يولو فيجن شنتشن
شنتشن
انضم الآن
مسرد المصطلحات

تحليل السلاسل الزمنية

أطلق العنان لقوة تحليل السلاسل الزمنية للتنبؤ بالاتجاهات واكتشاف الحالات الشاذة وتحسين تطبيقات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي في مختلف الصناعات.

تحليل السلاسل الزمنية هو طريقة إحصائية تستخدم لتحليل سلسلة من نقاط البيانات التي تم جمعها على مدى فترة من الزمن. يتم ترتيب هذا النوع من البيانات، المعروف باسم بيانات السلاسل الزمنية، ترتيبًا زمنيًا، مما يسمح للمحللين ونماذج التعلم الآلي (ML) بتحديد الأنماط الزمنية والاتجاهات والموسمية والهياكل الأخرى القائمة على الوقت. غالبًا ما يكون الهدف الأساسي هو فهم الأسباب الكامنة وراء هذه الأنماط أو إجراء التنبؤ – عملية النمذجة التنبؤية لتقدير القيم المستقبلية. إنه حجر الزاوية في العديد من المجالات، بما في ذلك الاقتصاد والمالية والأرصاد الجوية.

تطبيقات الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة الواقعية

يعد تحليل السلاسل الزمنية محوريًا في بناء أنظمة ذكية يمكنها توقع الأحداث المستقبلية بناءً على البيانات التاريخية.

  1. التنبؤ بالأسواق المالية: أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا هو في مجال التمويل، حيث يتوقع المحللون أسعار الأسهم وعوائد الأصول وتقلبات السوق. تحلل النماذج بيانات الأسعار التاريخية من مصادر مثل بورصة نيويورك لتحديد الاتجاهات والأنماط الدورية التي يمكن أن تفيد استراتيجيات التداول. يمكن أن تتراوح هذه النماذج من الأساليب الإحصائية التقليدية إلى هياكل التعلم العميق المتقدمة.
  2. التنبؤ بالطلب في قطاع البيع بالتجزئة: تستفيد الشركات من تحليل السلاسل الزمنية للتنبؤ بالطلب لتحسين المخزون. من خلال تحليل بيانات المبيعات التاريخية، يمكن لتجار التجزئة التنبؤ بالذروات الموسمية (مثل التسوق في العطلات) والاتجاهات الأسبوعية، مما يضمن حصولهم على الكمية المناسبة من المخزون في الوقت المناسب. هذا هو عنصر أساسي في بناء حلول الذكاء الاصطناعي الفعالة في قطاع البيع بالتجزئة.
  3. علم الطقس والمناخ: يستخدم خبراء الأرصاد الجوية نماذج السلاسل الزمنية للتنبؤ بأحوال الطقس من خلال تحليل البيانات التاريخية لدرجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح. تعتمد منظمات مثل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية على هذه التوقعات من أجل السلامة العامة والتخطيط. وبالمثل، يحلل علماء المناخ بيانات المناخ طويلة الأجل لنمذجة التغيرات البيئية واكتشاف الحالات الشاذة.
  4. مراقبة الرعاية الصحية: في الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية، يتم استخدام تحليل السلاسل الزمنية لمراقبة العلامات الحيوية للمريض مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم من أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء. يمكن أن يساعد تحليل هذه البيانات في الوقت الفعلي في الكشف المبكر عن المشكلات الصحية، مثل التنبؤ ببدء حدث قلبي عن طريق تحليل بيانات إشارة ECG.

تقنيات في تحليل السلاسل الزمنية

تُستخدم مجموعة متنوعة من الطرق لنمذجة بيانات السلاسل الزمنية، من الأساليب الإحصائية الكلاسيكية إلى الشبكات العصبونية المعقدة.

  • النماذج الإحصائية: غالبًا ما تستخدم هذه الطرق التقليدية كخطوط أساسية وتكون فعالة لمجموعات البيانات الأبسط.
    • نماذج ARIMA: تلتقط نماذج المتوسط المتحرك المتكامل التلقائي (ARIMA) معلومات من القيم السابقة وأخطاء التنبؤ في السلسلة.
    • التسوية الأسية: تعطي هذه الطريقة وزنًا متناقصًا أسيًا للملاحظات القديمة، مما يجعلها مناسبة للبيانات التي لا يوجد بها اتجاه أو موسمية واضحة.
  • نماذج التعلم الآلي: بالنسبة للأنماط غير الخطية الأكثر تعقيدًا، يُفضل استخدام نماذج تعلم الآلة (ML).

التمييز عن مهام رؤية الحاسوب

في حين أن تحليل السلاسل الزمنية يركز على تسلسلات نقاط البيانات الرقمية أو الفئوية بمرور الوقت، فإن الرؤية الحاسوبية (CV) تتعامل مع تفسير المعلومات المرئية من الصور أو مقاطع الفيديو. المهام مثل اكتشاف الكائنات أو تجزئة الصور، التي غالبًا ما يتم إجراؤها بواسطة نماذج مثل Ultralytics YOLO، تحلل في المقام الأول المحتوى المكاني داخل إطارات مفردة أو تربط الكائنات عبر الإطارات (تتبع الكائنات).

على الرغم من أن تحليل الفيديو ينطوي بطبيعته على بُعد زمني (تسلسل من الإطارات)، إلا أن التقنيات المستخدمة غالبًا ما تختلف عن طرق السلاسل الزمنية التقليدية. قد يستخدم تحليل الفيديو نماذج مكانية-زمانية (مثل شبكات CNN ثلاثية الأبعاد أو محولات الرؤية) التي تأخذ في الاعتبار كلاً من الميزات المكانية وتغيراتها بمرور الوقت. ومع ذلك، يمكن لنظام الرؤية الحاسوبية إنشاء بيانات سلسلة زمنية. على سبيل المثال، يمكن لنظام عد الكائنات في بث فيديو أن ينتج سلسلة زمنية لعدد الأشخاص الذين يمرون عبر منطقة ما في الدقيقة. يمكن بعد ذلك تحليل هذا الناتج باستخدام تقنيات السلاسل الزمنية القياسية لتحليل الاتجاه أو اكتشاف الحالات الشاذة.

الأدوات والموارد

يتضمن تطوير ونشر نماذج السلاسل الزمنية أدوات متنوعة. بالإضافة إلى مكتبات التعلم الآلي مثل PyTorch و TensorFlow، توفر أدوات متخصصة مثل مكتبة Prophet من Meta إمكانات تنبؤ سهلة الاستخدام. غالبًا ما تتضمن إدارة دورة حياة هذه النماذج، بدءًا من التدريب على مجموعات بيانات قياسية أو مخصصة (مثل تلك الموجودة في مكتبة بيانات السلاسل الزمنية) إلى التقييم و نشر النموذج، مبادئ عمليات تعلم الآلة (MLOps) ومنصات مثل Ultralytics HUB. بالنسبة لموارد التعلم، توفر نصوص مثل "التنبؤ: المبادئ والممارسة" إرشادات شاملة، وتستضيف منصات مثل Kaggle مسابقات السلاسل الزمنية للحصول على خبرة عملية.

انضم إلى مجتمع Ultralytics

انضم إلى مستقبل الذكاء الاصطناعي. تواصل وتعاون وانمو مع المبتكرين العالميين

انضم الآن
تم نسخ الرابط إلى الحافظة