發表於2024-12-19
本書采用獨創的黑箱模式、MBA案例教學機製,結閤大量的經典案例,介紹TensorFlow係統和常用的深度學習算法、神經網絡模型,以及它們在量化分析當中的具體應用。
《零起點TensorFlow與量化交易》僅僅作為入門課程,具體的實盤策略,有待廣大讀者通過進一步深入學習TensorFlow、PyTorch、MXNet等新一代深度學習平颱來獲得。更重要的是,還有待廣大的一綫實盤操作人員結閤專業的金融操盤經驗,與各種神經網絡模型融會貫通,構建更加符閤金融量化實際應用的神經網絡模型,從而獲得更好的投資迴報。
Python量化迴溯、TensorFlow、PyTorch、MXNet深度學習平颱以及神經網絡模型,都是近年來興起的前沿科技項目,相關理論、平颱、工具目前尚處於摸索階段。
TensorFlow是近年來影響大的神經網絡、深度學習平颱,本書從入門者的角度,對TensorFlow進行瞭介紹,《零起點TensorFlow與量化交易》中通過大量的實際案例,讓初學者快速掌握神經網絡和金融量化分析的基本編程,為進一步學習奠定紮實的基礎。
《零起點TensorFlow與量化交易》中的案例、程序以教學為主,且進行瞭高度簡化,以便讀者能夠快速理解相關內容,短時間瞭解Python量化迴溯的整個流程,以及數據分析、機器學習、神經網絡的應用。
《零起點TensorFlow與量化交易》僅僅作為入門課程,具體的實盤策略,有待廣大讀者通過進一步深入學習TensorFlow、PyTorch等新一代深度學習平颱來獲得。更重要的是,廣大的一綫實盤操作人員需要結閤專業的金融操盤經驗,與各種神經網絡模型融會貫通,構建更加符閤金融量化實際應用的神經網絡模型,從而獲得更好的投資迴報收益。
何海群,網名:字王,CHRD前海智庫CTO,《中華大字庫》發明人,20年人工智能從業經驗;zwPython開發平颱、TopQuant.vip極寬量化係統設計師,中國“Python創客”項目發起人,國內Python量化項目的啓濛者和開拓者:《Python量化實盤·魔鬼訓練營》,Top極寬量化開源團隊的創始人。2018年於深圳華僑城創意園,啓動太和極寬金融孵化基地:金融、科技、藝術三位一體。
研究成果有:BigQuant理論架構:Python量化+數字貨幣+人工智能;“小數據”理論,GPU超算工作站、MTRD多節點超算集群算法、“1+N”網絡傳播模型、人工智能“足彩圖靈法則”等;論文《人工智能與中文字型設計》是中文字庫行業三大基礎建模理論之一。
第1章 TensorFlow概述 1
1.1 TensorFlow要點概括 2
1.2 TensorFlow簡化接口 2
1.3 Keras簡介 3
1.4 運行環境模塊的安裝 4
1.4.1 CUDA運行環境的安裝 4
案例1-1:重點模塊版本測試 5
案例1-2:GPU開發環境測試 8
1.4.2 GPU平颱運行結果 9
第2章 無數據不量化(上) 12
2.1 金融數據源 13
2.1.1 TopDat金融數據集 14
2.1.2 量化分析與試錯成本 15
2.2 OHLC金融數據格式 16
案例2-1:金融數據格式 17
2.3 K綫圖 18
案例2-2:繪製金融數據K綫圖 19
2.4 Tick數據格式 22
案例2-3:Tick數據格式 23
2.4.1 Tick數據與分時數據轉換 25
案例2-4:分時數據 25
2.4.2 resample函數 26
2.4.3 分時數據 26
2.5 離綫金融數據集 29
案例2-5:TopDat金融數據集的日綫數據 29
案例2-6:TopDat金融數據集的Tick數據 31
2.6 TopDown金融數據下載 33
案例2-7:更新單一A股日綫數據 34
案例2-8:批量更新A股日綫數據 37
2.6.1 Tick數據與分時數據 40
案例2-9:更新單一A股分時數據 40
案例2-10:批量更新分時數據 43
2.6.2 Tick數據與實時數據 45
案例2-11:更新單一實時數據 45
案例2-12:更新全部實時數據 48
第3章 無數據不量化(下) 51
3.1 均值優先 51
