# 药店销售预测系统

这是一个基于多种深度学习模型的药店销售预测系统，支持多种时序预测模型，包括 Transformer、mLSTM、KAN 和 TCN。

## 功能特点

- 支持多种深度学习模型进行销量预测
- 提供命令行界面和API服务两种使用方式
- 支持模型训练、预测和评估
- 提供预测结果可视化和分析
- 支持模型比较和管理

## 项目结构

```
├── core/                   # 核心模块
│   ├── __init__.py
│   ├── config.py           # 全局配置参数
│   └── predictor.py        # 核心预测器类
├── trainers/               # 模型训练器
│   ├── __init__.py
│   ├── mlstm_trainer.py    # mLSTM模型训练函数
│   ├── kan_trainer.py      # KAN模型训练函数
│   ├── tcn_trainer.py      # TCN模型训练函数
│   └── transformer_trainer.py  # Transformer模型训练函数
├── predictors/             # 预测模块
│   ├── __init__.py
│   └── model_predictor.py  # 模型预测函数
├── analysis/               # 分析模块
│   ├── __init__.py
│   ├── metrics.py          # 评估指标计算函数
│   ├── trend_analysis.py   # 趋势分析函数
│   └── explanation.py      # 预测解释函数
├── utils/                  # 工具模块
│   ├── __init__.py
│   ├── data_utils.py       # 数据处理工具函数
│   └── visualization.py    # 可视化工具函数
├── models/                 # 模型定义
│   ├── transformer_model.py
│   ├── mlstm_model.py
│   ├── kan_model.py
│   ├── tcn_model.py
│   └── optimized_kan_forecaster.py
├── pharmacy_predictor.py   # 主接口文件
├── run_pharmacy_prediction.py  # 命令行运行入口
├── api.py                  # API服务入口
└── pharmacy_sales.xlsx     # 示例数据文件
```

## 支持的模型

1. **Transformer**: 基于自注意力机制的时序预测模型
2. **mLSTM**: 矩阵LSTM模型，结合了LSTM和Transformer的优点
3. **KAN**: Kolmogorov-Arnold Network，一种基于柯尔莫哥洛夫-阿诺德定理的神经网络
4. **TCN**: 时间卷积网络，使用因果卷积进行时序建模
5. **优化版KAN**: 经过优化的KAN模型，提高了预测精度和训练效率

## 使用方法

### 命令行界面

运行命令行界面：

```bash
python run_pharmacy_prediction.py
```

### API服务

启动API服务：

```bash
python api.py
```

### 代码中使用

```python
from pharmacy_predictor import PharmacyPredictor

# 创建预测器实例
predictor = PharmacyPredictor(data_path='pharmacy_sales.xlsx')

# 训练模型
metrics = predictor.train_model(product_id='P001', model_type='tcn', epochs=50)

# 使用模型预测
result = predictor.predict(product_id='P001', model_type='tcn', future_days=7, analyze_result=True)
```

## 依赖库

- PyTorch
- pandas
- numpy
- matplotlib
- scikit-learn
- Flask (用于API服务)
- pytorch-tcn (用于TCN模型)