Χρονοσειρές (ΤΗΜΜΥ), 2018/2019531

Μάθημα του 7ου εξαμήνου του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ (ΤΗΜΜΥ), Α.Π.Θ.

Το μάθημα "Χρονοσειρές" στην επίσημη ιστοσελίδα του προγράμματος σπουδών.

Ανακοίνωση: Η βαθμολογία για την εξεταστική Σεπτεμβρίου 2019 δίνεται στην Ενότητα "Βαθμολογία μαθήματος". Οι φοιτητές/τριες μπορούν να δουν το γραπτό τους στο γραφείο του διδάσκοντα την Δευτέρα 21/10/2019 στις 12:30-13:30.

Διδάσκων:
Καθηγητής Δημήτρης Κουγιουμτζής

Για να δείς ή να εκτυπώσεις τα παρακάτω αρχεία (σημειώσεις και διαφάνειες), χρειάζεσαι το πρόγραμμα acrobat reader, το οποίο δεν είναι εμπορικό. Για να το εγκαταστήσεις, αν δεν το έχεις, πάνε στο http://www.adobe.com/products/acrobat/readstep.html

Ενότητες:

  Περιεχόμενα

- Βασικά χαρακτηριστικά χρονοσειρών: στασιμότητα, αυτοσυσχέτιση, μερική αυτοσυσχέτιση, απομάκρυνση στοιχείων μη-στασιμότητας, έλεγχος ανεξαρτησίας για χρονοσειρές.
- Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες: αυτοπαλινδρομούμενη (AR),  κινούμενου μέσου (MA), μικτή (ARMA).
- Μοντέλα χρονοσειρών: AR, MA και ARMA σε στάσιμες χρονοσειρές, μικτό ολοκληρωμένο μοντέλο (ARIMA) σε μη-στάσιμες χρονοσειρές.
- Πρόβλεψη χρονοσειρών.
- Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών: μη-γραμμικά χαρακτηριστικά χρονοσειρών, μη-γραμμική δυναμική και χάος, μη-γραμμική πρόβλεψη χρονοσειρών.

 Βιβλιογραφία

"Ανάλυση χρονοσειρών", Δημήτρης Κουγιουμτζής, σημειώσεις 2014 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 31/10/2014]

Συγγράματα μαθήματος

1. Χαοτικές Χρονοσειρές: Θεωρία και Πράξη
Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50659162) Έκδοση: 1/2001
Συγγραφείς: Παπαϊωάννου Γεώργιος,
ISBN: 9607901053, Διαθέτης (Εκδότης): LIBERAL BOOKS ΜΟΝΟΠΡΟΣΩΠΗ ΕΠΕ

2. Introduction to Time Series and Forecasting [electronic resource]
Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 75487888, Third Edition/2016,
Συγγραφείς:
Peter J. Brockwell / Richard A. Davis
ISBN: 9780387216577, Τύπος: Ηλεκτρονικό Βιβλίο, Διαθέτης (Εκδότης): HEAL-Link Springer ebooks

3. Introduction to Modern Time Series Analysis [electronic resource]
Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 73243237,  Έκδοση: 2nd ed. 2013/2013
Συγγραφείς: Gebhard Kirchgassner / Jurgen Wolters / Uwe Hassler
ISBN: 9783642334368, Διαθέτης (Εκδότης): HEAL-Link Springer ebooks

Προτεινόμενη διεθνής βιβλιογραφία

1. The Analysis of Time Series, An Introduction, Chatfield C., Sixth edition, Chapman & Hall, 2004
2. Nonlinear Time Series Analysis, Kantz H. and Schreiber T., Cambridge University Press, 2004
4. Applied Nonlinear Time Series Analysis: Applications in Physics, Physiology and Finance, Michael Small, World Scientific

 Διαφάνειες

  1. Μάθημα 1, 4/10/2019, 13:15-16:00: 
    Εισαγωγή στην ανάλυση χρονοσειρών (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 4/10/2019]
    Αναλυτικά
    -- Παρουσίαση χρονοσειρών και το πρόβλημα ανάλυσης τους
    -- Παραδείγματα πραγματικών χρονοσειρών
    -- Στασιμότητα, αυτοδιασπορά και αυτοσυσχέτιση
    -- Κάποιες βασικές στοχαστικές διαδικασίες
     

