Μελέτη μεθοδολογιών εξόρυξης βάσεων χρονικών δεδομένων και πειραματικές εφαρμογές.

Abstract

Μια χρονοσειρά είναι μια συλλογή από παρατηρήσεις που γίνονται σε διαδοχικές στιγμές στο χρόνο. Η ανάλυση και η αναπαράσταση των χρονοσειρών περιλαμβάνουν μεθόδους που ανήκουν στη στατιστική. Παραδείγματα χρονοσειρών περιλαμβάνουν την εξέλιξη της τιμής του πετρελαίου σε συνάρτηση με το χρόνο, τον αριθμό ηλιακών κηλίδων ανά έτος (για μια συγκεκριμένη περίοδο), μέρος τιμών του γενικού δείκτη του Χ.Α.Α., τον ρυθμό της ανθρώπινης αναπνοής κτλ. Ο κυριότερος στόχος στην ανάλυση χρονοσειρών είναι η επιλογή ενός μοντέλου που να προσεγγίζει ικανοποιητικά το αρχικό σετ δεδομένων. Επομένως κύριο ενδιαφέρον στη μελέτη χρονοσειρών είναι η χρησιμοποίηση του τελικού μοντέλου για πρόβλεψη. Λόγω του ότι οι «παραδοσιακές» μέθοδοι ανάλυσης των χρονοσειρών έχουν περιορισμούς στην εφαρμογή τους, όπως η στασιμότητα και η γραμμικότητα των χρονοσειρών αλλά και άλλων παραγόντων, είναι αδύνατο να γίνουν ακριβείς προβλέψεις καθώς και μελέτη περίπλοκων χρονοσειρών (μη-περιοδικών, μη-γραμμικών, χαοτικών κτλ). Για την υπερνίκηση αυτών των περιορισμών, έχουν αναπτυχθεί μεθοδολογίες μελέτης χρονοσειρών με τη βοήθεια μεθόδων Εξόρυξης Πληροφορίας από Δεδομένα, ενός τομέα που γεννήθηκε από τους χώρους των Βάσεων Δεδομένων και της Στατιστικής με άπειρες δυνατότητες και συνεχώς αναπτυσσόμενου. Στην εργασία αυτή γίνεται μια μελέτη αυτών των μεθόδων. Πέραν του θεωρητικού πλαισίου, γίνεται μια λεπτομερής ανάλυση των μεθόδων αυτών καθώς και εφαρμογή τους (όσο αυτό είναι δυνατό) σε πραγματικά προβλήματα και σύνολα δεδομένων τόσο από τον εmστημονικό χώρο όσο και από άλλους όπως αυτόν της οικονομίας. Επίσης γίνεται και μια μελέτη υπαρχόντων εργαλείων στον τομέα αυτό (τόσο open-source όσο και εμπορικών). Ενδιαφέροντα αναμένονται τα αποτελέσματα της εφαρμογής των μεθόδων αυτών, καθώς και τα συμπεράσματα που θα προκύψουν.