Что вы знаете про работу с временными рядами?Временной ряд — это последовательность значений, которые были измерены в определённом временном промежутке. Такой тип данных может появляться повсеместно. Например, компаниям часто требуется знать ответ на вопрос: что будет происходить с показателями в ближайший день/неделю/месяц. Такими показателями могут быть количество пользователей, установивших приложение, пиковый онлайн и т.д.
Работа с временными рядами — это в основном прогнозирование.
С точки зрения машинного обучения мы занимаемся задачей регрессии — предсказываем следующее в ряду значение. Прогноз значения ряда в какой-то момент времени строится на основе известных значений ряда до этого момента времени. Также имеет смысл строить предсказательный интервал для значений.
Виды прогнозирования:
▪️
Наивное: «завтра будет как вчера»Или «почти как вчера». Тут чаще всего используется
скользящее среднее для предсказания значение ряда.
Модификацией простого скользящего среднего является
взвешенное среднее, внутри которого наблюдениям придаются различные веса, в сумме дающие единицу, при этом обычно последним наблюдениям присваивается больший вес.
▪️
Менее наивное: экспоненциальное сглаживаниеВместо взвешивания последних n значений ряда мы будем взвешивать все доступные наблюдения, при этом экспоненциально уменьшая веса по мере углубления в исторические данные. В этом нам поможет
формула простого экспоненциального сглаживания.Можно расширить этот метод. Будем разбивать ряд на две составляющие — уровень (level, intercept) и тренд (trend, slope). Уровень — это и есть ожидаемое значение ряда, которое мы уже предсказывали. А тренд можно тоже прогнозировать при помощи экспоненциального сглаживания.
Кроме того, можно добавить третью компоненту — сезонность, и предсказывать её тоже. Такая модель тройного экспоненциального сглаживания больше известна по фамилиям её создателей — Чарльза
Хольта и Питера
Винтерса.
Среди других методов анализа временных рядов выделяются:
▪️ ARIMA;
▪️ Сезонная ARIMA (SARIMA);
▪️ Рекуррентные нейронные сети (RNN).
#машинное_обучение