1. Introdução às Séries Temporais

Definição:

Uma série temporal é um conjunto de observações ordenadas no tempo. Essas observações são feitas em intervalos regulares, como horas, dias, semanas ou meses, e são muito utilizadas para modelar fenômenos que mudam com o tempo.

Exemplos de Séries Temporais: - Preço de ações ao longo do tempo - Vendas diárias de um produto - Temperatura registrada a cada hora - Demanda de energia elétrica

Séries temporais possuem uma característica importante: os dados anteriores influenciam os valores futuros. Esse padrão temporal é o que torna as séries temporais diferentes de outros tipos de dados.

2. Componentes das Séries Temporais

As séries temporais são compostas por quatro componentes principais:

  1. Tendência (Trend):

    Movimento geral da série ao longo do tempo. Pode ser crescente, decrescente ou constante.

  2. Sazonalidade (Seasonality):

    Padrões que se repetem em intervalos de tempo regulares (diários, mensais, anuais, etc.). Exemplo: o aumento nas vendas durante o Natal.

  3. Ciclos (Cycles):

    Semelhante à sazonalidade, mas os ciclos não possuem intervalos de tempo fixos. Exemplo: ciclos econômicos.

  4. Ruído (Noise):

    Variações aleatórias nos dados, que não seguem nenhum padrão identificável.

3. Análise de Séries Temporais

Para analisar séries temporais, usamos diversas técnicas que ajudam a entender as características dos dados, identificar padrões e realizar previsões.

a. Visualização

A primeira etapa para analisar uma série temporal é visualizá-la. Isso ajuda a identificar a tendência, a sazonalidade e possíveis outliers.

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(series)
plt.title('Série Temporal ao Longo do Tempo')
plt.xlabel('Tempo')
plt.ylabel('Valor')
plt.show()

b. Decomposição da Série Temporal

A decomposição de uma série temporal separa a série em seus componentes: tendência, sazonalidade e ruído. Isso é útil para entender o comportamento de cada um desses fatores.