Walk-forward Validation

Machine Learning - টাইম সিরিজ (Time Series) - Time Series Forecasting Techniques
184

Walk-forward validation একটি টাইম সিরিজ মডেল মূল্যায়নের পদ্ধতি যা প্রতিক্রিয়া (time-dependent) ডেটা ব্যবহার করে মডেলের পারফরম্যান্স পরীক্ষা করে। এটি সময়গত ক্রম বা টাইম সিকোয়েন্স অনুসরণ করে মডেল প্রশিক্ষণ এবং পরীক্ষা করার জন্য একটি কৌশল। সাধারণভাবে, এটি মডেল ভ্যালিডেশনের জন্য একটি শক্তিশালী পদ্ধতি, যা ভবিষ্যতের ডেটার পূর্বাভাসে কার্যকর প্রমাণিত হয়।


Walk-Forward Validation কী?

Walk-forward validation পদ্ধতিতে, আপনি প্রথমে একটি ছোট প্রশিক্ষণ সেট ব্যবহার করে মডেল প্রশিক্ষণ শুরু করেন এবং তারপরে এক বা একাধিক সময় পয়েন্টের জন্য পরীক্ষা সেট ব্যবহার করে মডেলটি যাচাই করেন। প্রতিবার নতুন তথ্য আসে, প্রশিক্ষণ সেটটি এক পয়েন্ট এগিয়ে নিয়ে যাওয়া হয় (একে "শিফটিং" বা "স্লাইডিং" বলা হয়), এবং মডেলটি নতুন ডেটার সাথে আবার প্রশিক্ষিত হয়।

এই পদ্ধতির প্রধান লক্ষ্য হল টাইম সিরিজ ডেটার প্রকৃত সময়গত কাঠামো এবং প্রেক্ষিত রক্ষা করা, যাতে ভবিষ্যতের ডেটার উপর অনুমান তৈরি করতে প্রমাণিত হয়। এটি ঐতিহ্যগত ক্রস ভ্যালিডেশন পদ্ধতির চেয়ে আরো উপযুক্ত, কারণ টাইম সিরিজ ডেটার মধ্যে পূর্ববর্তী ডেটা ভবিষ্যতের ডেটার সাথে সম্পর্কিত থাকে এবং তথ্যের ক্রম বজায় রাখা প্রয়োজন।


Walk-Forward Validation এর ধাপগুলো

  1. প্রথম প্রশিক্ষণ সেট নির্বাচন:
    • একটি ছোট অংশের ডেটা (অথবা প্রথম কিছু সময়ের ডেটা) নির্বাচন করুন এবং এটি প্রশিক্ষণ ডেটা হিসেবে ব্যবহার করুন।
  2. মডেল প্রশিক্ষণ:
    • প্রথম প্রশিক্ষণ সেটের উপর মডেলটি প্রশিক্ষণ দিন।
  3. প্রথম পরীক্ষা সেট নির্বাচন:
    • প্রশিক্ষণের পরে, পরবর্তী এক বা একাধিক সময় পয়েন্টের জন্য মডেলটি পরীক্ষা করুন। এটি পরীক্ষা সেট হিসেবে কাজ করবে।
  4. পরীক্ষা সেটের উপর মূল্যায়ন:
    • মডেলের পূর্বাভাসের কার্যকারিতা পরীক্ষা সেটের জন্য মূল্যায়ন করুন (যেমন, RMSE, MAE, MAPE ইত্যাদি)।
  5. ডেটা স্লাইডিং (Shift):
    • এরপর, একটি নতুন সময় পয়েন্ট যোগ করুন এবং প্রশিক্ষণ সেটটি আপডেট করুন (অর্থাৎ, এটি আগের সময়ের সাথে নতুন সময় পয়েন্টও অন্তর্ভুক্ত করবে)।
  6. পুনরাবৃত্তি:
    • এই পদ্ধতিটি পুনরায় করুন যতক্ষণ না আপনি পুরো টাইম সিরিজ ডেটা ব্যবহার না করেন।
  7. পারফরম্যান্স মূল্যায়ন:
    • সমস্ত পরীক্ষা সেটের উপর মডেলের গড় পারফরম্যান্স বের করুন।

