级从高到低如下:通过
set_tags
或clone_tags
在实例上设置的标签,
在实例构造时。
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。
- 参数:
- tag_namestr
要检索的标签名称
- tag_value_defaultany type, 可选; 默认=None
如果找不到标签,则为默认/回退值
- raise_errorbool
当找不到标签时是否引发
ValueError
- 返回:
- tag_valueAny
self
中tag_name
标签的值。如果找不到,则在raise_error
为 True 时引发错误,否则返回tag_value_default
。
- 引发:
- ValueError,如果
raise_error
为True
。 如果
tag_name
不在self.get_tags().keys()
中,则会引发ValueError
。
- ValueError,如果
- get_tags()[source]#
从实例中获取标签,具有标签级别继承和覆盖。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。标签是特定于实例
self
的键值对,它们是对象构造后不会更改的静态标志。get_tags
方法返回一个标签字典,其键是类或其任何父类中设置的_tags
任何属性的键,或者通过set_tags
或clone_tags
设置的标签。值是相应的标签值,优先级从高到低如下:
通过
set_tags
或clone_tags
在实例上设置的标签,
在实例构造时。
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。
- 返回:
- collected_tagsdict
标签名 : 标签值对的字典。通过嵌套继承从
_tags
类属性收集,然后从_tags_dynamic
对象属性收集任何覆盖和新标签。
- 获取用于验证的 y_true 值。
检查对象是否由其他 BaseObjects 组成。
- 返回:
- 复合对象是一个包含对象的对象,作为参数。在实例上调用,因为这可能因实例而异。
composite: bool
-
对象是否包含任何参数,其值是
BaseObject
的后代实例。 是否已调用
fit
。- 返回:
- 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。 bool
- 检查对象的
- 估计器是否已 fit。
从文件位置加载对象。
-
在
path
生成输出的序列化 self,来自cls.save(path)
从序列化内存容器加载对象。
-
生成输出
serial
的序列化 self,来自cls.save(None)
预测未来范围的时间序列。
需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self
self.cutoff
,self.is_fitted
- 参数:
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。如果 fh 不是 None 且不是 ForecastingHorizon 类型,则通过调用 _check_fh 将其强制转换为 ForecastingHorizon。特别是,如果 fh 是 pd.Index 类型,则通过 ForecastingHorizon(fh, is_relative=False) 进行强制转换。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None) 用于预测的外生时间序列。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
- 返回:
- y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
在
fh
处的点预测,具有与fh
相同的索引。y_pred
与最近传递的y
类型相同:Series
,Panel
,Hierarchical
scitype,格式相同(见上文)
- predict_interval(fh=None, X=None, coverage=0.9)[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。需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self
self.cutoff
,self.is_fitted
- 参数:
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。如果
fh
不是 None 且不是ForecastingHorizon
类型,它将在内部被强制转换为ForecastingHorizon
(通过_check_fh
)。如果
fh
是int
或类似int
的数组,则将其解释为相对预测范围,并强制转换为相对ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)
。如果
fh
的类型是pd.Index
,则将其解释为绝对预测范围,并强制转换为绝对ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)
。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None) 用于预测的外生时间序列。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。- coverage浮点数或包含唯一浮点数的列表,可选(默认值=0.90)
预测区间名义覆盖率
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
- 返回:
- pred_intpd.DataFrame
- 列具有多级索引:第一级是 fit 中 y 的变量名,
- 第二级是计算区间的覆盖率。
与输入
coverage
的顺序相同。
第三级是字符串“lower”或“upper”,表示区间的下限/上限。
- 行索引是 fh,额外的(更上层)级别等于实例级别,
来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical 类型。
- 条目是预测区间的下限/上限,
对应于列索引中的变量,第二列索引中的名义覆盖率,取决于第三列索引是 lower/upper,以及行索引。区间的上限/下限预测等同于在 alpha = 0.5 - c/2, 0.5 + c/2 处的分位数预测,其中 c 在 coverage 中。
- predict_proba(fh=None, X=None, marginal=True)[source]#
计算/返回完全概率预测。
注意
目前仅针对 Series (非 Panel, 非 Hierarchical) y 实现。
返回的分布对象需要安装
skpro
。
需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self
self.cutoff
,self.is_fitted
- 参数:
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。如果
fh
不是 None 且不是ForecastingHorizon
类型,它将在内部被强制转换为ForecastingHorizon
(通过_check_fh
)。如果
fh
是int
或类似int
的数组,则将其解释为相对预测范围,并强制转换为相对ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)
。如果
fh
的类型是pd.Index
,则将其解释为绝对预测范围,并强制转换为绝对ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)
。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None) 用于预测的外生时间序列。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。- marginal布尔值,可选(默认值=True)
返回的分布是否是按时间索引的边际分布
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
- 返回:
- pred_distskpro BaseDistribution
如果 marginal=True,则为预测分布;如果 marginal=False 且由方法实现,则为按时间点的边际分布;否则为联合分布。
- predict_quantiles(fh=None, X=None, alpha=None)[source]#
计算/返回分位数预测。
如果
alpha
是可迭代对象,将计算多个分位数。需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self
self.cutoff
,self.is_fitted
- 参数:
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。如果
fh
不是 None 且不是ForecastingHorizon
类型,它将在内部被强制转换为ForecastingHorizon
(通过_check_fh
)。如果
fh
是int
或类似int
的数组,则将其解释为相对预测范围,并强制转换为相对ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)
。如果
fh
的类型是pd.Index
,则将其解释为绝对预测范围,并强制转换为绝对ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)
。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None) 用于预测的外生时间序列。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。- alpha浮点数或包含唯一浮点数的列表,可选(默认值=[0.05, 0.95])
一个概率或概率列表,用于计算分位数预测。
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
- 返回:
- quantilespd.DataFrame
- 列具有多级索引:第一级是 fit 中 y 的变量名,
第二级是传递给函数的 alpha 值。
- 行索引是 fh,额外的(更上层)级别等于实例级别,
来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical 类型。
- 条目是分位数预测,对应于列索引中的变量,
第二列索引中的分位数概率,以及行索引。
- predict_residuals(y=None, X=None)[source]#
返回时间序列预测的残差。
将计算 y.index 处预测值的残差。
如果必须在 fit 中传入 fh,则其必须与 y.index 一致。如果 y 是 np.ndarray 类型,且在 fit 中未传入 fh,则将在 fh 为 range(len(y.shape[0])) 时计算残差。
- 所需状态
要求状态为“fitted”(已拟合)。如果设置了 fh,则必须与 y 的索引(pandas 或整数)一致
- 需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。 已拟合模型的属性以“_”结尾。self.cutoff, self._is_fitted
- 写入 self
无。
- 参数:
- ysktime 兼容数据容器格式的时间序列
包含真实观测值的时间序列,用于计算残差。必须与 predict 的预期返回值的类型、维度和索引相同。
如果为 None,则使用目前为止已见的 y (self._y),特别是
如果在之前进行了一次 fit 调用,则会生成样本内残差
如果 fit 需要
fh
,则它必须指向 fit 中 y 的索引
- Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认值=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与 fit 中
y
的 scitype (Series
