VAEを用いた株価予想

Chainer v5を使ってVAEを実装し、それを視覚的な株価予想に応用した話

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1. VAEを用いた株価予測
   in Lightning Talk
   

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2. Who is me?
    趣味
   ➢ 筋トレ、飲酒、音ゲー
    研究テーマや研究の興味
   ➢ 研究テーマ：深層生成モデル(GAN、VAE)
   ➢ 興味：蒸留、多腕バンディット問題、ガウス過程、
   パーシステントホモロジー
   普段は数字とか馬とか生成してますが、美少女を生成したいです
   Twitter:@maguroIsland
   

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3. なぜChainerの活用事例にわざわざ
   株価予測を持ってきたのか
   3
   ① 公開されているプログラムでCNNを
   使っているVAEの実装がなかったため※
   (株価予測VAE、βVAE for CIFAR-10
   を後程公開します on Google Colab)
   ② Chainerのコードの書きやすさの恩恵を
   最大限に預かり、無事株価予測コンペで
   特別賞をいただいたため
   ③ 僕も
   100億円が欲しい
   ※Chainer公式のexamplesにMLPのVAEはあります
   株価予測なのでbi-LSTMように2つの入力を取り扱える
   ようにしています
   

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4. VAE(Variational Autoencoder)って？
   4
   ここに
   表現を
   集約
   Chainer v5からの
   Distributionモジュール
   が生きてくる
   

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5. VAEって元データを復元するよう訓練するのでは？
   5
   元のVAEの
   グラフィカルモデル
   次月の株価画像Yを
   生成するモデルを設計
   = න (, )
   = න
   
   
   , = (, )
   , = න log
   −
   ||()
   = න (, )
   = න
   
   
   , = (, , )
   , , = න log
   −
   ||()
   
   
   
   
   

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6. VAEって元データを復元するよう訓練するのでは？
   6
   , = න log −
   ||()
   , , = න log −
   ||()
   xをエンコードした潜在変数zを
   デコードしたらyになるように
   すればいいだけでは？
   (ただし、x->yに相関があれば)
   

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7. 実験データ
   7
    入力用データ
   当月株価と次月株価のろうそくチャート※の直近3年間の
   ペア計7222枚
    訓練、検証、テストデータ
   上記の画像を順に5500枚、800枚、922枚に分離
   ※以下の様な株価の終値のアップダウンを記載したチャート
   

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8. 実験結果
   8
    実験結果1
   再構成誤差自体は途中から下がらなくなってしまったが、
   これはうまくいっていないのだろうか...?
   

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9. 実験結果
   9
    実験結果2
   おや？それっぽい画像が出来ているのでは。。。？
   実際テストデータ922枚で検証したところ正答率59.76%※
   ※目視で月末の株価が月初めに比べて上がったか下がったか
   の二値分類
   当月株価チャート 次月株価チャート 予測次月株価チャート
   

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10. 実験結果
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     実験結果3
    実際に1000万円分のポートフォリオを作成(2月分)
    ① 3年間の株価の平均分散を考慮し、3622社->30社
    ② VAEを用いて30社->11社
    ③ twitterでポジティブネガティブ分析11社->6社
    ¥10,000,000
    ¥10,419,500
    +42万
    (4.2%の利益)
    

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11. 11
    レッツ 100億！！
    

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12. Appendix
    12
    Q. VAEってなんすか？
    A. https://qiita.com/kenmatsu4/items/b029d697e9995d93aa24
    上記の記事がバチくわしいので見てください！
    Q. 株はいつ買っていつ売ったもの？
    A. コンペの日程上2019年2月9日に購入し、2/28に売却です
    Q. 数式の証明は？
    A. 上記のVAEの記事の式証明においてp(x)をp(y)とし、どちら
    も仮定の分布をq(z|x)にすればほぼ同じ形で証明できます
    Q. コードはどこに上がる？
    A. 私のGithub上にアップしますが、現在コードの手直しをして
    いるところなので、少々お待ちください。。。
    (私のTwitterでいずれ公開するので、よければフォローよろ
    しくお願いいたします)
    

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