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title : Analyse de la concentration de CO2 dans l'atmosphère depuis 1958 title : Analyse de la concentration de CO2 dans l'atmosphère depuis 1958
author : François Févotte author : François Févotte
date: avril 2020 date: avril 2020
options:
css: skeleton_css.css
--- ---
# Gestion des dépendances # Gestion des dépendances
### Environnement ## Environnement
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Instantiating project" @info "* Instantiating project"
``` ```
Nous utilisons Julia dans sa version 1.4.0, sur une architecture matérielle de Nous utilisons Julia dans sa version 1.4.0, sur une architecture matérielle de
...@@ -37,10 +39,10 @@ Pkg.instantiate() ...@@ -37,10 +39,10 @@ Pkg.instantiate()
``` ```
### Chargement des dépendances ## Chargement des dépendances
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Loading dependencies" @info "* Loading dependencies"
``` ```
Tant que nous y sommes, profitons en pour charger dès maintenant les paquets Tant que nous y sommes, profitons en pour charger dès maintenant les paquets
...@@ -68,10 +70,10 @@ CO2](https://scrippsco2.ucsd.edu/data/atmospheric_co2/primary_mlo_co2_record.htm ...@@ -68,10 +70,10 @@ CO2](https://scrippsco2.ucsd.edu/data/atmospheric_co2/primary_mlo_co2_record.htm
fondons l'analyse sur le jeu de données contenant des observations hebdomadaires. fondons l'analyse sur le jeu de données contenant des observations hebdomadaires.
### Téléchargement ## Téléchargement
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Retrieving data" @info "* Retrieving data"
``` ```
Le jeu de données est téléchargé une seule fois ; c'est une copie locale qui Le jeu de données est téléchargé une seule fois ; c'est une copie locale qui
...@@ -112,10 +114,10 @@ end ...@@ -112,10 +114,10 @@ end
``` ```
### Lecture ## Lecture
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Parsing data" @info "* Parsing data"
``` ```
Les données d'entrée sont stockées au format CSV, et contiennent 44 lignes Les données d'entrée sont stockées au format CSV, et contiennent 44 lignes
...@@ -144,10 +146,10 @@ info(data_raw) ...@@ -144,10 +146,10 @@ info(data_raw)
``` ```
### Vérification des données manquantes ## Vérification des données manquantes
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Checking for missing values" @info "* Checking for missing values"
``` ```
Les relevés étant hebdomadaires, l'écart entre deux dates successives du jeu de Les relevés étant hebdomadaires, l'écart entre deux dates successives du jeu de
...@@ -168,10 +170,10 @@ Il y a 12 périodes durant lesquelles les données sont manquantes, dont une en ...@@ -168,10 +170,10 @@ Il y a 12 périodes durant lesquelles les données sont manquantes, dont une en
particulier ayant duré 19 semaines en 1964. Le traitement devra en tenir compte. particulier ayant duré 19 semaines en 1964. Le traitement devra en tenir compte.
### Aperçu global des données ## Aperçu global des données
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Plotting raw data" @info "* Plotting raw data"
``` ```
Une visualisation de l'ensemble des données semble montrer une augmentation Une visualisation de l'ensemble des données semble montrer une augmentation
...@@ -225,7 +227,7 @@ annuel, nous allons commencer par interpoler les données à une maille ...@@ -225,7 +227,7 @@ annuel, nous allons commencer par interpoler les données à une maille
journalière. Ceci nous permettra de découper le jeu de données en années. journalière. Ceci nous permettra de découper le jeu de données en années.
### Travaux sur les dates ## Travaux sur les dates
Il est plus simple d'interpoler entre deux nombres qu'entre deux dates. Dans la Il est plus simple d'interpoler entre deux nombres qu'entre deux dates. Dans la
suite, nous adopterons une convention selon laquelle chaque date peut être suite, nous adopterons une convention selon laquelle chaque date peut être
...@@ -263,10 +265,10 @@ présence d'années bissextiles, mais rien n'a été fait pour les traiter à pa ...@@ -263,10 +265,10 @@ présence d'années bissextiles, mais rien n'a été fait pour les traiter à pa
l'impact, de l'ordre de 1/365 une année sur 4, a été jugé négligeable a priori. l'impact, de l'ordre de 1/365 une année sur 4, a été jugé négligeable a priori.