  2. Μάθημα 2, 11/10/2019, 13:15-16:00: 
    Εισαγωγή στην ανάλυση χρονοσειρών (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 4/10/2019]
    Μετασχηματισμός μη-στάσιμης σε στάσιμη χρονοσειρά, έλεγχος ανεξαρτησίας (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 14/10/2016]
    Αναλυτικά
    -- Δειγματική αυτοδιασπορά / αυτοσυσχέτιση
    -- Σταθεροποίηση διασποράς
    -- Απαλοιφή τάσης
    -- Εργαστήριο: Διάγραμμα ιστορίας χρονοσειρών και αυτοσυσχέτιση, απαλοιφή τάσης
     
  3. Μάθημα 3, 18/10/2019, 13:15-16:00: 
    Μετασχηματισμός μη-στάσιμης σε στάσιμη χρονοσειρά, έλεγχος ανεξαρτησίας (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 11/11/2016]
    Αναλυτικά
    -- Απαλοιφή περιοδικότητας / εποχικότητας
    -- Απαλοιφή τάσης και περιοδικότητας / εποχικότητας
    -- Έλεγχος ανεξαρτησίας
    -- Εργαστήριο:
    Aυτοσυσχέτιση, απαλοιφή τάσης, απαλοιφή περιοδικότητας / εποχικότητας

  4. Μάθημα 4, 25/10/2019, 13:15-16:00: 
    Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 11/11/2016]
    Αναλυτικά
    --
    Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες, στασιμότητα και αντιστρεψιμότητα
    -- Αυτοπαλινδρομούμενες (AR) διαδικασίες, στασιμότητα, αυτοσυσχέτιση, AR(1)
    -- Εργαστήριο: Έλεγχος ανεξαρτησίας, έλεγχος
    Portmanteau, aυτοσυσχέτιση και μερική αυτοσυσχέτιση διαδικασιών AR
    Αρχείο χρονοσειρών: xM.dat
  5. Μάθημα 5, 1/11/2019, 13:15-16:00: 
    Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες και μοντέλα -1 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 11/11/2016]
    Αναλυτικά
    --
    Διαδικασίες κινούμενου μέσου (ΜΑ), αντιστρεψιμότητα, αυτοσυσχέτιση
    -- Δυϊκή σχέση διαδικασιών AR και MA
    --
    Μικτές διαδικασίες (ARMA), αυτοσυσχέτιση, μερική αυτοσυσχέτιση
    --
    Αυτοπαλινδρομούμενα (AR) μοντέλα, εκτίμηση παραμέτρων, προσδιορισμός τάξης
    -- Εργαστήριο: Αυτοσυσχέτιση και μερική αυτοσυσχέτιση διαδικασιών ΜΑ, προσαρμογή μοντέλων AR.

  6. Μάθημα 6, 8/11/2019, 13:15-16:00: 
    Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες και μοντέλα - 2 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    Αναλυτικά
    -- Μοντέλα κινούμενου μέσου (ΜA), εκτίμηση παραμέτρων, προσδιορισμός τάξης
    -- Μικτά μοντέλα (
    ARΜA), εκτίμηση παραμέτρων, προσδιορισμός τάξης
    -- Ασκήσεις
    -- Εργαστήριο: Προσαρμογή μοντέλων AR, MA
    και
    ARMA (επιλογή τύπου, τάξης, και εκτίμηση παραμέτρων)

  7. Μάθημα 7, 15/11/2019, 13:15-16:00: 
    Γραμμικές στοχαστικές διαδικασίες και μοντέλα - 2 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    Πρόβλεψη χρονοσειρών (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    Αναλυτικά
    -- Μοντέλα ARIΜA για μη-στάσιμες χρονοσειρές
    -- Το πρόβλημα της πρόβλεψης και αξιολόγηση μοντέλου πρόβλεψης
    -- Απλές τεχνικές πρόβλεψης
    -- Ασκήσεις

  8. Μάθημα 8, 22/11/2019, 13:15-16:00: 
    Πρόβλεψη χρονοσειρών (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    Αναλυτικά
    -- Πρόβλεψη στάσιμων χρονοσειρών με γραμμικά μοντέλα
    -- Πρόβλεψη μη-στάσιμων χρονοσειρών

    -- Ασκήσεις
    -- Εργαστήριο: Πρόβλεψη χρονοσειρών (επιλογή τύπου, τάξης, σύγκριση προβλέψεων από διαφορετικά μοντέλα)

  9. Μάθημα 9, 29/11/2019, 13:15-16:00: 
    Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών - 1 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    -- Ασκήσεις στην πρόβλεψη χρονοσειρών
    -- Πλεονεκτήματα - μειονεκτήματα γραμμικής ανάλυσης
    --
    Εισαγωγή στα δυναμικά συστήματα και χρονοσειρές από αυτά

  10. Μάθημα 10, 6/12/2019, 11:15-16:00: 
    Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών - 1 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 2/12/2016]
    Αναλυτικά
    -- Ανακατασκευή χώρου καταστάσεων
    -- Επιλογή παραμέτρων υστέρησης και διάστασης εμβύθισης
    -- Εργαστήριο: Διαγράμματα σε δύο και τρεις διαστάσεις, επιλογή υστέρησης και διάσταση εμβύθισης

  11. Μάθημα 11, 13/12/2019, 13:15-16:00: 
    Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών - 2 (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 17/1/2013] 
    Αναλυτικά
    -- Διάσταση συσχέτισης
    -- Εκτίμηση εκθετών Lyapunov
    -- Ασκήσεις
    -- Εργαστήριο: Εκτίμηση διάστασης συσχέτισης

  12. Μάθημα 12, 20/12/2019, 13:15-16:00: 
    Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών - 2 - συνέχεια (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 17/1/2013] 
    Αναλυτικά
    -- Πρόβλεψη με τοπικά μοντέλα
    -- Εργαστήριο: Πρόβλεψη με τοπικά μοντέλα, σύγκριση προβλέψεων με γραμμικά και μη-γραμμικά μοντέλα

  13. Μάθημα 13, 10/1/2029, 13:15-16:00: 
    Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών - 2 - συνέχεια (σε PDF) [τελευταία ενημέρωση 17/1/2013] 
    Αναλυτικά
    -- Πρόβλεψη με τοπικά μοντέλα
    -- Ασκήσεις

Ανάλυση χρονοσειρών στο Μatlab

Συναρτήσεις και προγράμματα στο υπολογιστικό περιβάλλον Matlab.

Μη-στάσιμες χρονοσειρές, απαλοιφή τάσης και εποχικότητας, αυτοσυσχέτιση
- Συνάρτηση movingaveragesmooth.m : προσαρμογή τάσης με φίλτρο κινούμενου μέσου τάξης 2q+1 (ή 2q) (κυλιόμενος τοπικός μέσος όρος, τα πρώτα και τελευταία q στοιχεία είναι κενά).
- Συνάρτηση movingaveragesmooth2.m : προσαρμογή τάσης με φίλτρο κινούμενου μέσου τάξης 2q+1 (ή 2q) (χρήση συνάρτησης filtfilt του Matlab, η εξομάλυνση εφαρμόζεται σε όλη τη χρονοσειρά, δεν υπάρχουν κενά στοιχεία).
- Συνάρτηση polynomialfit.m : προσαρμογή τάσης με πολυώνυμο δεδομένου βαθμού.
- Συνάρτηση movingaverageseasonal.m : προσαρμογή εποχικότητας περιόδου s με φίλτρο κινούμενου μέσου τάξης s (αφαίρεση κυλιόμενου τοπικού μέσου όρου, τα πρώτα και τελευταία s/2 στοιχεία είναι κενά).
- Συνάρτηση seasonalcomponents.m : προσαρμογή εποχικότητας περιόδου s με υπολογισμό του μέσου όρου του κάθε στοιχείου της περιόδου.
- Συνάρτηση autocorrelation.m : υπολογισμός της δειγματικής συνάρτησης αυτοσυσχέτισης.
-
Συνάρτηση portmanteauLB.m : Portmanteau έλεγχος ανεξαρτησίας υπολοίπων με το στατιστικό των Ljung-Box.
- Πρόγραμμα rexampledetrending.m : παράδειγμα για (α) δημιουργία χρονοσειράς με στοχαστική τάση και εποχικότητα, (β) απαλοιφή της τάσης και εποχικότητας, και (γ) αυτοσυσχέτιση και έλεγχος ανεξαρτησίας υπολοίπων.

