- عنوان کتاب: Time Series and Networks Analysis
- نویسنده: Theodoros Karakasidis, Avraam Charakopoulos
- حوزه: سری زمانی
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 185
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 19.3 مگابایت
تحلیل سریهای زمانی یک حوزه تحقیقاتی پویا است که از نظر دیدگاه بنیادی و کاربردهای متنوع از فیزیک گرفته تا مهندسی و همچنین کاربردهای زیستپزشکی و مالی، اهمیت اساسی برای طیف وسیعی از زمینههای علمی دارد. در طول چند دهه گذشته، روشهای محاسباتی بسیاری برای مقابله با مسائل مربوط به سریهای زمانی به کار گرفته و اختراع شدهاند. این کتاب فراتر از روشهای مرسوم سریهای زمانی، تحلیل سریهای زمانی را از دیدگاه شبکههای پیچیده معرفی میکند. با تبدیل دادههای سری زمانی به شبکه، محققان میتوانند ویژگیهای توپولوژیکی را استخراج کنند که الگوهای اساسی را آشکار میکنند. اما نکته بسیار جالب در این کتاب این است که ما همچنین دستورالعملهای دقیقی در مورد نرمافزار با مثالهایی در MATLAB ارائه میدهیم تا هر کسی بتواند روالهای مربوطه را اجرا کند و آنها را بر روی دادههای ارائه شده یا دادههای شخصی تحقیق خود اعمال کند. علاوه بر این، خوانندگان میتوانند روالها را به طور مناسب تغییر دهند تا ویژگیهای بیشتری به خروجی اضافه کنند. این واقعیت مبتنی بر ایده اساسی یادگیری با تلاش است. هدف این کتاب ارائه دانش پایه در مورد سریهای زمانی، معرفی برخی از ابزارهای آماری مفید برای تحلیل این سریها و کسب تجربه در بهکارگیری روشهای مختلف خطی، غیرخطی و پیشرفته است. ما با مفاهیم اولیه بازده داراییها و مقدمهای کوتاه بر فرآیندهایی که در سراسر کتاب مورد بحث قرار میگیرند، شروع میکنیم. ساختار کتاب به دو بخش اصلی تقسیم شده است. بخش اول: تحلیل خطی و غیرخطی، خواننده را با ابزارها و روشهای آماری اساسی مورد استفاده در تحلیل سریهای زمانی سنتی آشنا میکند. این بخش با فصل 1 آغاز میشود که بر تحلیل آماری پایه، شامل معیارهای توصیفی، توزیعها و آزمون فرضیه برای دادههای سری زمانی تمرکز دارد. فصل 2 به بررسی ویژگیهای زمانی سریهای زمانی میپردازد و ویژگیهایی مانند ایستایی، خودهمبستگی و روندها را بررسی میکند. پس از آن، فصل 3 به دینامیکهای غیرخطی، از جمله بازسازی فضای فاز، شاخصهای آشوب و روشهای تشخیص رفتار پیچیده و غیرخطی در دادههای وابسته به زمان میپردازد. بخش دوم: تحلیل شبکههای پیچیده، دیدگاه پیشرفتهتری را ارائه میدهد و تکنیکهای علم شبکه را در مطالعه سریهای زمانی به کار میبرد. در فصل 4، خوانندگان با نمایشهای شبکه پیچیده سریهای زمانی، مانند نمودارهای دید، و نحوه استفاده از آنها برای تحلیل ساختار، اتصال و الگوهای دادهها آشنا میشوند. در نهایت، فصل … جلد ۵ شامل مطالعات موردی گستردهای است که روشهای سنتی و مبتنی بر شبکه را با هم ترکیب میکنند و کاربرد آنها را در مجموعه دادههای دنیای واقعی در رشتههای مختلف علمی نشان میدهند. این ساختار به خواننده اجازه میدهد تا از مفاهیم بنیادی به تکنیکهای تحلیلی پیچیدهتر پیشرفت کند و درک جامعی از سریهای زمانی و پویاییهای اساسی آنها ایجاد کند. این کتاب میتواند در دورههای کارشناسی و همچنین در دورههای تحصیلات تکمیلی، به ویژه دورههایی که هدف آنها ارائه یک راهنمای سریع و عملی برای انجام تجزیه و تحلیل سریهای زمانی برای اهداف تحقیقاتی در رشتههایی مانند فیزیک، علوم مواد، مهندسی و امور مالی است، مورد استفاده قرار گیرد.
Time series analysis is a dynamic research area that has fundamental importance for a wide range of scientific fields, in terms of both a fundamental point of view and applications ranging from physics to engineering as well as biomedical and financial applications. Over the last few decades, many computational methods have been applied and invented to deal with time series-related problems. Beyond conventional time series methodologies, this book introduces the analysis of time series through the perspective of complex networks. By transforming time series data into network, researchers can extract topological features that reveal underlying patterns. But what is extremely interesting in this book is that we also provide detailed guidelines about the software with examples in MATLAB so that anyone can run the corresponding routines and apply them to the data provided or their personal data of research. Moreover, the readers can modify the routines appropriately in order to add more characteristics to the output. This fact is based on the basic idea of learning by trying. The aim of this book is to provide basic knowledge of time series, introduce some statistical tools useful for analyzing these series, and gain experience in applying various linear, nonlinear, and advanced methodologies. We begin with the basic concepts of asset returns and a brief introduction to the processes to be discussed throughout the book. The structure of the book is divided into two main parts. Part I: Linear & Non- Linear Analysis introduces the reader to fundamental statistical tools and methods used in traditional time series analysis. It begins with Chap. 1, which focuses on basic statistical analysis, including descriptive measures, distributions, and hypothesis testing for time series data. Chapter 2 delves into the temporal characteristics of time series, exploring properties such as stationarity, autocorrelation, and trends. Following that, Chap. 3 addresses nonlinear dynamics, including phase space reconstruction, chaos indicators, and methods for detecting complex, nonlinear behavior in time-dependent data. Part II: Complex Network Analysis presents a more advanced perspective, applying network science techniques to the study of time series. In Chap. 4, readers are introduced to complex network representations of time series, such as visibility graphs, and how these can be used to analyze structure, connectivity, and patterns in the data. Finally, Chap. 5 includes extended case studies that combine both traditional and network-based methods, showcasing their application to real-world datasets across different scientific disciplines. This structure allows the reader to progress from foundational concepts to more sophisticated analytical techniques, building a comprehensive understanding of time series and their underlying dynamics. The book can be employed in undergraduate courses as well as in graduate courses, particularly those aiming to provide a fast and practical guide for performing analysis of time series for research purposes in disciplines such as physics, materials science, engineering, and finance, to mention a few areas.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Time Series and Networks Analysis
نظرات کاربران