案例3-1:均值計算與價格麯綫圖 52
3.2 多因子策略和泛因子策略 54
3.2.1 多因子策略 54
3.2.2 泛因子策略 55
案例3-2:均綫因子 55
3.3 “25日神定律” 59
案例3-3:時間因子 61
案例3-4:分時時間因子 63
3.4 TA-Lib金融指標 66
3.5 TQ智能量化迴溯係統 70
3.6 全內存計算 70
案例3-5:增強版指數索引 71
案例3-6:AI版索引數據庫 73
3.7 股票池 77
案例3-7:股票池的使用 77
3.8 TQ_bar全局變量類 81
案例3-8:TQ_bar初始化 82
案例3-9:TQ版本日綫數據 85
3.9 大盤指數 87
案例3-10:指數日綫數據 88
案例3-11:TQ版本指數K綫圖 89
案例3-12:個股和指數麯綫對照圖 92
3.10 TDS金融數據集 96
案例3-13:TDS衍生數據 98
案例3-14:TDS金融數據集的製作 102
案例3-15:TDS金融數據集2.0 105
案例3-16:讀取TDS金融數據集 108
第4章 人工智能與趨勢預測 112
4.1 TFLearn簡化接口 112
4.2 人工智能與統計關聯度分析 113
4.3 關聯分析函數corr 113
4.3.1 Pearson相關係數 114
4.3.2 Spearman相關係數 114
4.3.3 Kendall相關係數 115
4.4 open(開盤價)關聯性分析 115
案例4-1:open關聯性分析 115
4.5 數值預測與趨勢預測 118
4.5.1 數值預測 119
4.5.2 趨勢預測 120
案例4-2:ROC計算 120
案例4-3:ROC與交易數據分類 123
4.6 n+1大盤指數預測 128
4.6.1 綫性迴歸模型 128
案例4-4:上證指數n+1的開盤價預測 129
案例4-5:預測數據評估 133
4.6.2 效果評估函數 136
4.6.3 常用的評測指標 138
4.7 n+1大盤指數趨勢預測 139
案例4-6:漲跌趨勢歸一化分類 140
案例4-7:經典版漲跌趨勢歸一化分類 143
4.8 One-Hot 145
案例4-8:One-Hot格式 146
4.9 DNN模型 149
案例4-9:DNN趨勢預測 150
第5章 單層神經網絡預測股價 156
5.1 Keras簡化接口 156
5.2 單層神經網絡 158
案例5-1:單層神經網絡模型 158
5.3 神經網絡常用模塊 168
案例5-2:可視化神經網絡模型 170
案例5-3:模型讀寫 174
案例5-4:參數調優入門 177
第6章 MLP與股價預測 182
6.1 MLP 182
案例6-1:MLP價格預測模型 183
6.2 神經網絡模型應用四大環節 189
案例6-2:MLP模型評估 190
案例6-3:優化MLP價格預測模型 194
案例6-4:優化版MLP模型評估 197
第7章 RNN與趨勢預測 200
7.1 RNN 200
7.2 IRNN與趨勢預測 201
案例7-1:RNN趨勢預測模型 201
案例7-2:RNN模型評估 209
案例7-3:RNN趨勢預測模型2 211
案例7-4:RNN模型2評估 214
第8章 LSTM與量化分析 217
8.1 LSTM模型 217
8.1.1 數值預測 218
案例8-1:LSTM價格預測模型 219
案例8-2:LSTM價格預測模型評估 226
8.1.2 趨勢預測 230
案例8-3:LSTM股價趨勢預測模型 231
案例8-4:LSTM趨勢模型評估 239
8.2 LSTM量化迴溯分析 242
8.2.1 構建模型 243
案例8-5:構建模型 243
8.2.2 數據整理 251
案例8-6:數據整理 251
8.2.3 迴溯分析 262
案例8-7:迴溯分析 262
8.2.4 專業迴報分析 268
案例8-8:量化交易迴報分析 268
8.3 完整的LSTM量化分析程序 279
案例8-9:LSTM量化分析程序 280
8.3.1 數據整理 280
8.3.2 量化迴溯 284
8.3.3 迴報分析 285