Γραμμικές Στοχαστικές διαδικασίες
- Συνάρτηση ARcoef2autocorr.m : υπολογισμός της αυτοσυσχέτισης για δεδομένο εύρος υστερήσεων από τους συντελεστές της AR διαδικασίας.
- Συνάρτηση ΜΑcoef2autocorr.m : υπολογισμός της αυτοσυσχέτισης για δεδομένο εύρος υστερήσεων από τους συντελεστές της ΜΑ διαδικασίας.
- Συνάρτηση acf2pacf.m : υπολογισμός της μερικής αυτοσυσχέτισης από την αυτοσυσχέτιση για δεδομένο εύρος υστερήσεων.
- Πρόγραμμα rARcoef2acfpacf.m : παράδειγμα για αυτοσυσχέτιση και μερική αυτοσυσχέτιση AR διαδικασίας.
- Πρόγραμμα rMAcoef2acfpacf.m : παράδειγμα για αυτοσυσχέτιση και μερική αυτοσυσχέτιση MA διαδικασίας.

Μοντέλα γραμμικών στοχαστικών διαδικασιών
- Για αυτοπαλινδρομούμενα μοντέλα δες συνάρτηση ar.m και γενικά για μοντέλα ARMA δες armax.m του Matlab (υπάρχουν στην εργαλειοθήκη system identification).
-
Συνάρτηση generateARMAts.m: δημιουργία χρονοσειράς από διαδικασία ARMA (οι παράμετροι της δίνονται ως μεταβλητές εισόδου).
- Συνάρτηση parautocor.m: υπολογισμός της δειγματικής συνάρτησης μερικής αυτοσυσχέτισης (προσαρμόζοντας μοντέλα AR).
-
Συνάρτηση fitARMA.m: προσαρμογή μοντέλου ARMA στη χρονοσειρά, δίνει ως έξοδο τις παραμέτρους του AR και MA μέρους, NRMSE για πλήθος βημάτων μπροστά, AIC, FPE και διασπορά υπολοίπων.
- Συνάρτηση predictARMAnrmse.m: υπολογισμός του NRMSE πρόβλεψης για πλήθος βημάτων μπροστά με μοντέλο ARMA σε δεδομένο σύνολο αξιολόγησης.
- Συνάρτηση predictARMAmultistep.m: πρόβλεψη πολλών βημάτων μπροστά από δεδομένη χρονική αφετηρία με μοντέλο ARMA σε δεδομένο σύνολο αξιολόγησης.
- Πρόγραμμα rexamplearma.m : δημιουργία χρονοσειράς από διαδικασία ARMA, προσαρμογή επιλεγμένου μοντέλου ARMA στη χρονοσειρά και προβλέψεις με αυτό.
- Πρόγραμμα rexamplepowerspectrum.m : δημιουργία χρονοσειράς από διαδικασία SARMA και εκτίμηση φάσματος ισχύος με κλασσική προσέγγιση (περιοδόγραμμα) και μη-παραμετρική προσέγγιση (μοντέλο AR).

Μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών
Η λίστα όλων των συναρτήσεων Matlab καθώς και αρχείων δεδομένων, δίνεται εδώ.
Δίνονται οι παρακάτω συνάρτησεις:
- embeddelays : Σχηματίζει από τη μονοδιάστατη χρονοσειρά [διάνυσμα μήκους N] την ανακατασκευασμένη τροχιά [πίνακα μεγέθους (Ν-(m-1)τ x m)] με τη μέθοδο των υστερήσεων.
- plotd2d3 : Σχηματίζει διαγράμματα διασποράς σε δύο και τρεις διαστάσεις από τον πίνακα τροχιάς που δίνεται από τη συνάρτηση embeddelays.
-
mutualinformation : Υπολογίζει και δίνει το διάγραμμα της συνάρτησης αμοιβαίας πληροφορίας I(τ) προς την υστέρηση τ.
- falsenearest : Υπολογίζει και δίνει το διάγραμμα του ποσοστού ψευδών κοντινότερων γειτόνων προς τη διάσταση εμβύθισης m.
- correlationdimension : Υπολογίζει το άθροισμα συσχέτισης C(r) και την τοπική κλίση logC(r)/logr για ένα εύρος τιμών της απόστασης r και για ένα εύρος διαστάσεων εμβύθισης m. Επίσης εκτιμά τη διάσταση συσχέτισης ν(m) για κάθε m (μέση τιμή και τυπική απόκλιση). Όλα αυτά δίνονται σε αντίστοιχες  μεταβλητές εξόδου. Επίσης παρουσιάζονται τα αντίστοιχα σχήματα.
-
maxlyapunov : Υπολογίζει το μέγιστο εκθέτη Lyapunov λ1 για ένα εύρος διαστάσεων εμβύθισης m.
-
lyapunovspectrum : Υπολογίζει τους εκθέτες Lyapunov λ1,…, λm για ένα εύρος διαστάσεων εμβύθισης m. Ο πρώτος από τους εκθέτες λ1 είναι ο μέγιστος εκθέτης Lyapunov. Προσοχή: μπορεί ο λ1 να είναι ψευδής εκθέτης Lyapunov αν το m είναι μεγαλύτερο από τη διάσταση του αρχικού συστήματος.
-
linearfitnrmse : Υπολογίζει και σχηματίζει το διάγραμμα του NRMSE(T) της προσαρμογής μοντέλου AR στη χρονοσειρά για χρονικά βήματα πρόβλεψης T=1…Tmax.
-
localfitnrmse : Υπολογίζει και σχηματίζει το διάγραμμα του NRMSE(T) της προσαρμογής τοπικού μοντέλου πρόβλεψης στη χρονοσειρά για χρονικά βήματα πρόβλεψης T=1…Tmax. Δίνεται ο αριθμός γειτόνων K. Αν K=1, το τοπικό μοντέλο είναι μηδενικού βαθμού (απεικόνιση T-χρονικών βημάτων μπροστά του κοντινότερου γείτονα) ενώ για K>1 η πρόβλεψη γίνεται είτε με το μέσο όρο των απεικονίσεων T-χρονικών βημάτων μπροστά των K κοντινότερων γειτόνων (αν q=0) ή με τοπικό γραμμικό μοντέλο (q>0). Ακόμα αν q<m όπου m η διάσταση εμβύθισης, τότε οι παράμετροι του γραμμικού μοντέλου υπολογίζονται με κανονικοποίηση της λύσης των ελαχίστων τετραγώνων.
-
linearpredictnrmse : Το ίδιο όπως το linearfitnrmse αλλά για πρόβλεψη σε πλήθος τελευταίων παρατηρήσεων, που δίνεται ως επιπλέον παράμετρο εισόδου.
-
localpredictnrmse : Το ίδιο όπως το localfitnrmse αλλά για πρόβλεψη σε πλήθος τελευταίων παρατηρήσεων, που δίνεται ως επιπλέον παράμετρο εισόδου.
-
plotnrmse : Σχηματίζει διάγραμμα του NRMSE(T) για χρονικά βήματα πρόβλεψης T=1…Tmax για διαφορετικά μοντέλα. Προϋποθέτει ότι οι τιμές των NRMSE για τα μοντέλα δίνονται σε στήλες σε έναν πίνακα.
-
linearpredictmultistep : Υπολογίζει και κάνει διάγραμμα των προβλέψεων με μοντέλο AR για πλήθος χρονικών βημάτων T=1…Tmax. Αν για τις χρονικές στιγμές για τις οποίες ζητείται η πρόβλεψη υπάρχουν παρατηρήσεις της χρονοσειράς, αυτές σχηματίζονται στο ίδιο διάγραμμα.
-
localpredictmultistep : Υπολογίζει και κάνει διάγραμμα των προβλέψεων με τοπικό μοντέλο πρόβλεψης για πλήθος χρονικών βημάτων T=1…Tmax. Αν για τις χρονικές στιγμές για τις οποίες ζητείται η πρόβλεψη υπάρχουν παρατηρήσεις της χρονοσειράς, αυτές σχηματίζονται στο ίδιο διάγραμμα. Το τοπικό μοντέλο μπορεί να είναι γραμμικό ή να δίνεται από τις απεικονίσεις των κοντινότερων γειτόνων (μοντέλο μηδενικού βαθμού αν K=1 και μοντέλο μέσου όρου απεικονίσεων αν K>1).
-
plotrealpred : Σχηματίζει διάγραμμα των πραγματικών τιμών της χρονοσειράς και των αντίστοιχων προβλέψεων με διαφορετικά μοντέλα. Προϋποθέτει ότι οι προβλέψεις με τα διαφορετικά μοντέλα βρίσκονται σε αντίστοιχες στήλες σε έναν πίνακα.

