다섯 살도 알 수 있게 · AI이론

시계열분석(AR/MA)이 뭐예요?

시계열분석(AR/MA)을, 매일 들쭉날쭉한 수확량을 지난 며칠 값과 최근 오차로 함께 가늠하는 검수반장 이야기로 풀어봤어요.

월 화 수 목 금 토 일다음 주엔 얼마나 올까요?매일 수확량이 오르내려서, 다음 날 얼마나 나올지 감이 안 와요

매일 수확량이 들쭉날쭉해요.매일 수확량이 오르내려서, 다음 날 얼마나 나올지 감이 안 와요.

'어제가 24개였으니 오늘도 24개' — 하루 전 숫자만 베껴요이 예측은 빗나간 날이 많아요 — 하루 전 숫자만으론 들쭉날쭉함을 못 잡아요

어제 숫자만 베끼면 자주 빗나가요.하루 전 숫자만으론 들쭉날쭉함을 못 잡아요.

시계열분석(AR/MA) = 지난 며칠 값을 같이 보고, 최근 오차까지 보정해 다음 값을 추정하는 일초록 점선이 예측, 막대가 실제 — 완전히 겹치진 않아요

시계열분석(AR/MA)은 지난 며칠 값과 최근 오차를 함께 보고 다음 값을 추정해요.초록 점선이 예측, 막대가 실제 — 완전히 겹치진 않아요.

지난 값 가중합 (AR)흔히 최근 값을 더 많이 반영
최근 오차 보정 (MA)빗나간 만큼 다음 번에 반영
계절성 체크하기명절·수확철 패턴도 봐요
먼 과거는 흔히 약하게오래된 값은 영향이 작은 경우가 많아요
AR 부분 — 지난 값 가중합오늘 ≈ 어제×0.6 + 그제×0.3 + …가중치는 데이터로 정하고, 흔히 최근 값이 커요MA 부분 — 최근 오차 보정예측이 빗나간 만큼 다음 예측에 반영오차가 계속 크면 모델을 다시 봐요AR+MA를 합친 걸 ARMA, 계절성이 있으면 SARIMA를 써요

AR은 지난 값의 가중합, MA는 최근 오차 보정이에요.AR과 MA를 합치면 ARMA, 계절성을 더하면 SARIMA예요.

평소엔 예측이 꽤 잘 맞아요갑작스런 한파엔 과거 패턴이 소용없어요시계열분석은 '보통날'을 잘 읽을 뿐, 돌발 사건은 따로 대비해야 해요

시계열분석의 예측은 갑작스런 사건엔 약해요.시계열분석은 보통날의 흐름은 잘 읽지만, 돌발 사건은 따로 대비해야 해요.

한 줄로

시계열분석(AR/MA) = 지난 며칠 값을 가중치로 섞어 다음 값을 추정하고(AR), 최근 예측이 빗나간 정도까지 반영해 보정하는(MA) 예측 방법.

AR(AutoRegressive, 자기회귀)은 현재 값을 과거 p개 값의 선형결합으로 모델링하고, MA(Moving Average, 이동평균)는 과거 오차항(백색잡음)의 선형결합으로 모델링해요. 둘을 합치면 ARMA(p,q), 비정상 시계열을 차분해 정상화하면 ARIMA(p,d,q), 계절성을 더하면 SARIMA가 돼요. 전제는 '과거 패턴이 미래에도 유지된다'는 것이라, 구조적 변화(돌발 이벤트)에는 취약해요.

어른들은 이렇게 불러요

AR(자기회귀)
AR (AutoRegressive)
지난 며칠 값의 가중합. 가중치는 데이터에서 추정하고, 흔히 최근 값이 더 커요.
MA(이동평균)
MA (Moving Average)
최근 예측 오차의 보정. 빗나간 정도에 계수를 곱해 다음 예측에 반영해요.
정상성
Stationarity
패턴이 시간이 지나도 안 바뀐다는 가정. 패턴이 안 바뀌어야 AR/MA가 잘 맞아요.
계절성
Seasonality
명절·수확철처럼 되풀이되는 패턴. 있으면 SARIMA처럼 계절 항을 더해요.
회귀모형 가정
Regression Assumptions
저울이 똑바로 걸려 있다는 전제들. 시계열도 회귀의 사촌이라 비슷한 전제가 깔려요. → 저울이 똑바로 걸리는 조건
불편추정량
Unbiased Estimator
치우치지 않은 저울눈금. 예측에 쓰는 계수를 추정하는 방법도 치우침을 따져요. → 치우치지 않은 저울눈금
교차검증
Cross Validation
조를 나눠 번갈아 시험해 보는 일. 시계열 예측도 과거 구간으로 교차검증해요. → 자세히 보기
강화학습
Reinforcement Learning
정답표 없이 보상으로 배우는 선별기. 예측과는 다른, 또 다른 학습 방식이에요. → 자세히 보기
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