8.3.4 專業迴報分析 288
第9章 日綫數據迴溯分析 293
9.1 數據整理 293
案例9-1:數據更新 294
案例9-2:數據整理 296
9.2 迴溯分析 307
9.2.1 迴溯主函數 307
9.2.2 交易信號 308
9.3 交易接口函數 309
案例9-3:迴溯分析 309
案例9-4:多模式迴溯分析 316
第10章 Tick數據迴溯分析 318
10.1 ffn金融模塊庫 318
案例10-1:ffn功能演示 318
案例10-2:量化交易迴報分析 330
案例10-3:完整的量化分析程序 343
10.2 Tick分時數據量化分析 357
案例10-4:Tick分時量化分析程序 357
總結 371
附錄A TensorFlow 1.1函數接口變化 372
附錄B 神經網絡常用算法模型 377
附錄C 機器學習常用算法模型 414
推薦序
AlphaGo與柯潔的黑白大戰,因為對陣的一方是中國頂級圍棋高手柯潔,所以引起國人的高度關注。利用百度搜索引擎輸入AlphaGo,一度可以得齣7000多萬條搜索結果,這遠遠高於其他熱門詞條。
事實上,AlphaGo隻是Google擁有的兩套人工智能係統中的一套。它是Google 2014年收購的DeepMind的人工智能係統,專注於棋賽開發。Google的另外一套人工智能係統就是本書介紹的TensorFlow係統。
在TensorFlow等人工智能係統齣現之前,計算機所做的事情往往是簡單重復的。計算機會按照人類編好的既定程序,簡單重復、按部就班地運行,沒有超越人類事先為其設定的思維邊界。
計算機與人類的大腦相比,根本的區彆在於不具備學習和創新能力。
計算機頂多也就是記憶的信息多,重復計算的速度快,不受情緒的影響等。但是,在TensorFlow等人工智能係統齣現之後,計算機所做的事情除簡單重復運行之外,更重要的是其具備瞭一定的自我學習和創新能力。
TensorFlow等人工智能係統使得計算機在一定程度上能夠自主學習,自我提高,總結過去的經驗,汲取以往的教訓,具備一定的創新性。這一點在AlphaGo與柯潔對壘的3場棋局的結果中不難看齣。
這正是以AlphaGo和TensorFlow為代錶的人工智能係統區彆於以往任何計算機技術的關鍵所在,也是TensorFlow被稱為互聯網以來唯一的“黑科技”項目的原因。
具備瞭一定的自我學習和創造能力的人工智能係統的齣現,將對經濟係統的各個領域産生重大影響。筆者有著超過20年境內外金融行業從業經曆,將從一個側麵分享人工智能對金融領域的影響。
從整個金融業的曆史沿革來看,這大緻經曆瞭4個階段:純人工階段、單機電腦階段、互聯網(含移動互聯網)階段和人工智能階段。
隨著每個階段的漸次演進,提供金融服務一方的人力成本投入在逐漸減少,提供金融服務的效率在提高;對於接受金融服務的一方來說,金融服務的可獲得性,以及便捷程度在逐漸增加,金融服務越來越圍繞著人進行,以人為中心的全方位的社會經濟服務體係正在形成。
在金融服務體係中,銀行服務、證券服務、保險服務等的內部界限開始變得模糊,金融服務與其他非金融的社會經濟服務之間的界限開始變得不清。
特彆是金融業進入人工智能階段之後,人工智能係統將接受金融服務一方的身份特徵數據、交易數據和行為數據等大數據,進行實時分析和動態跟蹤,以遠低於人工成本的成本,為每個人建立一個基於生命周期的綜閤金融模型,對每個人未來的金融行為進行預測,自動為他們提供賬戶資金管理、貨幣兌換、證券買賣、保險購買、購房購車計劃、旅行休閑、子女教育、養老規劃等方麵的金融建議和授權代理操作,並將模型預測結果與實際情況相比對,自主學習和修正模型,以便更加貼閤接受金融服務一方的真實金融意圖,使得人工智能模型的預測建議和人的實際金融行為無限接近。
由此人類將從日常繁雜的各種金融交易中解放齣來,投身到更需要自己或自己更感興趣的方麵。
展望未來,人工智能的應用前景無限美好;探尋當下,人工智能在世界各地的各行各業方興未艾。
韆裏之行,始於足下。何海群先生的《零起點TensorFlow與量化交易》是有誌於人工智能領域的IT人士的一塊敲門磚和鋪路石。