Βοηθητικές συναρτήσεις
- ΑddΝoise.m : προσθέτει λευκό θόρυβο σε χρονοσειρά που δίνεται.
- addstochastictrend.m : προσθέτει στοχαστική τάση σε χρονοσειρά που δίνεται.
-
addseasonality.m : προσθέτει εποχικότητα με δεδομένη περίοδο σε χρονοσειρά που δίνεται.
- nrmse.m : υπολογισμός του στατιστικού σφάλματος κανονικοποιημένης ρίζας του μέσου τετραγωνικού σφάλματος (NRMSE)
- myversion.m : επειδή έχουν γίνει κάποιες αλλαγές στις νέες εκδόσεις του Matlab, καλείται σε κάποιες συναρτήσεις για να ελέγξει την έκδοση του Matlab.
- pser.m και pserlarge: διάγραμμα ιστορίας της χρονοσειράς, ενδεχομένως χωρισμένη σε υπο-σχήματα (subplots) για καλύτερη οπτική εικόνα των παρατηρήσεων.
-
pserlarge.m : διάγραμμα ιστορίας της χρονοσειράς, ενδεχομένως χωρισμένη σε τμήματα τοποθετημένα το ένα πάνω από το άλλο για καλύτερη οπτική εικόνα των παρατηρήσεων.
-
plotnrmse.m : Σχηματίζει διάγραμμα του NRMSE(T) για χρονικά βήματα πρόβλεψης T=1…Tmax για διαφορετικά μοντέλα. Προϋποθέτει ότι οι τιμές των NRMSE για τα μοντέλα δίνονται σε στήλες σε έναν πίνακα.
- henon.m : Δημιουργεί σημεία από τον ελκυστή της απεικόνισης Henon (2D).
- ikeda.m : Δημιουργεί σημεία από τον ελκυστή της απεικόνισης Ikeda (2D).
- lorenzxyz.m : Δημιουργεί σημεία από τον ελκυστή της ροής του Lorenz (3D).

Πραγματικές Χρονοσειρές
-
ase.dat : Η χρονοσειρά ημερήσιων δεικτών του Χρηματιστηρίου Αξιών Αθηνών (ΧΑΑ) από 1/1/2007 ως 31/10/2011. Έχει 8 στήλες, 1: ημέρα, 2: μήνας, 3: έτος, 4: τιμή ανοίγματος, 5: υψηλότερη τιμή, 6: χαμηλότερη τιμή, 7: τιμή κλεισίματος, 8: όγκος συναλλαγών.
-
crutem3nhannual.dat : Ετήσιος δείκτης για τη θερμοκρασία της γης (ανωμαλία στη θερμοκρασία εδάφους στο βόρειο ημισφαίριο σε πλέγμα 5ο x 5ο), περίοδος 1850 - 2011. Έχει 2 στήλες, 1: έτος, 4: τιμή.
-
crutem3nhmonthly.dat : Μηνιαίος δείκτης για τη θερμοκρασία της γης (ανωμαλία στη θερμοκρασία εδάφους στο βόρειο ημισφαίριο σε πλέγμα 5ο x 5ο), περίοδος 1/1850 - 10/2011. Έχει 2 στήλες, 1: έτος, 4: τιμή.
-
epileeg.dat : Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) από ένα κανάλι ανθρώπου κατά την κρίση επιληψίας () [μια στήλη].
- normeeg.dat : EEG από ένα κανάλι ανθρώπου σε κανονική λειτουργία ( ) [μια στήλη].
- GICP.dat : Μηνιαίος γενικού δείκτη τιμών καταναλωτή (general index of consumer prices, GPIC), περίοδος 1/2001 - 8/2005. Μας ενδιαφέρουν οι στήλες, 1: έτος, 2: μήνας, 3: τιμή δείκτη.
-
lynx.dat : Η χρονοσειρά του ετήσιου πληθυσμού των λύγκων (lynx, είδος καναδέζικου λύκου) [μια στήλη].
-
RR.dat : Ανθρώπινος καρδιακός ρυθμός (χρονική απόσταση μεταξύ δύο τύπων της καρδιάς) [μια στήλη].
-
sunspots.dat : Ετήσιος αριθμός ηλιακών κηλίδων, περίοδος 1700 - 2010. Έχει 2 στήλες, 1: έτος, 4: τιμή.
-
tempThessaloniki.dat : Μέση μηνιαία θερμοκρασία της Θεσσαλονίκης, περίοδος 1930 - 2000.  Έχει 13 στήλες, 1: έτος, 2-13: τιμή για κάθε μήνα (Ιανουάριος, Φεβρουάριος, ..., Δεκέμβριος)
-
USgnp.dat :Ρυθμός μεταβολής του ακαθάριστου εθνικού προϊόντος (ΑΕΠ) των ΗΠΑ (τετραμηνιαίες τιμές, 2ο  τετράμηνο 1947 – 1ο  τετράμηνο 1991). H εποχικότητα έχει διορθωθεί (αφαιρώντας τον εποχικό κύκλο) [μια στήλη]
- ae10.dat : Δείκτης Aurora Electrojet (AE) από τη μαγνητόσφαιρα [μια στήλη]
- GDJan86_Oct11.dat : Δείκτης Χρηματιστηρίου Αξιών Αθηνών (ΧΑΑ) από Ιανούαριο 1986 ως Οκτώβριο 2011. Οι τρίτες πρώτες στήλες δίνουν την ημερομηνία, η έβδομη στήλη έχει την τιμή κλεισίματος και η όγδοη τον όγκο συναλλαγών [8 στήλες]
- f1T200.dat : Η χρονοσειρά της ολικής τάσης στο έλασμα κατά το πείραμα πλαστικής παραμόρφωσης σε θερμοκρασία 200 oC [δύο στήλες, στήλη ένα χρόνος σε δευτερόλεπτα, στήλη δύο οι τιμές τάσης]
- f1T250.dat : Η χρονοσειρά της ολικής τάσης στο έλασμα κατά το πείραμα πλαστικής παραμόρφωσης σε θερμοκρασία 250 oC [δύο στήλες, στήλη ένα χρόνος σε δευτερόλεπτα, στήλη δύο οι τιμές τάσης]
- logistic.dat : Λογιστική απεικόνιση.
- henon.dat : Απεικόνιση του Henon (μια μεταβλητή).
- xlorenz.dat : Η πρώτη μεταβλητή (s1) του συστήματος Lorenz. Χρόνος δειγματοληψίας.

