時系列予測ライブラリ『Prophet』は本当に”誰でも簡単に”予測ができるか(実践編)

技術系
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これまでの流れ

準備編は以下記事をご参照ください。

ざっくりの環境構築までを行いました。

今回は、実際に何かしらのデータを用意して、予測をさせてみたいと思います。

 

『Prophet』で予測してみる

予測をしたいデータの準備

Prophetのインプットデータには制約があり、“ds”(日付)“y”(値)から

構成されていなければいけません。変数名もこのままでないとダメです。

今回は、気象庁のHPより、東京平均気温10年分ぐらい抜き出して、

向こう1年の平均気温の予測をかけてみようと思います。

dsy
2009-9-1123.9
2009-9-1221.4

↑こんな感じのデータでOKです。

予測

さて、公式ドキュメント翻訳版のクイックスタート編みたいなことをやります。

ざっくりコード部分をまとめて今回用にカスタマイズしたりして、以下のような感じに。

import pandas as pd
from fbprophet import Prophet
import os

# データが格納されている作業ディレクトリまで移動
path = os.getcwd()
os.chdir("D:\yosoku\\")
path = os.getcwd()
print(path)
# csvの読み取り
df = pd.read_csv("tokyo_tenki.csv")
df.head()

m = Prophet()
m.fit(df)
future = m.make_future_dataframe(periods=365)
future.tail()
forecast = m.predict(future)
forecast['ds'].tail()
fig1 = m.plot(forecast)

m.plot_components(forecast)

# グラフ描画
import matplotlib.pyplot as plt 
m.plot(forecast)
plt.xlim(future.ds.iloc[-365], future.ds.iloc[-1])
plt.xlabel('Date')
plt.ylabel('Average')

plt.show()

plotできないぞ!というエラーが出たら、以下コマンドでplotlyを最新化します。

・pip install –upgrade plotly

私の環境では、データはDドライブの”yosoku”というフォルダ配下に”tokyo_tenki.csv”という

名前で突っ込んでいます。

向こう1年の予測なので、随所でパラメータは365に。

これを先述のJupyter Notebookに貼り、“Run”を押します!

結果は…

まずは10年分のプロットと向こう1年の予測結果を年スケールで。

点が多すぎてタピオカみたいになってますが、1粒1粒が日ごとのデータです。

2014年は大雪があったので、突出した点が出たりしてますね。

2019年9月中旬辺りからが予測部分ですが、いい感じで予測できてますね。

水色の領域は80%信頼区間(デフォルト設定時)を示しているそうです。

80%の確率で母平均が水色の領域に収まりますよということですが、詳しくはWeb上の他統計系の記事をご参照ください。

続いてトレンド。

なんとなく上り調子に乗っていきそうですかね。

曜日の差は有意差ではなさそうですが、月ベースだと季節感が出ていますね。

最後に予測部分(向こう1年分)を細かく見たもの。

こちらでも季節を捉えていい感じで予測できていると思います。

 

まとめ

手軽さ十分

準備にもそれほど時間がかからず、すぐに結果が見える点は、とても手軽で良いところ

だと思います。

結果の視覚化もしやすいので、データが手元にあってひとまず分析してみたいときや、

上司の一声で「ちょっと分析してみてよ」などと言われて何かしらのデータを渡されたときにも、

とても役に立ちそうですね。

他サービスについて

先日、同じような時系列予測のサービスで、Amazon Web Services(AWS)より、

『Amazon Forecast』がリリースされました。

従量課金制みたいなので、こちらも時間があればお試しで少し触ってみたいです。

※2020/01/17 追記

 2020年1月15日にSONY製の予測分析ソフトウェア『Prediction One』に

 時系列予測機能が追加されましたので、試しました。

今日はここまで!

 

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