Fourier em SQL (e Perl)

Dada uma nova ferramenta, resolvi experimentar no SQL. A transformada discreta de Fourier resume-se, basicamente, a um montão de multiplicações e somas. É fácil repetir em SQL. Já a FFT nem tanto. SQL simplesmente não se presta a recursões.

Outra desvantagem do SQL é a ausência de suporte a números complexos (Perl oferece o fantástico módulo Math::Complex que, inclusive, reimplementa todas as operações da linguagem). A DFT não exige muito, basta separar a conta em cos() e i*sin(). Mas se fôssemos implementar a FFT, seria preciso fazer a multiplicação por extenso. Isso só seria chato, resolver a recursão é que é o problema do SQL.

Mesmo assim, a DFT pode ser bem útil e, se vamos usá-la num banco, é porque não estamos com pressa mesmo.

Comecei por um algoritmo FFT em Perl para poder conferir os resultados do SQL. O script executa a FFT sobre a função sin(x), assim como a consulta (que escrevi para conferir os resultados do Perl).

DFT de sin(x)

Os dois deram o mesmo resultado, mas a implementação do FFT foi muito mais rápida, como esperado.

O grande porém da FFT é que precisamos ter um número de elementos que seja potência de 2. Com DFT, podemos usar qualquer quantidade. Então, resolvi experimentar numa tabela de pagamentos.

Usei dois anos de pagamentos e obtive o seguinte gráfico (que parece indicar que há um componente trimestral nos pagamentos):

Aprender a implemenar a DFT e a FFT é só o primeiro passo. Analisar os resultados e achar aplicações é o próximo passo.