### Interpolation à la maille journalière ## Interpolation à la maille journalière
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Interpolating daily data" @info "* Interpolating daily data"
``` ```
On construit un interpolateur linéaire basé sur les mesures de CO2 en fonction On construit un interpolateur linéaire basé sur les mesures de CO2 en fonction
...@@ -358,10 +360,10 @@ plot(xlabel="Jour de l'année", ylabel="Nombre de valeurs") ...@@ -358,10 +360,10 @@ plot(xlabel="Jour de l'année", ylabel="Nombre de valeurs")
histogram!(data.day, bins=0:31:365, label=nothing) histogram!(data.day, bins=0:31:365, label=nothing)
``` ```
### Analyse des variations annuelles ## Analyse des variations annuelles
```julia; echo=false; results="hidden" ```julia; echo=false; results="hidden"
@info "Fitting yearly oscillations" @info "* Fitting yearly oscillations"
``` ```
Pour chaque année, on commence par tenter d'extraire la composante oscillante de Pour chaque année, on commence par tenter d'extraire la composante oscillante de
...@@ -469,10 +471,10 @@ moyen est suffisamment représentatif pour permettre d'extraire la composante ...@@ -469,10 +471,10 @@ moyen est suffisamment représentatif pour permettre d'extraire la composante
tendancielle lisse des données. tendancielle lisse des données.
### Analyse des variations tendancielles ## Analyse des variations tendancielles
```julia; echo=false; output="hidden" ```julia; echo=false; output="hidden"
@info "Fitting underlying trend" @info "* Fitting underlying trend"
``` ```
Nous sommes maintenant prêts à extraire la composante tendancielle des Nous sommes maintenant prêts à extraire la composante tendancielle des
...@@ -543,10 +545,10 @@ plot!(data.date, α .+ β1 * data.date_num .+ γ*data.date_num.^2, linecolor="re ...@@ -543,10 +545,10 @@ plot!(data.date, α .+ β1 * data.date_num .+ γ*data.date_num.^2, linecolor="re
plot!(data.date, α .+ β2 * data.date_num .+ γ*data.date_num.^2, linecolor="red", label=nothing) plot!(data.date, α .+ β2 * data.date_num .+ γ*data.date_num.^2, linecolor="red", label=nothing)
``` ```
### Reconstruction du signal complet et prédiction ## Reconstruction du signal complet et prédiction
```julia; echo=false; output="hidden" ```julia; echo=false; output="hidden"
@info "Reconstructing and predicting complete signal" @info "* Reconstructing and predicting complete signal"
``` ```
Nous avons maintenant tous les éléments nécessaires afin de reconstruire Nous avons maintenant tous les éléments nécessaires afin de reconstruire
...@@ -591,10 +593,10 @@ plot!(prediction.date, prediction.theta, label="tendance") ...@@ -591,10 +593,10 @@ plot!(prediction.date, prediction.theta, label="tendance")
plot!(prediction.date, prediction.val, label="prédiction") plot!(prediction.date, prediction.val, label="prédiction")
``` ```
### Pour aller plus loin ## Pour aller plus loin
```julia; echo=false ```julia; echo=false
@info "Studying alternate model" @info "* Studying alternate model"
``` ```
En utilisant des modèles plus complexes, il est possible de mieux caractériser En utilisant des modèles plus complexes, il est possible de mieux caractériser
...@@ -637,4 +639,5 @@ closeall() ...@@ -637,4 +639,5 @@ closeall()
<!-- Local Variables: --> <!-- Local Variables: -->
<!-- mode: markdown --> <!-- mode: markdown -->
<!-- ispell-local-dictionary: "french" -->
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