دوره آموزشی پایتون برای پیشبینی سریهای زمانی
4 ساعت 20 دقیقهمتوسط2025-07-17
مدرسین

Jesus Lopez
جزئیات دوره
اگه با دادههایی سر و کار داری که به ترتیب زمان ثبت شدن—مثل فروش ماهانه، قیمت انرژی، یا آمارهای اقتصادی—این دوره مخصوص خودته! توی این آموزش، بهصورت کاملاً عملی و پروژهمحور یاد میگیری چطور سریهای زمانی (Time Series) رو با پایتون تحلیل و پیشبینی کنی.
با استفاده از دیتاستهای واقعی از منابعی مثل EIA (اداره اطلاعات انرژی آمریکا) و FRED (دادههای اقتصادی فدرال رزرو)، قدم به قدم جلو میریم:
از لود و پاکسازی دادهها شروع میکنیم
الگوهای فصلی و روندها رو بررسی میکنیم
با استفاده از Plotly نمودارهای تعاملی میکشیم
و بعد سراغ مدلهای معروف پیشبینی میریم مثل:
ARIMA
SARIMA
Exponential Smoothing
Prophet (ساختهی فیسبوک)
یاد میگیری چطور دقت مدلها رو با خطای پیشبینی و اعتبارسنجی گامبهگام (Walk-Forward Validation) بررسی کنی. دوره داخل محیط GitHub Codespaces اجرا میشه، پس همه چی آمادهست که همون لحظه کد بزنی و روی دادههای واقعی تمرین کنی!
فرقی نمیکنه روی دادههای فروش کار میکنی یا انرژی یا مالی—در آخر دوره، میتونی مدلهایی بسازی که دقیق، قابل تفسیر و مفید برای تصمیمگیری واقعی باشن.
🎯 اهداف یادگیری:
بارگذاری، پاکسازی و آمادهسازی دادههای سری زمانی در پایتون
تحلیل روند و فصلها (Trend & Seasonality) در داده
رسم نمودارهای تعاملی با استفاده از Plotly
ساخت مدلهای پیشبینی با ARIMA، SARIMA، Prophet و غیره
مقایسه و ارزیابی مدلها با استفاده از معیارهای خطا
اجرای walk-forward validation برای اعتبارسنجی واقعی
پیادهسازی روی دادههای واقعی در محیط GitHub Codespaces
توانایی ساخت مدلهایی قابل استفاده در دنیای واقعی برای تحلیل فروش، انرژی، اقتصاد و بیشتر
با استفاده از دیتاستهای واقعی از منابعی مثل EIA (اداره اطلاعات انرژی آمریکا) و FRED (دادههای اقتصادی فدرال رزرو)، قدم به قدم جلو میریم:
از لود و پاکسازی دادهها شروع میکنیم
الگوهای فصلی و روندها رو بررسی میکنیم
با استفاده از Plotly نمودارهای تعاملی میکشیم
و بعد سراغ مدلهای معروف پیشبینی میریم مثل:
ARIMA
SARIMA
Exponential Smoothing
Prophet (ساختهی فیسبوک)
یاد میگیری چطور دقت مدلها رو با خطای پیشبینی و اعتبارسنجی گامبهگام (Walk-Forward Validation) بررسی کنی. دوره داخل محیط GitHub Codespaces اجرا میشه، پس همه چی آمادهست که همون لحظه کد بزنی و روی دادههای واقعی تمرین کنی!
فرقی نمیکنه روی دادههای فروش کار میکنی یا انرژی یا مالی—در آخر دوره، میتونی مدلهایی بسازی که دقیق، قابل تفسیر و مفید برای تصمیمگیری واقعی باشن.
