Zeitreihenaufgaben
ML-Aufgaben mit Zeitreihen beinhalten die Nutzung von Verlaufsdaten, um numerische Metriken für bestimmte Termine und Zeiten vorherzusagen.
Vergleich von Regressions- und Zeitreihenaufgaben
Regressionsaufgaben ähneln Zeitreihenaufgaben sowohl hinsichtlich der Zielvariablen als auch der realen Anwendungsfälle, die sie betreffen. Es gibt auch mehrere Unterschiede zwischen diesen beiden Aufgabentypen.
Weitere Informationen über Regressionsaufgaben finden Sie unter Regressionsaufgaben.
Ähnlichkeiten
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Beide umfassen eine numerische Zielspalte.
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Beide werden häufig in Anwendungsfällen aus dem Finanzbereich eingesetzt, die Verkaufs- und Umsatzprognosen betreffen.
Unterschiede
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Zeitreihenprobleme unterstützen gruppierte Ziele, während Regressionsprobleme dies nicht tun (siehe Komponenten einer Zeitreihenaufgabe). Gruppierte Szenarien können bei Regressionsproblemen weiterhin modelliert werden, indem mehrere verschiedene Modelle trainiert werden. Dies geht allerdings auf Kosten des gruppenübergreifenden globalen Lernens.
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Zeitreihenprobleme unterstützen Szenarien, in denen bestimmte Funktionsvariablen im Voraus bekannt sind – wetterbezogene Prognosen, geplante Rabattaktionen oder ob es sich bei einem bestimmten Datum um einen Wochentag, ein Wochenende oder einen Feiertag handelt. Diese Funktionsvariablen sind bekannt als Zukünftige Features.
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Bei Zeitreihenproblemen müssen Daten nach Datum oder Datum und Uhrzeit in einem festen Zeitintervall indiziert werden. Darüber hinaus werden während des Trainings und der Prognosen unterschiedliche Dateninhalte erwartet und erzeugt (siehe Vorbereiten eines Trainingsdatensatzes und Vorbereiten eines Anwendungsdatensatzes).
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Bei Zeitreihenproblemen entsprechen die prognostizierten Werte ausdrücklich bestimmten Datumsangaben und Uhrzeiten. Bei Regressionsproblemen können prognostizierte Werte bestimmten Datumsangaben und Uhrzeiten entsprechen oder nicht. Falls sie dies tun, ist diese Zuordnung implizit und wird in der Ausgabe nicht explizit angezeigt.
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Unterschiedliche Algorithmen werden verwendet (siehe Verstehen von Modellalgorithmen).
Zeitreihenbeispiel: Zukünftiger Umsatz
Dieses Beispiel zeigt eine Übersicht der Daten, die Sie für eine Zeitreihenaufgabe erfassen und bereitstellen müssen. Weitere Informationen zur Entwicklung von Frameworks für Zeitreihenaufgaben finden Sie unter Arbeiten mit multivariaten Zeitreihenprognosen.
In diesem Beispiel ist das Ziel, den täglichen Umsatz für die nächsten vier Tage vorherzusagen. Darüber hinaus wurde angefordert, den täglichen Gesamtumsatz für jede Region und Produktgruppe vorherzusagen. Da der Umsatz nach Region und Produktgruppe ermittelt werden soll, wurde eine multivariate Zeitreihenaufgabe festgelegt.
Zunächst werden Daten gesammelt und aggregiert, um das Modell zu trainieren. Die Anforderung besagt, dass ein Gesamtumsatzbetrag pro Region und Produktgruppe für jeden Tag innerhalb eines bestimmten Zeitraums dargestellt werden soll. Zusätzlich soll angegeben werden, wie viele Produkte pro Tag für jede Region und Produktgruppe im Angebot sind.
| Datum | Produkte im Angebot | Region | Produktgruppe | Umsatz |
|---|---|---|---|---|
| 2025-01-01 | 100 | Nordamerika | Lebensmittel | 99642.10 |
| 2025-01-01 | 31 | Südamerika | Produkt | 34660.34 |
| 2025-01-01 | 11 | Nordamerika | Feinkost | 60345.44 |
| 2025-01-01 | 14 | Südamerika | Lebensmittel | 44603.33 |
| 2025-01-01 | 76 | Nordamerika | Produkt | 105844.44 |
| 2025-01-01 | 133 | Südamerika | Feinkost | 150385.44 |
| 2025-01-02 | 17 | Nordamerika | Lebensmittel | 80195.22 |
| 2025-01-02 | 35 | Südamerika | Produkt | 61051.13 |
| 2025-01-02 | 24 | Nordamerika | Feinkost | 55938.38 |
| 2025-01-02 | 118 | Südamerika | Lebensmittel | 104823.33 |
| 2025-01-02 | 40 | Nordamerika | Produkt | 11111.12 |
| 2025-01-02 | 73 | Südamerika | Feinkost | 15493.33 |
Angenommen, das letzte Datum, für das Verlaufsdaten verfügbar sind, ist 2025-10-09. Theoretisch könnten Sie nach dem Trainieren, Bereitstellen und Vorhersagen mit einem Zeitreihenmodell für diesen Anwendungsfall die folgenden Vorhersagen erwarten.
| Datum | Produkte im Angebot | Region | Produktgruppe | Umsatz |
|---|---|---|---|---|
| 2025-10-10 | 0 | Nordamerika | Lebensmittel | 193803.15 |
| 2025-10-10 | 14 | Südamerika | Produkt | 76666.66 |
| 2025-10-10 | 55 | Nordamerika | Feinkost | 30593.55 |
| 2025-10-10 | 2 | Südamerika | Lebensmittel | 10549.33 |
| 2025-10-10 | 1341 | Nordamerika | Produkt | 100003.33 |
| 2025-10-11 | 0 | Südamerika | Feinkost | 70001.87 |
| 2025-10-11 | 0 | Nordamerika | Lebensmittel | 39522.11 |
| 2025-10-11 | 150 | Südamerika | Produkt | 91859.30 |
| 2025-10-11 | 65 | Nordamerika | Feinkost | 19583.55 |
| 2025-10-11 | 12 | Südamerika | Lebensmittel | 194863.00 |
| 2025-10-11 | 70 | Nordamerika | Produkt | 140244.13 |
| 2025-10-11 | 15 | Südamerika | Feinkost | 76666.66 |
| 2025-10-12 | 20 | Nordamerika | Lebensmittel | 30593.55 |
| 2025-10-12 | 20 | Südamerika | Produkt | 10549.33 |
| 2025-10-12 | 39 | Nordamerika | Feinkost | 100003.33 |
| 2025-10-12 | 109 | Südamerika | Lebensmittel | 105893.99 |
| 2025-10-12 | 37 | Nordamerika | Produkt | 80195.22 |
| 2025-10-13 | 75 | Südamerika | Feinkost | 61051.13 |
| 2025-10-13 | 190 | Nordamerika | Lebensmittel | 55938.38 |
| 2025-10-13 | 0 | Südamerika | Produkt | 104823.33 |
| 2025-10-13 | 0 | Nordamerika | Feinkost | 99105.99 |
| 2025-10-13 | 100 | Südamerika | Lebensmittel | 130533.31 |
| 2025-10-13 | 0 | Nordamerika | Produkt | 67676.73 |
| 2025-10-13 | 14 | Südamerika | Feinkost | 100474.24 |