零起點TensorFlow與量化交易

零起點TensorFlow與量化交易

《零起點TensorFlow與量化交易》 一本讓你輕鬆了解神經網路與量化投資的實戰教程。圖書+開發平台+成套的教學案例,系統講解,逐步深入 何海群 著 ISBN 978-7-121-33584-6 2018年4月出版 定價:99.00元 464頁 16開

編輯推薦

本書採用獨創的黑箱模式、MBA案例教學機制,結合大量的經典案例,介紹TensorFlow系統和常用的深度學習算法、神經網路模型,以及它們在量化分析當中的具體套用。

《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台來獲得。最重要的是,還有待廣大的一線實盤操作人員結合專業的金融操盤經驗,與各種神經網路模型融會貫通,構建更加符合金融量化實際套用的神經網路模型,從而獲得更好的投資回報。

內容提要

Python量化回溯、TensorFlow、PyTorch、MXNet深度學習平台以及神經網路模型,都是近年來興起的前沿科技項目,相關理論、平台、工具目前尚處於摸索階段。

TensorFlow是近年來影響最大的神經網路、深度學習平台,本書從入門者的角度,對TensorFlow進行了介紹,《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路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、程式以教學為主,且進行了高度簡化,以便讀者能夠快速理解相關內容,用最短的時間了解Python量化回溯的整個流程,以及數據分析、機器學習、神經網路的套用。

《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台來獲得。最重要的是,廣大的一線實盤操作人員需要結合專業的金融操盤經驗,與各種神經網路模型融會貫通,構建更加符合金融量化實際套用的神經網路模型,從而獲得更好的投資回報收益。

目錄

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 運行環境模組的安裝 4

1.4.1 CUDA運行環境的安裝 4

案例1-1:重點模組版本測試 5

案例1-2:GPU開發環境測試 8

1.4.2 GPU平台運行結果 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線圖 18

案例2-2:繪製金融數據K線圖 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函式 26

2.4.3 分時數據 26

2.5 離線金融數據集 29

案例2-5:TopDat金融數據集的日線數據 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股日線數據 34

案例2-8:批量更新A股日線數據 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:均值計算與價格曲線圖 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:均線因子 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智慧型量化回溯系統 70

3.6 全記憶體計算 70

案例3-5:增強版指數索引 71

案例3-6:AI版索引資料庫 73

3.7 股票池 77

案例3-7:股票池的使用 77

3.8 TQ_bar全局變數類 81

案例3-8:TQ_bar初始化 82

案例3-9:TQ版本日線數據 85

3.9 大盤指數 87

案例3-10:指數日線數據 88

案例3-11:TQ版本指數K線圖 89

案例3-12:個股和指數曲線對照圖 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 人工智慧與趨勢預測 112

4.1 TFLearn簡化接口 112

4.2 人工智慧與統計關聯度分析 113

4.3 關聯分析函式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 線性回歸模型 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 效果評估函式 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 單層神經網路預測股價 156

5.1 Keras簡化接口 156

5.2 單層神經網路 158

案例5-1:單層神經網路模型 158

5.3 神經網路常用模組 168

案例5-2:可視化神經網路模型 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 神經網路模型套用四大環節 189

案例6-2:MLP模型評估 190

案例6-3:最佳化MLP價格預測模型 194

案例6-4:最佳化版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量化回溯分析 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 回溯分析 262

案例8-7:回溯分析 262

8.2.4 專業回報分析 268

案例8-8:量化交易回報分析 268

8.3 完整的LSTM量化分析程式 279

案例8-9:LSTM量化分析程式 280

8.3.1 數據整理 280

8.3.2 量化回溯 284

8.3.3 回報分析 285

8.3.4 專業回報分析 288

第9章 日線數據回溯分析 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 回溯分析 307

9.2.1 回溯主函式 307

9.2.2 交易信號 308

9.3 交易接口函式 309

案例9-3:回溯分析 309

案例9-4:多模式回溯分析 316

第10章 Tick數據回溯分析 318

10.1 ffn金融模組庫 318

案例10-1:ffn功能演示 318

案例10-2:量化交易回報分析 330

案例10-3:完整的量化分析程式 343

10.2 Tick分時數據量化分析 357

案例10-4:Tick分時量化分析程式 357

總結 371

附錄A TensorFlow 1.1函式接口變化 372

附錄B 神經網路常用算法模型 377

附錄C 機器學習常用算法模型 414

作者簡介

何海群,網名:字王,CHRD前海智庫CTO,《中華大字型檔》發明人,20年人工智慧從業經驗;zwPython開發平台、TopQuant.vip極寬量化系統設計師,中國“Python創客”項目發起人,國內Python量化項目的啟蒙者和開拓者:《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,啟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+人工智慧;“小數據”理論,GPU超算工作站、MTRD多節點超算集群算法、“1+N”網路傳播模型、人工智慧“足彩圖靈法則”等;論文《人工智慧與中文字型設計》是中文字型檔行業三大基礎建模理論之一。

