ML_Time_Series — 時系列予測(Holt-Winters)サンプル

AI/ML

概要

本リポジトリは、時系列予測を学ぶためのシンプルなハンズオン例を提供します。中心となるのは “Hotel_Winters_ExponentialSmoothing.ipynb” で、ホテルの宿泊数(あるいは類似の需要データ)を想定した時系列データに対して、ホルト=ウィンター法(エクスポネンシャルスムージング)を適用します。ノートブックはデータ読み込み、可視化、季節性・トレンドの分解、モデル構築とパラメータ設定、予測生成、予測結果のプロット、誤差指標の計算といった典型的なワークフローを順を追って示します。コメントや図が充実しており、手を動かしながら理解を深められる構成です。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 1
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 1
  • コミット数: 2
  • ファイル数: 2
  • メインの言語: Jupyter Notebook

主な特徴

  • ホルト=ウィンター法(Additive / Multiplicative)の実装例と比較
  • データの季節性・トレンド分解と残差分析のワークフロー
  • 可視化による予測結果の評価(予測区間・実測との比較)
  • Jupyter Notebookで手を動かしながら学べる構成

技術的なポイント

ノートブックは主にPythonの時系列解析ライブラリ(pandas、statsmodelsのExponentialSmoothing、matplotlib/ seabornによる可視化)を用いています。典型的な流れとしては、時系列インデックスの整備、欠損確認、季節性周期(seasonal_periods)の設定、学習用と検証用の分割を行い、additive/multiplicativeの各モデルを適合させて比較します。モデル適合ではトレンド・季節性の有無や初期値の扱い、滑らかさのパラメータ(smoothing_level, smoothing_trend, smoothing_seasonal)を調整し、AICやRMSE、MAPEなどの指標でモデル選定を行います。予測では将来hステップのフォーキャストを生成し、予測区間(信頼区間)の算出や残差の自己相関(ACF)確認でモデルの妥当性を検証します。可視化面では時系列プロットに加え、分解プロット(トレンド・季節・残差)、予測と実測の重ね書き、誤差分布のヒストグラムなどが用意され、実務でのデプロイ前に必要な診断をカバーしています。コードは教育用途を念頭に置き可読性が高く、パラメータを変更して再現実験がしやすい構成です。

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ:

  • Hotel_Winters_ExponentialSmoothing.ipynb: file
  • README.md: file

まとめ

実践的なホルト=ウィンター法の学習用ノートブックで、時系列入門からモデル診断まで扱える良い出発点です(50字程度)。

リポジトリ情報:

READMEの抜粋:

ML_Time_Series…