🎯 اهداف یادگیری:
بارگذاری، پاکسازی و آمادهسازی دادههای سری زمانی در پایتون
تحلیل روند و فصلها (Trend & Seasonality) در داده
رسم نمودارهای تعاملی با استفاده از Plotly
ساخت مدلهای پیشبینی با ARIMA، SARIMA، Prophet و غیره
مقایسه و ارزیابی مدلها با استفاده از معیارهای خطا
اجرای walk-forward validation برای اعتبارسنجی واقعی
پیادهسازی روی دادههای واقعی در محیط GitHub Codespaces
توانایی ساخت مدلهایی قابل استفاده در دنیای واقعی برای تحلیل فروش، انرژی، اقتصاد و بیشتر
مهارت ها
PythonData AnalysisProgramming LanguagesData ScienceBusiness Analysis and StrategyBusiness Software and ToolsOpen SourceSoftware DevelopmentOne-Off
سرفصل ها
مقدمه
- چرا پایتون کاربردی را برای پیشبینی سریهای زمانی یاد بگیریم؟
- نحوه استفاده از Codespaces
مبانی - بارگذاری و پیشپردازش فایلهای داده سری زمانی
- جستجو و دانلود دادههای اقتصادی فدرال رزرو
- بارگذاری CSV و تنظیم dtype به عنوان datetime
- اجزای Datetime در ستونهای مختلف
- چرا ستون datetime را به عنوان اندیس تنظیم کنیم؟
- بارگذاری و پیشپردازش دادهها از اکسل
دادههای سری زمانی را مصورسازی کنید
- روشهای مصورسازی دادهها با پایتون
- کتابخانههای پایتون برای مصورسازی دادهها
- Plotly را به عنوان backend پانداس برای رسم نمودار تنظیم کنید
- سفارشیسازی قالب پیشفرض Plotly
- نحوه تفسیر انواع مختلف طرح
- ترفندهایی برای مصورسازی چندین سری زمانی به طور همزمان
تجزیه سریهای زمانی
- تجزیه انرژی خورشیدی کالیفرنیا با استفاده از دادههای EIA
- پیشپردازش دادهها برای تجزیهوتحلیل دقیق
- تجزیه فصلی با Statsmodels
- تفسیر مدلهای تجزیه - جمعپذیر در مقابل ضربپذیر
- ساخت DataFrame از کامپوننتها
- مقایسه مدلها با استفاده از تجسم تعاملی Plotly
تکلیف ۱
- دانلود دادههای انرژی ایالات متحده با استفاده از پایتون به همراه EIA API
- پیکربندی یک دفترچه یادداشت الگو بر اساس مجموعه دادههای جدید
- نحوه تعیین قانون تجمیع و دورهها
- استفاده از کمک خلبان برای تفسیر گزارش تصویری با هوش مصنوعی
مدلسازی سریهای زمانی برای پیشبینی - مدلهای پایه
- شهود پشت مدلهای پیشبینی
- ساخت DataFrame برای جمعآوری مقادیر پیشبینیشده آینده
- روش میانگین متحرک
- روش ساده و فصلی
میانگین متحرک خودرگرسیو یکپارچه (ARIMA)
- مقدمهای بر توسعه مدلهای ARIMA
- برازش مدل معادله ریاضی
- چگونه ARIMA با پارامترهای P، D و Q تغییر میکند
- تفاضلگیری برای دستیابی به ایستایی
- ACF و PACF
- زمین بازی برای امتحان کردن پیکربندیهای مختلف
- تشخیص برای اعتبارسنجی فرضیات
- خلاصه - مراحل مهمی که باید در مدلسازی ARIMA در نظر گرفته شوند
میانگین متحرک خودرگرسیو فصلی یکپارچه (SARIMA)
- معرفی ترتیب فصلی با مدل SARIMA
- برازش مدل و پیشبینی
- تشخیص برای اعتبارسنجی فرضیات
- خلاصه - از ARIMA تا SARIMA
ایستایی دادهها
- ایستایی در یک سری زمانی چگونه به نظر میرسد؟
- تبدیل لاگ برای دستیابی به ایستایی دادهها
- تبدیل معکوس لگاریتمی روی دادههای پیشبینیشده
- تبدیل دادهها برای دستیابی به ایستایی
معیارهای سنجش عملکرد مدل
- چرا از معیاری استفادهکنیم که باقیماندههای یک مدل را تجمیع میکند؟
- معیارهای خطا و مراحل محاسبه
- تفسیر معیارها در اصطلاحات تجاری
تکلیف ۲
- پیکربندی یک دفترچه یادداشت الگو بر اساس مجموعه دادههای جدید
مدلهای هموارسازی نمایی
- SARIMA در مقابل هموارسازی نمایی
- برازش مدل و پیشبینی
- درک پیکربندیهای مدل بر اساس زمین بازی
- تشخیص برای اعتبارسنجی فرضیات و اطلاعرسانی در مورد انتخاب مدل
الگوسازی پیامبر
- مقدمهای بر Prophet - یک مدل سری زمانی نیمه خودکار
- برازش مدل گام به گام
- دادههای تعطیلات را به مدل وارد کنید
- پیشپردازش دادهها برای پیشبینی و تجسم مقادیر
- پارامترهای فصلی را در Prophet پیکربندی کنید
- چگونه با مدلهای قوی، تشخیصها را تفسیر کنیم
ارزیابی و مقایسه مدلهای سری زمانی - آموزش، تست، تقسیم
- چرا در طول برازش مدل، روی دادههای دیده نشده آزمایش انجامدهیم ?
- تقسیم آموزش-آزمون برای یک مدل
- ارزیابی چندین مدل به طور همزمان
تکلیف ۳
- پیکربندی یک دفترچه یادداشت الگو بر اساس مجموعه دادههای جدید
اعتبارسنجی گام به گام
- اعتبارسنجی گام به گام به عنوان یک انتخاب واقعبینانهتر
- یک آزمایش گام به جلو با چندین مدل اجرا کنید
- TimeSeriesSplit چگونه برای تولید مجموعههای walk-forward کار میکند؟
نتیجهگیری
- مراحل بعدی