使用 Python 实现 LSTM：详细教程和代码示例

以下是使用 Python 实现 LSTM 的示例代码：

# 导入必要的库
import numpy as np
from keras.layers import LSTM, Dense
from keras.models import Sequential

# 定义数据
data = np.array([[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5],
                 [0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6],
                 [0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7],
                 [0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8],
                 [0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]])

# 定义输入和输出
X = data[:4, :4]
y = data[:4, 4]

# 调整数据形状
X = X.reshape((X.shape[0], 1, X.shape[1]))

# 定义LSTM模型
model = Sequential()
model.add(LSTM(50, input_shape=(1, 4)))
model.add(Dense(1))

# 编译模型
model.compile(optimizer='adam', loss='mse')

# 拟合模型
model.fit(X, y, epochs=200, verbose=0)

# 预测
x_input = data[4, :4]
x_input = x_input.reshape((1, 1, 4))
yhat = model.predict(x_input, verbose=0)
print(yhat)

在这个示例中，我们定义了一个包含 5 个时间步的序列数据。我们将前 4 个时间步用作输入，将第 5 个时间步用作输出。我们使用 LSTM 模型进行预测。我们将数据调整为 LSTM 模型所需的形状，并编译和拟合模型。最后，我们使用模型进行预测并打印结果。