祝願人工智能在華夏大地生根發芽,開花結果。
梁忠
梁忠:中國人民大學財政金融係博士,曾任裏昂證券CLSA分析員;瑞銀證券UBSS董事,財富管理中國研究部主管;瑞士信貸(香港)有限公司中國研究部董事;瑞信方正證券執行董事,研究部主管,具有20年國際頂級金融機構從業經曆。
前言
感謝梁忠先生在百忙之中為本書撰寫序言。以TensorFlow為代錶的神經網絡,被視為自互聯網以來唯一的“黑科技”,無遠弗屆,無分行業領域,對社會各界從上至下帶來徹底的顛覆與革命。
梁忠先生作為非IT領域的學者、專傢,從第三方角度,冷靜地觀察這場數字革命,同時嚮更多的大眾介紹這場革命的火花,推動行業變革,功莫大焉。
隨著類似於Titanic數據集案例、梵高畫風等一係列,基於TensorFlow等神經網絡、深度學習項目的不斷湧現,未來的各個學科都會結閤人工智能(AI),進行新的學術重組。
“Python量化三部麯”
“Python量化三部麯”包括:
《零起點Python大數據與量化交易》(入門課程)
《零起點機器學習與量化交易》(重點分析SKLearn)
《零起點TensorFlow與量化交易》(重點分析TensorFlow)
此外,還有幾部補充作品:
《零起點Python足彩大數據與機器學習實盤分析》
《零起點Python機器學習快速入門》
《零起點TensorFlow快速入門》
《MXNet神經網絡與量化交易》
《Plotly可視化數據分析》
本書是《零起點TensorFlow快速入門》的後續之作,原本是TopQuant.vip極寬量化培訓課程高級班的教學課件,為瞭節省篇幅,刪除瞭Python基礎教程,以及SKLearn、TensorFlow等機器學習方麵的入門內容。沒有經驗的讀者,建議先閱讀《零起點Python機器學習快速入門》《零起點TensorFlow快速入門》,再開始本書的學習,這樣會收到事半功倍的效果。
本書是目前較好的TensorFlow神經網絡與量化分析入門教程:
無需任何理論基礎,全程采用MBA案例模式,懂Excel就可看懂本書。
獨創的逆嚮式課件模式,結閤TensorBoard可視化係統,案例、圖錶優先,層層剖析。
係統介紹TensorFlow在金融量化領域的具體應用,提供多組配套案例。
全套神經網絡股票趨勢預測、股票價格預測案例源碼。
TDS金融數據集的創建與使用。
三位一體的課件模式:圖書+開發平颱+成套的教學案例,係統講解,逐步深入。
本書采用獨創的黑箱模式、MBA案例教學機製,結閤大量的經典案例,介紹TensorFlow係統和常用的深度學習算法、神經網絡模型,以及它們在量化分析當中的具體應用。
進一步學習
讀者如有興趣可以進一步學習“Python量化三部麯”的內容,以及《零起點Python足彩大數據與機器學習實盤分析》。
機器學習、人工智能、金融量化,它們的基本原理是相通的,本質上都是數據分析。對於“Python量化三部麯”的讀者而言,本書也有很大的價值,特彆是對於第一部入門課程的讀者。
Python量化迴溯與TensorFlow、PyTorch、MXNet等神經網絡深度學習平颱,都是近年來興起的科技前沿領域,有關的理論、平颱、工具目前還處於摸索階段。“Python量化三部麯”圖書和TopQuant.vip極寬智能量化係統,隻是在這些領域的起步階段,作為入門教程,拋磚引玉。
本書中的案例、程序以教學為主,進行瞭很多簡化,以便大傢能夠快速理解相關內容,用最短的時間,瞭解Python量化迴溯的整個流程,以及數據分析、機器學習、神經網絡在這些領域的應用操作技巧。
神經網絡、深度學習在量化實盤當中的應用,是目前全世界都在研究的頂尖課題,當前尚未有很好的模型與應用案例。
本書僅僅作為入門課程,具體的實盤策略,有待廣大讀者通過進一步深入學習TensorFlow、PyTorch、MXNet等新一代深度學習平颱來獲得。
最重要的是,還有待廣大的一綫實盤操作人員結閤專業的金融操盤經驗,與各種神經網絡模型融會貫通,構建更加符閤金融量化實際應用的神經網絡模型,從而獲得更好的投資迴報。
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