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。利用百度搜尋引擎輸入AlphaGo,一度可以得出7000多萬條搜尋結果,這遠遠高於其他熱門詞條。

事實上,AlphaGo只是Google擁有的兩套人工智慧系統中的一套。它是Google 2014年收購的DeepMind的人工智慧系統,專注於棋賽開發。Google的另外一套人工智慧系統就是本書介紹的TensorFlow系統。

在TensorFlow等人工智慧系統出現之前,計算機所做的事情往往是簡單重複的。計算機會按照人類編好的既定程式,簡單重複、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,根本的區別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,重複計算的速度快,不受情緒的影響等。但是,在TensorFlow等人工智慧系統出現之後,計算機所做的事情除簡單重複運行之外,更重要的是其具備了一定的自我學習和創新能力。

TensorFlow等人工智慧系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出。

這正是以AlphaGo和TensorFlow為代表的人工智慧系統區別於以往任何計算機技術的關鍵所在,也是TensorFlow被稱為網際網路以來唯一的“黑科技”項目的原因。

具備了一定的自我學習和創造能力的人工智慧系統的出現,將對經濟系統的各個領域產生重大影響。筆者有著超過20年境內外金融行業從業經歷,將從一個側面分享人工智慧對金融領域的影響。

從整個金融業的歷史沿革來看,這大致經歷了4個階段:純人工階段、單機電腦階段、網際網路(含移動網際網路)階段和人工智慧階段。

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系正在形成。

在金融服務體系中,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。

特別是金融業進入人工智慧階段之後,人工智慧系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合金融模型,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、購房購車計畫、旅行休閒、子女教育、養老規劃等方面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,以便更加貼合接受金融服務一方的真實金融意圖,使得人工智慧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出來,投身到更需要自己或自己更感興趣的方面。

展望未來,人工智慧的套用前景無限美好;探尋當下,人工智慧在世界各地的各行各業方興未艾。

千里之行,始於足下。何海群先生的《零起點TensorFlow與量化交易》是有志於人工智慧領域的IT人士的一塊敲門磚和鋪路石。

祝願人工智慧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系博士,曾任里昂證券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歷。

前言

感謝梁忠先生在百忙之中為本書撰寫序言。以TensorFlow為代表的神經網路,被視為自網際網路以來唯一的“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、專家,從第三方角度,冷靜地觀察這場數字革命,同時向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、梵谷畫風等一系列,基於TensorFlow等神經網路、深度學習項目的不斷湧現,未來的各個學科都會結合人工智慧(AI),進行新的學術重組。

“Python量化三部曲”

“Python量化三部曲”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神經網路與量化交易》

《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,為了節省篇幅,刪除了Python基礎教程,以及SKLearn、TensorFlow等機器學習方面的入門內容。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神經網路與量化分析入門教程:

無需任何理論基礎,全程採用MBA案例模式,懂Excel就可看懂本書。

獨創的逆向式課件模式,結合TensorBoard可視化系統,案例、圖表優先,層層剖析。

系統介紹TensorFlow在金融量化領域的具體套用,提供多組配套案例。

全套神經網路股票趨勢預測、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+開發平台+成套的教學案例,系統講解,逐步深入。

本書採用獨創的黑箱模式、MBA案例教學機制,結合大量的經典案例,介紹TensorFlow系統和常用的深度學習算法、神經網路模型,以及它們在量化分析當中的具體套用。

進一步學習

讀者如有興趣可以進一步學習“Python量化三部曲”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、人工智慧、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量化三部曲”的讀者而言,本書也有很大的價值,特別是對於第一部入門課程的讀者。

Python量化回溯與TensorFlow、PyTorch、MXNet等神經網路深度學習平台,都是近年來興起的科技前沿領域,有關的理論、平台、工具目前還處於摸索階段。“Python量化三部曲”圖書和TopQuant.vip極寬智慧型量化系統,只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、程式以教學為主,進行了很多簡化,以便大家能夠快速理解相關內容,用最短的時間,了解Python量化回溯的整個流程,以及數據分析、機器學習、神經網路在這些領域的套用操作技巧。

神經網路、深度學習在量化實盤當中的套用,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套用案例。

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台來獲得。

最重要的是,還有待廣大的一線實盤操作人員結合專業的金融操盤經驗,與各種神經網路模型融會貫通,構建更加符合金融量化實際套用的神經網路模型,從而獲得更好的投資回報。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們