Một chuỗi (sequence) là danh sách có thứ tự các sự kiện. Chuỗi có thể chia thành ba nhóm, dựa trên đặc điểm của các sự kiện chúng định nghĩa:
Tìm kiếm tương đồng trong Dữ liệu Chuỗi thời gian (Time-Series Data)
Tập dữ liệu chuỗi thời gian bao gồm chuỗi các giá trị nguyên thu được qua đo lường lặp lại theo thời gian. Các giá trị thường được đo ở khoảng thời gian đều (như mỗi phút, giờ hoặc ngày).
Cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian phổ biến trong nhiều ứng dụng: phân tích chứng khoán, dự báo kinh tế và bán hàng, phân tích ngân sách, nghiên cứu tiện ích, nghiên cứu tồn kho, dự báo doanh thu, dự báo khối lượng công việc, quy trình và chất lượng dịch vụ. Chúng hữu ích cho nghiên cứu hiện tượng tự nhiên, thí nghiệm toán học và kỹ thuật, và điều trị dược phẩm.
Hồi quy và Phân tích Xu hướng trong Dữ liệu Chuỗi thời gian
Phân tích hồi quy dữ liệu chuỗi thời gian đã được phát triển đáng kể trong ứng dụng dữ liệu và phân tích tín hiệu. Phân tích xu hướng xây dựng mô hình tích hợp sử dụng bốn yếu tố hoặc chuyển động chính để định nghĩa dữ liệu chuỗi thời gian:
- Xu hướng hoặc chuyển động dài hạn (Trend/long-term movements): Chỉ hướng tổng quát đồ thị chuỗi thời gian thay đổi theo thời gian, ví dụ dùng trung bình động có trọng số và phương pháp bình phương nhỏ nhất để tìm đường xu hướng.
- Chuyển động chu kỳ (Cyclic movements): Dao động dài hạn quanh đường xu hướng hoặc đường cong.
- Biến động theo mùa (Seasonal variations): Các mẫu gần như giống hệt mà chuỗi thời gian tuân theo trong các mùa tương đương của các năm liên tiếp như mùa mua sắm ngày lễ. Để phân tích xu hướng hiệu quả, dữ liệu cần "khử mùa" (deseasonalized) dựa trên chỉ số mùa tính bằng tự tương quan.
- Chuyển động ngẫu nhiên (Random movements): Thay đổi đột xuất do sự kiện ngẫu nhiên như tranh chấp lao động hoặc thay đổi nhân sự công bố trong tổ chức.
Khai thác Mẫu Tuần tự trong Chuỗi Ký hiệu (Symbolic Sequences)
Một chuỗi ký hiệu bao gồm nhóm có thứ tự các phần tử hoặc sự kiện, ghi nhận có hoặc không có khái niệm thời gian cụ thể. Nhiều ứng dụng bao gồm dữ liệu chuỗi ký hiệu: chuỗi mua sắm người dùng, luồng click Web, chuỗi thực thi chương trình, chuỗi sinh học, chuỗi sự kiện trong khoa học, kỹ thuật và phát triển tự nhiên, xã hội.
Vì chuỗi sinh học mang ý nghĩa ngữ nghĩa phức tạp và đặt ra nhiều bài toán nghiên cứu thách thức, hầu hết điều tra tập trung vào ứng dụng sinh học tin học (bioinformatics).
Căn chỉnh Chuỗi Sinh học (Alignment of Biological Sequences)
Chuỗi sinh học định nghĩa chuỗi nucleotide hoặc axit amin. Phân tích chuỗi sinh học so sánh, căn chỉnh, lập chỉ mục và nghiên cứu chuỗi sinh học, do đó đóng vai trò thiết yếu trong sinh học tin học và sinh học hiện đại.
Căn chỉnh chuỗi dựa trên thực tế rằng mọi sinh vật sống đều liên quan bởi sự tiến hóa. Điều này ngụ ý chuỗi nucleotide (DNA, RNA) và protein của các loài gần nhau về mặt tiến hóa phải thể hiện độ tương đồng cao hơn. Căn chỉnh (alignment) là quy trình xếp hàng các chuỗi để đạt mức độ nhận dạng tối đa, cũng định nghĩa độ tương đồng giữa các chuỗi.