- عنوان کتاب: Machine Learning for Time Series with Python
- نویسنده: Dr. Ben Auffarth
- حوزه: یادگیری ماشین
- تعداد صفحه: 900
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 8.10 مگابایت
در مارس ۲۰۲۰، مدلهای یادگیری ماشینی تارگت، که توسط تیمهای علوم داده در سطح جهانی ساخته شده بودند، به این شرکت گفتند که به موجودی شلوار جین و لباسهای مهمانی ادامه دهد. مشتریان مشغول خالی کردن قفسهها از دستمال توالت، شلوار راحتی و لوازم نظافت بودند. فروش لوازم پوشاک در بدترین هفتههای مارس بیش از ۳۰ درصد کاهش یافت؛ لوازم الکترونیکی و لوازم ضروری خانه ۲۰ تا ۴۵ درصد در جهت مخالف افزایش یافت. در آمازون، الگوریتمهایی که میلیونها SKU را متعادل کرده بودند، تحت الشعاع قرار گرفتند: لوازم ضروری خانه از سایت ناپدید شدند و شرکت، محمولههای ورودی هر چیزی را که به عنوان غیرضروری طبقهبندی میکرد، به حالت تعلیق درآورد تا ظرفیت انبار را آزاد کند. در والمارت، موجودی انبار در ۴۷۰۰ فروشگاه ایالات متحده سریعتر از آنچه سیستمهای برنامهریزی میتوانستند تنظیم کنند، افزایش یافت و موجودی ایالات متحده در پایان سه ماهه نسبت به سال گذشته تقریباً پنج درصد کاهش یافت. در عرض چند هفته، میلیاردها دلار زیرساخت پیشبینی از یک مزیت رقابتی به منبع خطای سیستماتیک تبدیل شد. بیست سال قبل، نایک در روز اعلام این خبر، ۱۰۰ میلیون دلار به فروش سهماهه خود ضربه زده بود و ۲۰ درصد سهامش کاهش یافته بود، پس از آنکه برنامهریز تقاضای i2 تازه نصبشدهاش، کفشهای ورزشی Air Garne_ را بیش از حد سفارش داده و کفشهای Air Jordan را کمتر از حد سفارش داده بود. در دسامبر ۲۰۱۱، بست بای سفارشهای تعطیلات آنلاین را چند روز قبل از کریسمس، چند هفته پس از پذیرش پرداخت، لغو کرد و دلیل آن را تقاضای بیش از حد موجودی اعلام کرد. در آگوست ۲۰۲۰، اپراتورهای شبکه برق کالیفرنیا دستور خاموشیهای دورهای را دادند زیرا پیشبینیهای تولید انرژی خورشیدی آنها همبستگی منفی بین غروب خورشید و بار تهویه مطبوع در طول موج گرما را یاد نگرفته بود. صنایع مختلف، دهههای مختلف، الگوی یکسان: تیمهای هوشمند با مدلهای پیشرفته، غافلگیر شده از نحوه رفتار سریهای زمانی در تولید. این کتاب در مورد این است که چرا این اتفاق همچنان میافتد و چگونه میتوان سیستمهایی ساخت که در این مواقع دوام بیاورند. پاسخ کوتاه این است که سریهای زمانی، این فرض را که تقریباً هر روش یادگیری ماشین دیگری به آن وابسته است، نقض میکند، مبنی بر اینکه مشاهدات مستقل هستند. ارزش امروز تابعی از دیروز است. ردیفها را جابهجا کنید و سیگنال ناپدید میشود. با یک تقسیم تصادفی اعتبارسنجی کنید و روی آینده آموزش ببینید، روی گذشته آزمایش کنید و مدلی را ارائه دهید که در دفترچه یادداشت عالی به نظر میرسد و در اولین باری که با الگویی که حفظ نکرده است، مواجه میشود، شکست میخورد. این واقعیت را اضافه کنید که اکثر خطوط لوله پیشبینی تولید، ۵ درصد الگوریتم و ۹۵ درصد مهندسی داده، کالیبراسیون، نظارت و مدیریت رانش (آنچه فصل ۱ آن را مسئله کوه یخ مینامد) هستند، و شما رشتهای دارید که در آن شکاف بین یک نمونه اولیه کارآمد و یک سیستم کارآمد، گستردهتر از تقریباً هر گوشه دیگری از یادگیری ماشین است. در دوازده فصل، ما روی تمام مواردی که یک متخصص پیشبینی مدرن به آن نیاز دارد، کار میکنیم: تشخیص، خطوط پایه کلاسیک، یادگیری ماشین، یادگیری عمیق، مدلهای سلسله مراتبی و چند متغیره، فواصل پیشبینی تطبیقی، مدلهای پایه سری زمانی، استقرار تولید، تشخیص ناهنجاری و طبقهبندی، و موارد ناخوشایند (تقاضای متناوب، رویدادهای سانسور شده) که اکثر کتابهای مقدماتی از آنها صرف نظر میکنند. رشتهای که آن را به هم پیوند میدهد، شکاف تولید است. هر فصل دو سوال میپرسد: آیا مدل مناسب است؟ و آیا مدل از سهشنبه جان سالم به در خواهد برد؟
In March 2020, Target’s machine learning models, built by worldclass data science teams, told the company to keep stocking jeans and party dresses. Customers were busy clearing the shelves of toilet paper, sweatpants, and cleaning supplies. Apparel comp sales fell more than 30 percent in the worst weeks of March; electronics and household essentials surged 20 to 45 percent in the other direction. At Amazon, the algorithms that had balanced millions of SKUs were overwhelmed: household essentials vanished from the site, and the company suspended inbound shipments of anything it classified as non-essential just to free up warehouse capacity. At Walmart, stockouts climbed across 4,700 U.S. stores faster than the planning systems could adjust, and U.S. inventory finished the quarter down nearly five percent year-over-year. Within weeks, billions of dollars of forecasting infrastructure went from a competitive advantage to a source of systematic error. Twenty years earlier, Nike had taken a $100 million hit to quarterly sales, and a 20 percent stock drop the day it was announced, after its newly installed i2 demand planner over-ordered Air Garne_ sneakers and under-ordered Air Jordans. In December 2011, Best Buy canceled online holiday orders days before Christmas, weeks after it had accepted payment, blaming demand that had outrun stock. In August 2020, California’s grid operators ordered rolling blackouts because their solar-generation forecasts had not learned the negative correlation between sunset and air-conditioning load during a heatwave. Different industries, different decades, the same pa_ern: smart teams with state-of-the-art models, blindsided by the way time series actually behaves in production. This book is about why that keeps happening and how to build systems that hold up when it does. The short answer is that time series breaks the assumption almost every other machine learning method depends on, that observations are independent. Today’s value is a function of yesterday’s. Shuffle the rows and the signal disappears. Validate with a random split and you train on the future, test on the past, and ship a model that looks great in the notebook and fails the first time it meets a pattern it has not memorized. Add the fact that most production forecasting pipelines are 5 percent algorithm and 95 percent data engineering, calibration, monitoring, and drift handling (what Chapter 1 calls the Iceberg Problem), and you have a discipline where the gap between a working prototype and a working system is wider than in almost any other corner of machine learning. Across twelve chapters, we work through the full stack a modern forecasting practitioner needs: diagnostics, classical baselines, machine learning, deep learning, hierarchical, and multivariate models, conformal prediction intervals, time-series foundation models, production deployment, anomaly detection, and classification, and the awkward cases (intermittent demand, censored events) that most introductory books skip. The thread holding it together is the production gap. Every chapter asks two questions: does the model fit? and will the model survive a Tuesday?
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:

نظرات کاربران