,Panel
或Hierarchical
) 相同。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
为 True,则X.index
必须包含fh
索引引用和y.index
。
- 返回:
- y_res
sktime
兼容数据容器格式的时间序列 在
fh`
处的预测残差,与fh
具有相同的索引。y_res
与最近传入的y
具有相同的类型:Series
、Panel
、Hierarchical
scitype,格式相同(见上文)。
- y_res
- predict_var(fh=None, X=None, cov=False)[source]#
计算/返回方差预测。
需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self
self.cutoff
,self.is_fitted
- 参数:
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。如果
fh
不是 None 且不是ForecastingHorizon
类型,它将在内部被强制转换为ForecastingHorizon
(通过_check_fh
)。如果
fh
是int
或类似int
的数组,则将其解释为相对预测范围,并强制转换为相对ForecastingHorizon(fh, is_relative=True)
。如果
fh
的类型是pd.Index
,则将其解释为绝对预测范围,并强制转换为绝对ForecastingHorizon(fh, is_relative=False)
。
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None) 用于预测的外生时间序列。应与
fit
中的y
具有相同的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
)。如果self.get_tag("X-y-must-have-same-index")
,则X.index
必须包含fh
索引引用。- cov布尔值,可选(默认值=False)
如果为 True,则计算协方差矩阵预测。如果为 False,则计算边际方差预测。
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
- 返回:
- pred_varpd.DataFrame,格式取决于
cov
变量 - 如果 cov=False
- 列名与在
fit
/update
中传入的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,额外的级别等于实例级别,
来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical 类型。
条目是方差预测,对应于列索引中的变量。给定变量和 fh 索引的方差预测是一个预测值
在给定观测数据的情况下,该变量和索引的方差。
- 列名与在
- 如果 cov=True
- 列索引是多级索引:第一级是变量名(如上所述)
第二级是 fh。
- 行索引是 fh,额外的级别等于实例级别,
来自 fit 中看到的 y,如果 fit 中看到的 y 是 Panel 或 Hierarchical 类型。
- 条目是(协)方差预测,对应于列索引中的变量,以及
行索引和列索引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
- reset()[source]#
将对象重置到干净的后初始化状态。
结果是将
self
重置到构造函数调用后直接拥有的状态,并保留相同的超参数。通过set_config
设置的配置值也会保留。调用
reset
会删除所有对象属性,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,配置会原样保留。也就是说,
reset
前后get_config
的结果是相同的。
类和对象方法,以及类属性也不受影响。
等同于
clone
,但不同之处在于reset
是修改self
本身,而不是返回新对象。调用
self.reset()
后,self
在值和状态上等于通过构造函数调用 ``type(self)(**self.get_params(deep=False))`` 获得的对象。- 返回:
- self
类实例被重置到干净的初始化后状态,但保留当前的超参数值。
- save(path=None, serialization_format='pickle')[source]#
将序列化的自我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 对象;如果path
是文件位置,则将 self 对象以 zip 文件的形式存储在该位置。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 - 序列化后的 self 对象。此类的默认序列化方法是 (pickle)。
- 参数:
- pathNone 或文件位置 (str 或 Path)
如果为 None,则 self 对象会保存到内存中的对象;如果为文件位置,则 self 对象会保存到该文件位置。如果
path=”estimator”,则会在当前工作目录 (cwd) 创建一个 zip 文件
estimator.zip
。path=”/home/stored/estimator”,则会创建一个 zip 文件
estimator.zip
并存储在
/home/stored/
中。- serialization_format: str,默认值 = “pickle”
用于序列化的模块。可用选项为“pickle”和“cloudpickle”。请注意,非默认格式可能需要安装其他软依赖项。
- 返回:
- 如果
path
为 None - 内存中的序列化 self 对象 - 如果
path
是文件位置 - 引用该文件的 ZipFile 对象
- 如果
- score(y, X=None, fh=None)[source]#
使用 MAPE (非对称) 对预测进行评分,与真实值比较。
- 参数:
- ypd.Series, pd.DataFrame, 或 np.ndarray (1D 或 2D)