Όλα τα αρχεία προγραμμάτων Matlab και δεδομένων για το πρώτο μέρος (γραμμική ανάλυση) σε ένα συμπιεσμένο αρχείο lab.zip.

Όλα τα αρχεία προγραμμάτων Matlab και δεδομένων για το δεύτερο μέρος (μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών) σε ένα συμπιεσμένο αρχείο labnonlinear.zip . Για να τρέξουν κάποιες συναρτήσεις του Matlab θα πρέπει να κατεβάσετε το συμπιεσμένο αρχείο tisean.zip , και να το αποσυμπιέσετε στο φάκελο 'C:' ώστε να δημιουργήσει ένα φάκελο 'C:\tisean' μέσα στον οποίο θα έχει τα αρχεία που χρειάζεται να βρει η συνάρτηση του Matlab (αν το περάσετε σε άλλο φάκελο θα πρέπει να αλλάξετε το μονοπάτι του φακέλου στην αντίστοιχη συνάρτηση του Matlab). Το TISEAN είναι ένα σύνολο εκτελέσιμων προγραμμάτων που έχουν αναπτυχθεί σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran και C για τη μη-γραμμική ανάλυση χρονοσειρών, δες http://www.mpipks-dresden.mpg.de/~tisean/

Εργασία φοιτητών

1. Θεματική εργασία: Ομάδα ενός ή δύο το πολύ φοιτητών θα πρέπει να επιλέξει ένα θέμα που θα παρουσιάσει από αυτά που δίνονται σε κάθε μάθημα (δες αριθμημένους τίτλους των θεμάτων στις διαφάνειες του μαθήματος). Ένα μέλος της ομάδας θα πρέπει να στείλει από τον ιδρυματικό του λογαριασμό e-mail στο διδάσκοντα δηλώνοντας

- Το θέμα (άυξοντας αριθμός και τίτλος)
- Τα ονοματεπώνυμα των μέλών της ομάδας
- Οι ιδρυματικές e-mail διευθύνσεις των μελών της ομάδας.
- Τα ΑΕΜ των μελών της ομάδας.

Αν το θέμα είναι ελεύθερο θα καταχωρηθεί στην ομάδα και τα ονόματα και e-mail θα εμφανιστούν στη λίστα θεμάτων δίπλα στο επιλεγμένο θέμα (η ενημέρωση του αρχείου της λίστας δε γίνεται καθημερινά). Αν το θέμα δεν είναι ελεύθερο, θα απαντήσει ο διδάσκοντας ενημερώνοντας για αυτό.