Walk-Forward Validation এর সুবিধা

  1. টাইম সিরিজ ডেটার প্রাকৃতিক ধারা রক্ষা করা:
    • এটি টাইম সিরিজ ডেটার ক্রম ধরে রেখে মডেলের পারফরম্যান্স মূল্যায়ন করে, যেহেতু টাইম সিরিজ ডেটা একটি কেননেটিক ফলো আপ অর্থাৎ এক পয়েন্টের মান পরবর্তী পয়েন্টের উপর নির্ভরশীল।
  2. ভবিষ্যতের জন্য পূর্বাভাস:
    • মডেলটি বাস্তবিকভাবে পূর্ববর্তী ডেটার উপর প্রশিক্ষিত হয় এবং এটি ভবিষ্যতের ডেটার পূর্বাভাস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যা বাস্তব জগতের পরিস্থিতির জন্য উপযোগী।
  3. অন্তর্ভুক্ত তথ্যের সামঞ্জস্য বজায় রাখা:
    • এটি পুরানো ডেটা শেখানে রেখে এবং নতুন ডেটার সাথে এটি আপডেট করে, একটি ধারাবাহিক এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ মডেল তৈরি করতে সহায়ক।

Walk-Forward Validation এর সীমাবদ্ধতা

  1. কখনও কখনও খুব ধীর হতে পারে:
    • প্রতিবার প্রশিক্ষণ সেট পরিবর্তন করে মডেল প্রশিক্ষণ করতে হয়, যা বড় ডেটা সেটের জন্য সময়সাপেক্ষ হতে পারে।
  2. পর্যাপ্ত সময়সীমার প্রয়োজন:
    • সফলভাবে কাজ করতে হলে, টাইম সিরিজের মধ্যে যথেষ্ট পরিমাণ ডেটা থাকা প্রয়োজন, বিশেষত যখন পূর্বাভাসের জন্য মডেলটি চলমান।
  3. পারফরম্যান্স মূল্যায়নের চ্যালেঞ্জ:
    • মডেলের পারফরম্যান্স উন্নতির জন্য সব সময় সঠিক পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত, নইলে এটি ওভারফিটিং বা আন্ডারফিটিং হতে পারে।

Walk-Forward Validation এর উদাহরণ:

ধরা যাক, আপনার কাছে একটি মাসিক বিক্রয় ডেটাসেট রয়েছে, এবং আপনি একটি টাইম সিরিজ মডেল তৈরি করতে চান যা ভবিষ্যতের বিক্রয় পূর্বাভাস দিতে পারে। আপনি walk-forward validation ব্যবহার করে মডেলটি প্রশিক্ষণ এবং মূল্যায়ন করবেন।

ধাপ ১: প্রথম 12 মাসের ডেটা ব্যবহার করুন প্রশিক্ষণের জন্য।
ধাপ ২: 13 তম মাসের জন্য পূর্বাভাস করুন এবং 14 তম মাসের জন্য নতুন ডেটা সহ মডেলটি পুনরায় প্রশিক্ষণ দিন।
ধাপ ৩: এইভাবে, প্রতিটি মাসের জন্য প্রশিক্ষণ এবং মূল্যায়ন করতে থাকুন, যতক্ষণ না আপনার পুরো ডেটা সেট ব্যবহার না হয়।


সারাংশ

Walk-forward validation একটি শক্তিশালী এবং বাস্তবসম্মত পদ্ধতি যা টাইম সিরিজ ডেটার জন্য মডেল মূল্যায়ন করে। এটি প্রতিটি সময় পয়েন্টের পর প্রশিক্ষণ সেট আপডেট করে এবং ভবিষ্যতের জন্য পূর্বাভাস তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এটি মডেল পারফরম্যান্স পরিমাপের জন্য উপযুক্ত এবং টাইম সিরিজের প্রকৃত সময়গত কাঠামোকে রক্ষা করে।

Content added By
Promotion
NEW SATT AI এখন আপনাকে সাহায্য করতে পারে।

Are you sure to start over?

Loading...