用于评分的时间序列
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 编码要预测的时间戳的预测范围。
- Xpd.DataFrame, 或 2D np.array, 可选(默认值=None)
用于评分的外部时间序列。如果 self.get_tag(“X-y-must-have-same-index”) 为 True,则 X.index 必须包含 y.index
- 返回:
- score浮点数
self.predict(fh, X) 相对于 y_test 的 MAPE 损失。
- set_config(**config_dict)[source]#
将配置标志设置为给定值。
- 参数:
- config_dictdict
配置名称 : 配置值 对的字典。下面列出了有效的配置、值及其含义
- displaystr, “diagram”(默认值), 或 “text”
jupyter 内核如何显示 self 的实例
“diagram” = html 框图表示
“text” = 字符串输出
- print_changed_only布尔值,默认值=True
打印 self 时是只列出与默认值不同的参数 (True),还是列出所有参数名称和值 (False)。不进行嵌套,即仅影响 self,不影响组件估计器。
- warningsstr, “on”(默认值), 或 “off”
是否触发警告,仅影响来自 sktime 的警告
“on” = 将触发来自 sktime 的警告
“off” = 不触发来自 sktime 的警告
- backend:parallelstr, 可选,默认值=”None”
广播/向量化时用于并行化的后端,选项包括
“None”: 顺序执行循环,简单的列表推导式
“loky”, “multiprocessing” 和 “threading”: 使用
joblib.Parallel
“joblib”: 定制和第三方
joblib
后端,例如spark
“dask”: 使用
dask
,需要在环境中安装dask
包“ray”: 使用
ray
,需要在环境中安装ray
包
- backend:parallel:paramsdict, 可选,默认值={}(不传递参数)
作为配置传递给并行化后端的附加参数。有效键取决于
backend:parallel
的值“None”: 无附加参数,忽略
backend_params
“loky”, “multiprocessing” 和 “threading”: 默认的
joblib
后端,可以传入joblib.Parallel
的任何有效键,例如n_jobs
,但backend
除外,它直接由backend
控制。如果未传入n_jobs
,则默认为-1
,其他参数将采用joblib
的默认值。“joblib”: 定制和第三方
joblib
后端,例如spark
。可以传入joblib.Parallel
的任何有效键,例如n_jobs
,在这种情况下,必须将backend
作为backend_params
的键传入。如果未传入n_jobs
,则默认为-1
,其他参数将采用joblib
的默认值。“dask”: 可以传入
dask.compute
的任何有效键,例如scheduler
“ray”: 可以传入以下键
“ray_remote_args”:
ray.init
的有效键字典- “shutdown_ray”: 布尔值,默认值=True;False 会阻止
ray
在 并行化后关闭。
- “shutdown_ray”: 布尔值,默认值=True;False 会阻止
“logger_name”: str, 默认值=”ray”;要使用的日志记录器名称。
“mute_warnings”: 布尔值,默认值=False;如果为 True,则抑制警告
- remember_data布尔值,默认值=True
self._X 和 self._y 是否在 fit 中存储并在 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 时会减小序列化大小,但 update 会默认为“不做任何事”,而不是“重新拟合所有已见数据”。
- 返回:
- self对 self 的引用。
注意
改变对象状态,将 config_dict 中的配置复制到 self._config_dynamic。
- set_params(**params)[source]#
设置此对象的参数。
此方法适用于简单的 skbase 对象和复合对象。对于复合对象(即包含其他对象的对象),可以使用参数键字符串
<component>__<parameter>
来访问组件<component>
中的<parameter>
。如果不带<component>__
的字符串<parameter>
使引用清晰无歧义(例如,没有两个组件的参数同名<parameter>
),也可以使用此形式。- 参数:
- **paramsdict
BaseObject 参数,键必须是
<component>__<parameter>
字符串。如果__
后缀在 get_params 键中是唯一的,则可以作为完整字符串的别名。
- 返回:
- self对 self 的引用(设置参数后)
- set_random_state(random_state=None, deep=True, self_policy='copy')[source]#
为自我设置 random_state 伪随机种子参数。
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
派生的整数。这些整数通过sample_dependent_seed
通过链式哈希采样,并保证种子随机生成器的伪随机独立性。根据
self_policy
,应用于self
中的random_state
参数,并且当且仅当deep=True
时应用于剩余的组件对象。注意:即使
self
没有random_state
参数,或者没有任何组件具有random_state
参数,也会调用set_params
。因此,set_random_state
将重置任何scikit-base
对象,即使是没有random_state
参数的对象。- 参数:
- random_stateint, RandomState 实例或 None, 默认值=None
