深度学习多变量时间序列预测:GRU算法构建时间序列多变量模型预测交通流量+代码实战

GRU是LSTM网络的一种效果很好的变体,它较LSTM网络的结构更加简单,而且效果也很好,因此也是当前非常流形的一种网络。GRU既然是LSTM的变体,因此也是可以解决RNN网络中的长依赖问题。

在LSTM中引入了三个门函数:输入门、遗忘门和输出门来控制输入值、记忆值和输出值。而在GRU模型中只有两个门:分别是更新门和重置门。

GRU的结构如上图所示,虽然有时候GRU被视为LSTM的一个variation,不过两者差别还是比较大的,所以单独讨论。

GRU不像LSTM的三门控,它虽然也有门,但是只有两个,分别叫做重置门(reset gate),和更新门(update gate)。重置门顾名思义,控制着是否重置,也就是说多大程度上擦除以前的状态state;更新门则表示,多大程度上要用candidate 来更新当前的hidden layer。下面是另一种示意图,以及它的公式:

其实说到底,不论是LSTM还是GRU,重点都在于我们应该如何利用长期记忆这一点,在LSTM中长期记忆会影响到某一时刻的模型输出,而GRU则直接把某一时刻的长期记忆作为输出,一边修改长期记忆一边进行输出,所以这使得GRU比LSTM具有更少的输入(LSTM有三个输入,GRU只有两个࿰

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