Попробуйте использовать TimeSeriesSplit :
X = pd.DataFrame({'input_1': ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'],
'input_2': [1, 2, 3, 4, 5, 6]},
index=[pd.datetime(2018, 1, 1),
pd.datetime(2018, 1, 2),
pd.datetime(2018, 1, 3),
pd.datetime(2018, 1, 4),
pd.datetime(2018, 1, 5),
pd.datetime(2018, 1, 6)])
y = np.array([1, 0, 1, 0, 1, 0])
В результате X
будет
input_1 input_2
2018-01-01 a 1
2018-01-02 b 2
2018-01-03 c 3
2018-01-04 d 4
2018-01-05 e 5
2018-01-06 f 6
tscv = TimeSeriesSplit(n_splits=3)
for train_ix, test_ix in tscv.split(X):
print(train_ix, test_ix)
[0 1 2] [3]
[0 1 2 3] [4]
[0 1 2 3 4] [5]