伪随机数生成器,用于控制随机整数的生成。传入 int 可在多次函数调用中获得可重现的输出。
- deepbool, default=True
是否在 skbase 对象值参数(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, {“copy”, “keep”, “new”} 之一,默认值=”copy”
“copy” :
self.random_state
设置为输入的random_state
“keep” : 保留
self.random_state
的当前值“new” :
self.random_state
设置为一个新的随机状态,
从输入的
random_state
派生,并且通常与它不同
- 返回:
- self对 self 的引用
- set_tags(**tag_dict)[source]#
将实例级别标签覆盖设置为给定值。
每个与
scikit-base
兼容的对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。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
方法只能在对象的__init__
方法中,在构造过程中或通过__init__
构造后直接调用。当前标签值可以通过
get_tags
或get_tag
进行检查。- 参数:
- **tag_dictdict
标签名称 : 标签值 对的字典。
- 返回:
- Self
对 self 的引用。
- update(y, X=None, update_params=True)[source]#
更新截止值,并可选择更新拟合参数。
如果未实现特定于估计器的 update 方法,则默认回退行为如下
update_params=True
: 拟合迄今为止所有观测到的数据update_params=False
: 仅更新 cutoff 并记住数据
需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
写入 self
将
self.cutoff
更新为在y
中看到的最新索引。如果
update_params=True
,则更新以“_”结尾的已拟合模型属性。
- 参数:
- y符合
sktime
数据容器格式的时间序列。 用于更新预测器的时间序列。
sktime
中的个体数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype。Series
scitype = 个体时间序列,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。pd.DataFrame
具有 2 级行MultiIndex
(instance, time)
,3D np.ndarray
(instance, variable, time)
,list
类型的Series
类型的pd.DataFrame
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame
具有 3 级或更多级行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)
有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 的术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
- X符合
sktime
格式的时间序列,可选 (默认=None)。 用于更新模型拟合的外部时间序列。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
。- update_params布尔值,可选(默认值=True)
是否应该更新模型参数。如果为
False
,则仅更新 cutoff,模型参数(例如,系数)不更新。
- y符合
- 返回:
- self对 self 的引用
- update_predict(y, cv=None, X=None, update_params=True, reset_forecaster=True)[source]#
在测试集上迭代进行预测并更新模型。
执行多个
update
/predict
链的简写,数据回放基于时间分割器cv
。与以下操作相同(如果只有
y
,cv
是非默认值)self.update(y=cv.split_series(y)[0][0])
记住
self.predict()
(稍后在单个批次中返回)self.update(y=cv.split_series(y)[1][0])
记住
self.predict()
(稍后在单个批次中返回)等等
返回所有记住的预测
如果未实现特定于估计器的 update 方法,则默认回退行为如下
update_params=True
: 拟合迄今为止所有观测到的数据update_params=False
: 仅更新 cutoff 并记住数据
需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。访问 self
以“_”结尾的拟合模型属性。
- 写入 self (除非
reset_forecaster=True
) 将
self.cutoff
更新为在y
中看到的最新索引。如果
update_params=True
,则更新以“_”结尾的已拟合模型属性。
如果
reset_forecaster=True
,则不更新状态。- 参数:
- y符合
sktime
数据容器格式的时间序列。 用于更新预测器的时间序列。
sktime
中的个体数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype。Series
scitype = 个体时间序列,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。pd.DataFrame
具有 2 级行MultiIndex
(instance, time)
,3D np.ndarray
(instance, variable, time)
,list
类型的Series
类型的pd.DataFrame
