Prophet 1.0 : 予測の飽和 (翻訳/解説)
翻訳 : (株)クラスキャット セールスインフォメーション
作成日時 : 07/08/2021 (1.0)
* 本ページは、Prophet の以下のドキュメントを翻訳した上で適宜、補足説明したものです：
* サンプルコードの動作確認はしておりますが、必要な場合には適宜、追加改変しています。
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Prophet 1.0 : 予測の飽和
成長の予測
デフォルトでは、Prophet はその予測のために線形モデルを使用します。成長を予測するとき、通常はある達成可能な最大ポイントがあります : 全体的な市場規模、人口規模 etc. です。これは環境収容力 (= carrying capacity) と呼ばれ、予測はこのポイントで飽和するはずです。
Prophet は、指定された環境収容力とともに、ロジスティック成長 (= logistic growth) トレンドモデルを使用して予測を行なうことを可能にします。Wikipedia の R (プログラミング言語) のページへの訪問のログ数でこれを例示します。
df = pd.read_csv('../examples/example_wp_log_R.csv')
カラム cap で環境収容力を指定しなければなりません。ここでは特定の値を仮定しますが、これは通常は市場規模についてのデータや専門知識を使用して設定されます。
df['cap'] = 8.5
注意すべき重要なことは cap はデータフレームの総ての行のために指定されなければならず、そしてそれは定数である必要はないことです。市場規模が拡大している場合、cap は増大するシークエンスである可能性があります。
そして前のようにモデルを適合させますが、ロジスティック growth を指定するために追加の引数を渡します :
m = Prophet(growth='logistic')
m.fit(df)
前のように未来の予測のためにデータフレームを作成しますが、未来の収容力も指定しなければなりません。ここでは収容力を履歴のものと同じ値で定数として保持し、そして未来の 5 年を予測します :
future = m.make_future_dataframe(periods=1826)
future['cap'] = 8.5
fcst = m.predict(future)
fig = m.plot(fcst)
ロジスティック関数は 0 の暗黙的な最小値を持ち、収容力で飽和するのと同じように 0 で飽和します。別の飽和最小値を指定することも可能です。
飽和最小値
ロジスティック成長モデルはまた飽和最小値も処理できます、これは cap カラムが最大値を指定するのと同じ方法でカラム floor で指定されます :
df['y'] = 10 - df['y']
df['cap'] = 6
df['floor'] = 1.5
future['cap'] = 6
future['floor'] = 1.5
m = Prophet(growth='logistic')
m.fit(df)
fcst = m.predict(future)
fig = m.plot(fcst)
飽和最小値でロジスティック成長トレンドを使用するために、最大収容力も指定されなければなりません。
以上
