Frekvenční analýza časových řad s využitím Fourierovy transformace

Název práce: Frekvenční analýza časových řad s využitím Fourierovy transformace
Autor(ka) práce: Spilková, Anna
Typ práce: Bakalářská práce
Vedoucí práce: Horníček, Jaroslav
Oponenti práce: Koudelka, Jiří
Jazyk práce: Česky
Abstrakt:
Tato bakalářská práce se zabývá dekompozicí časové řady teplot v České republice pomocí Fourierovy transformace. Práce představuje detailní popis aplikace analýzy ve frekvenční doméně a porovnává tento přístup s tradičnějším přístupem v doméně časové. Představuje tedy srovnání přístupu založeného na rozkladu časové řady na elementární funkce sinus a cosinus s metodou klouzavých průměrů. Pochopení této problematiky slouží jako základ pro chápání složitějších a robustnějších metod jako je například Waveletová transformace. Práce sleduje několik cílů. Hlavním cílem je pomocí Fourierovy transformace analyzovat data o průměrné teplotě vzduchu z dlouhodobého měření na meteorologické stanici v České republice. Výsledky tohoto přístupu jsou následně porovnány s analýzou dat v časové doméně. Ukazuje se, že užití Fourierovy transformace umožňuje získat přesnější výsledky oproti klasické metodě klouzavých průměrů, a to především díky možnosti nastavit konkrétní filtrovanou frekvenci. V práci je metoda Fourierovy transformace nejprve teoreticky popsána, následně představena na ukázkových datech v podobě rychlé Fourierovy transformace v prostředí R. Takové ukázky slouží ke snadnému pochopení relativně složitých teoretických principů.
Klíčová slova: časová řada; Fourierova transformace; rychlá Fourierova transformace; filtrování frekvencí
Název práce: Frequency analysis of time series using Fourier transform
Autor(ka) práce: Spilková, Anna
Typ práce: Bachelor thesis
Vedoucí práce: Horníček, Jaroslav
Oponenti práce: Koudelka, Jiří
Jazyk práce: Česky
Abstrakt:
This bachelor’s thesis focuses on the decomposition of a temperature time series in the Czech Republic using the Fourier transform. The thesis provides a detailed description of the application of frequency-domain analysis and compares this approach with the more traditional time-domain methods. Specifically, it contrasts the method based on decomposing a time series into elementary sine and cosine functions with the method of moving averages. Understanding this approach serves as a foundation for more advanced and robust techniques, such as wavelet transforms. The thesis pursues several objectives. The main goal is to analyze long-term average air temperature data recorded at a meteorological station in the Czech Republic using the Fourier transform. The results of this approach are subsequently compared with those obtained from time-domain analysis. The findings demonstrate that the use of the Fourier transform allows for more accurate results compared to the classical moving average method, primarily due to the ability to specify a targeted filtering frequency. The thesis first presents the Fourier transform method from a theoretical perspective, followed by its practical implementation on sample data using the Fast Fourier Transform (FFT) in the R environment. These examples are intended to facilitate the understanding of the relatively complex theoretical principles.
Klíčová slova: frequency filtering; Fast Fourier transform; Fourier transform; time series

Informace o studiu

Studijní program / obor: Matematické metody v ekonomii/Datové analýzy a modelování
Typ studijního programu: Bakalářský studijní program
Přidělovaná hodnost: Bc.
Instituce přidělující hodnost: Vysoká škola ekonomická v Praze
Fakulta: Fakulta informatiky a statistiky
Katedra: Katedra statistiky a pravděpodobnosti

Informace o odevzdání a obhajobě

Datum zadání práce: 25. 11. 2024
Datum podání práce: 12. 5. 2025
Datum obhajoby: 12. 6. 2025
Identifikátor v systému InSIS: https://insis.vse.cz/zp/90494/podrobnosti

Soubory ke stažení

    Poslední aktualizace: