日付の解析と操作

Data Transformation with Polars

Liam Brannigan

Data Scientist & Polars Contributor

時系列データ

市場価格の時系列

時系列データ

売上の時系列

時系列データ

ストリーム数の時系列

時系列データ

カウントの時系列

電力価格データセット

shape: (24, 3)
| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| ...              | ...   | ...   |
| 05/07/2025 12:00 | 0.0   | 462.0 |

time - 毎時の値
price - £/MWh
solar - W/平方メートル
solar > 400 = 暖かい夏の日

価格と太陽光の関係

電力価格の時系列

価格と太陽光の関係

電力価格の時系列

Polars の日時型

Date - 日付 - 2000-01-01
Datetime - 日時 - 2000-01-01 12:00:00
Time - 時刻 - 12:00:00
Duration - 期間 - 3 hours

日時の自動解析

pl.read_csv(
  "electricity_prices",

)

日時の自動解析

pl.read_csv(
  "electricity_prices",
  try_parse_dates=True
)

形式: YYYY-MM-DD
例: 2025-07-05
例: 2025-07-05 12:00:00

このデータは手動解析が必要

| time             | price | solar |
| ---              | ---   | ---   |
| str              | f64   | f64   |
|------------------|-------|-------|
| 05/07/2025 00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 05/07/2025 01:00 | 28.7  | 0.0   |

形式: DD/MM/YYYY HH:MM
Polars は自動検出しない

strptime で解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(                             )
)

strptime で解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime,                 )
)

strptime で解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y      ")
)

strptime で解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

strptime で解析

prices.with_columns(
    pl.col("time").str.strptime(pl.Datetime, "%d/%m/%Y %H:%M")
)

| time                | price | solar |
| ---                 | ---   | ---   |
| datetime[us]        | f64   | f64   |
|---------------------|-------|-------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   |

日時成分の抽出

時系列データの表

日時成分の抽出

1 行で日付を強調した時系列データの表

日時成分の抽出

1 行で時刻を強調した時系列データの表

日時成分の抽出

1 行で時を強調した時系列データの表

日付の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date()
)

日付の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

日付の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.date().alias("date")
)

| time                | price | solar | date       |
| ---                 | ---   | ---   | ---        |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | date       |
|---------------------|-------|-------|------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 |

時刻の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

時刻の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.time().alias("time_of_day")
)

| time                | price | solar | time_of_day |
| ---                 | ---   | ---   | ---         |
| datetime[us]        | f64   | f64   | time        |
|---------------------|-------|-------|-------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 00:00:00    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 01:00:00    |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 02:00:00    |

時間の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

時間の抽出

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.hour().alias("hour")
)

| time                | price | solar | hour |
| ---                 | ---   | ---   | ---  |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | i8   |
|---------------------|-------|-------|------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 0    |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 1    |
| 2025-07-05 12:00:00 | 0.0   | 462.0 | 12   |

その他の日時成分

.dt.year() - 年を抽出
.dt.month() - 月を抽出 (1-12)
.dt.day() - 日を抽出
.dt.minute() - 分を抽出
...

¹ https://docs.pola.rs/api/python/dev/reference/expressions/temporal.html

日時の調整

.dt.offset_by() - 日時を調整
"1h" - 1 時間進める
"-2d" - 2 日戻す

日時の調整

.dt.offset_by() - 日時を調整
"1h" - 1 時間進める
"-2d" - 2 日戻す

¹ https://docs.pola.rs/api/python/stable/reference/expressions/api/polars.Expr.dt.offset_by.html

時間窓の終了を追加

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h")
)

時間窓の終了を追加

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

時間窓の終了を追加

prices.with_columns(
    pl.col("time").dt.offset_by("1h").alias("time_end")
)

| time                | price | solar | time_end            |
| ---                 | ---   | ---   | ---                 |
| datetime[µs]        | f64   | f64   | datetime[µs]        |
|---------------------|-------|-------|---------------------|
| 2025-07-05 00:00:00 | 34.2  | 0.0   | 2025-07-05 01:00:00 |
| 2025-07-05 01:00:00 | 28.7  | 0.0   | 2025-07-05 02:00:00 |
| 2025-07-05 02:00:00 | 27.5  | 0.0   | 2025-07-05 03:00:00 |

Passons à la pratique !

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