Η προφορική παρουσίαση του θέματος από την κάθε ομάδα θα γίνει την Παρασκευή 31/1/2020 στις 15.00 στο Εργαστήριο Πληροφορικής της Πολυτεχνικής Σχολής (ή σε κάποια άλλη διαθέσιμη αίθουσα στον πρώτο όροφο της τρίτης πτέρυγας). Η παρουσίαση θα πρέπει να είναι 6-8 λεπτά. Το αρχείο της παρουσίασης θα πρέπει να κατατεθεί μέσω του elearning (https://elearning.auth.gr/course/editsection.php?id=97706&sr ) ως το βράδυ της Πέμπτης 30/1/2020.

Λίστα θεμάτων και ομάδα που το επέλεξε:

2. Υπολογιστική εργασία:

Η εργασία θα δοθεί στο τέλος των μαθημάτων.

Οι φοιτητές/τριες θα πρέπει να δηλώσουν συμμετοχή στην εργασία, είτε ατομικά ή ως ομάδα δύο ατόμων, στέλνοντας e-mail στο διδάσκοντα δηλώνοντας

- Τα ονοματεπώνυμα των μέλών της ομάδας
- Οι ιδρυματικές e-mail διευθύνσεις των μελών της ομάδας.
- Τα ΑΕΜ των μελών της ομάδας.

για να αντιστοιχηθεί η ομάδα σε δεδομένα της εργασίας.

Η υπολογιστική εργασία θα πρέπει να κατατεθεί μέσω του elearning (https://elearning.auth.gr/course/editsection.php?id=97706&sr ) ως το βράδυ της Πέμπτης 30/1/2020. O/H κάθε φοιτητής/τρια ή ομάδα φοιτητών/τριών ενδέχεται να εξετασθεί προφορικά στην εργασία που θα παραδώσει.

Βαθμολογία μαθήματος

Η βαθμολογία στο μάθημα δίνεται ως εξής:

- 7 μονάδες από τη γραπτή εξέταση (δηλαδή το γραπτό βαθμολογείται με άριστα το 10 και ο βαθμός πολλαπλασιάζεται με 0.7),
- 2 μονάδες από την υπολογιστική εργασία,
- 1 μονάδα από την θεματική εργασία.

Η γραπτή εξέταση θα γίνει με "ανοιχτά βιβλία", δηλαδή ο φοιτητής μπορεί να έχει οποιοδήποτε μη-ηλεκτρονικό υλικό χρειάζεται.

Οι εργασίες παρουσιάζονται (για τη θεματική εργασία) ή υποβάλλονται (για την υπολογιστική εργασία) στο χειμερινό εξάμηνο σύμφωνα με τις ημερομηνίες που ανακοινώνονται. Στην συμπληρωματική εξεταστική του Σεπτεμβρίου  (και ενδεχομένως Ιουνίου για τους τελειόφοιτους) γίνεται μόνο η γραπτή εξέταση και ο βαθμός της προστίθεται στους βαθμούς των δύο εργασίων. Οι εργασίες μετά την εξεταστική του Σεπτεμβρίου δεν ισχύουν για τις υπόλοιπες εξεταστικές δηλαδή για το επόμενο ή τα επόμενα έτη. Ο/Η φοιτητής/τρια θα πρέπει να παραδώσει νέες εργασίες όπως ορίζονται στο μάθημα του έτους που διδάσκεται.

Βαθμολογία στο μάθημα "Χρονoσειρές", εξεταστική Σεπτεμβρίου 2019
    Υπολογιστική Εργασία Παρουσίαση θέματος Εξετάσεις Άθροισμα Τελικός (στρογγυλοποίηση) 
Α/Α ΑΕΜ 10 (x 0.2) 10 (x 0.1) 10 (x 0.7) 10 10
1  8309  5 8 10 8.8 9
2  7887      9.5 6.65 7
3  8824  10 10 10 10 10
4  8603  10 10 5 6.5 6.5
5  9008  10 10 7.5 8.25 8.5
6  8498    9 10 7.9 8
7  7911  10 10 10 10 10
8  8191  5 8 10 8.8 9
9  8743  10 10 10 10 10
10  8203      8 5.6 6
11  8660  9 10 6 7 7
12  8932  9 10 9 9.1 9.5

 


Ενημερώθηκε στις 17/10/2019 από τον Κουγιουμτζή Δημήτρη E-MAIL dkugiu@auth.gr