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame
具有 3 级或更多级行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)
有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 的术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
- cv继承自 BaseSplitter 的时间交叉验证生成器,可选
例如,
SlidingWindowSplitter
或ExpandingWindowSplitter
;默认值 = 使用initial_window=1
的 ExpandingWindowSplitter,且默认情况下,y/X 中的单个数据点会逐个添加并预测,initial_window = 1
,step_length = 1
,fh = 1
- Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认值=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与 fit 中
y
的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
) 相同。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。- update_params布尔值,可选(默认值=True)
是否应该更新模型参数。如果为
False
,则仅更新 cutoff,模型参数(例如,系数)不更新。- reset_forecaster布尔值,可选(默认值=True)
如果为 True,则不会改变预测器的状态,即,update/predict 序列使用一个副本运行,并且 self 的 cutoff、模型参数、数据内存不会改变。
如果为 False,则在运行 update/predict 序列时,会像直接调用 update/predict 一样更新 self。
- y符合
- 返回:
- y_pred对多个分割批次的点预测进行制表的对象
格式取决于总体预测的 (cutoff, 绝对预测范围) 对
如果绝对预测范围点的集合是唯一的:类型为 sktime 兼容数据容器格式的时间序列,输出中省略 cutoff,其类型与最近传入的 y 相同:Series, Panel, Hierarchical scitype,格式相同(见上文)
如果绝对预测范围点的集合不唯一:类型为 pandas DataFrame,行和列索引为时间戳;行索引对应于进行预测的 cutoff;列索引对应于预测的绝对预测范围;条目是从行索引对应的 cutoff 预测列索引对应的绝对预测范围的点预测值;如果该 (cutoff, horizon) 对没有进行预测,则条目为 nan。
- update_predict_single(y=None, fh=None, X=None, update_params=True)[source]#
用新数据更新模型并进行预测。
此方法适用于在一个步骤中完成更新和预测。
如果未实现特定于估计器的 update 方法,则默认回退行为是先 update,然后 predict。
- 所需状态
需要状态为“fitted”。
- 需要状态为“fitted”,即
self.is_fitted=True
。 以“_”结尾的已拟合模型属性。已见数据的指针,self._y 和 self.X self.cutoff, self._is_fitted 如果 update_params=True,则包括以“_”结尾的模型属性。
- 写入 self
通过追加行来使用
y
和X
更新 self._y 和 self._X。将 self.cutoff 和 self._cutoff 更新为在y
中看到的最后一个索引。如果 update_params=True,更新以“_”结尾的已拟合模型属性。
- 参数:
- y符合
sktime
数据容器格式的时间序列。 用于更新预测器的时间序列。
sktime
中的个体数据格式是所谓的 mtype 规范,每个 mtype 实现一个抽象的 scitype。Series
scitype = 个体时间序列,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。pd.DataFrame
具有 2 级行MultiIndex
(instance, time)
,3D np.ndarray
(instance, variable, time)
,list
类型的Series
类型的pd.DataFrame
Hierarchical
scitype = 分层集合,用于分层预测。pd.DataFrame
具有 3 级或更多级行MultiIndex
(hierarchy_1, ..., hierarchy_n, time)
有关数据格式的更多详细信息,请参见 mtype 的术语表。有关用法,请参见预测教程
examples/01_forecasting.ipynb
- fhint, list, pd.Index coercible, 或
ForecastingHorizon
, 默认=None 如果传递了
fh
并且之前未传递过,则将其存储到self.fh
。编码要预测的时间戳的预测范围。如果已在fit
中传递,则不应再传递。如果未在 fit 中传递,则必须传递,不可选。- Xsktime 兼容格式的时间序列,可选(默认值=None)
用于更新和预测的外部时间序列。应与 fit 中
y
的 scitype (Series
,Panel
, 或Hierarchical
) 相同。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。- update_params布尔值,可选(默认值=True)
是否应该更新模型参数。如果为
False
,则仅更新 cutoff,模型参数(例如,系数)不更新。
- y符合
- 返回:
- y_predsktime 兼容数据容器格式的时间序列
在
fh
处的点预测,具有与fh
相同的索引。y_pred
与最近传递的y
类型相同:Series
,Panel
,Hierarchical
scitype,格式相同(见上文)