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파이썬를 이용한 딥러닝/강화학습 주식투자 - 파이토치와 케라스를 활용한 인공지능 퀀트 투자 시스템 (개정2판)

퀀티랩 블로그 관련 포스트

강화학습은 스스로 학습하는 머신러닝 기법으로서 주식 데이터 학습에 잘 적용되는 기법입니다. 이 책은 파이썬을 이용한 강화학습 기반의 주식투자 시뮬레이션 프로그램을 개발하는 방법을 설명합니다. 이를 위해 이론과 코드 수준에서 상세한 설명을 덧붙였습니다. 이 책을 통해 딥러닝과 강화학습을 이해하고 이를 주식투자를 비롯한 다양한 도메인에서 활용할 수 있을 것입니다.

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표지

이 책에서 다루는 내용

  • 딥러닝과 강화학습 이론
  • 주식투자에 강화학습을 적용하는 법
  • 강화학습 기반의 주식투자 시스템 개발
  • 강화학습을 위한 실제 주식 데이터 획득 및 처리
  • 강화학습으로 주식 데이터를 학습하는 법
  • 학습한 강화학습 모델을 활용하는 법
  • 강화학습 기반의 주식투자 시스템을 커스터마이징하는 법

환경설정

개발 환경

  • Python 3.6+
  • PyTorch 1.10.1
  • TensorFlow 2.7.0
  • Keras 2.7.0 (TensorFlow에 포함되어 있음)

conda 환경에서 TF 설치

TF 1.15

TF 1.15 사용을 위해서 Python 3.6을 설치한다. TF 1.15 사용할 경우 cuda 10.0, cudnn 7.4.2 (7.3.1) 설치해야 한다. https://www.tensorflow.org/install/source#tested_build_configurations tensorflow/models#9706

conda create -n rltrader python=3.6
conda activate rltrader
pip install tensorflow-gpu==1.15
conda install cudatoolkit=10.0
conda install cudnn=7.3.1
pip install numpy
pip install pandas

TF 2.5

https://www.tensorflow.org/install/source_windows?hl=en#gpu

conda create -n rltrader2 python=3.6
conda activate rltrader2
pip install tensorflow==2.5

CUDA 11.2 cuDNN 8.1

PATH C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.2\bin C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.2\libnvvp

PyTorch

conda install pytorch torchvision torchaudio cudatoolkit=10.2 -c pytorch

실행

  • main.py를 통해 Command Line에서 RLTrader 실행 가능합니다. run_e3.cmd를 참고해 주세요.
  • RLTrader 모듈들을 임포트하여 사용하는 것도 가능합니다. main.py 코드를 참고해 주세요.

예시

python main.py --mode train --ver v3 --name 005930 --stock_code 005930 --rl_method a2c --net dnn --start_date 20180101 --end_date 20191231

학습데이터

퀀티랩 네이버 카페에서 데이터 다운받을 수 있습니다. RLTrader 학습데이터 메뉴를 확인해 주세요.

학습데이터는 v1, v2, v3, v4 버전이 존재합니다. 주로 v3, v4를 사용하시면 됩니다. v3는 종목 데이터에 일부 중요한 시장 데이터를 추가한 학습데이터 입니다. v4는 v3에 시장데이터를 대량 추가한 데이터 입니다.

v3, v4 학습데이터는 시장 데이터와 종목 데이터를 합하여 사용하면 됩니다. data_manager.py를 참고해 주세요.

v3

  • 종목 데이터
    • date,open,high,low,close,volume,per,pbr,roe,open_lastclose_ratio,high_close_ratio,low_close_ratio,diffratio,volume_lastvolume_ratio,close_ma5_ratio,volume_ma5_ratio,close_ma10_ratio,volume_ma10_ratio,close_ma20_ratio,volume_ma20_ratio,close_ma60_ratio,volume_ma60_ratio,close_ma120_ratio,volume_ma120_ratio,ind,ind_diff,ind_ma5,ind_ma10,ind_ma20,ind_ma60,ind_ma120,inst,inst_diff,inst_ma5,inst_ma10,inst_ma20,inst_ma60,inst_ma120,foreign,foreign_diff,foreign_ma5,foreign_ma10,foreign_ma20,foreign_ma60,foreign_ma120
  • 시장 데이터
    • date, market_kospi_ma5_ratio,market_kospi_ma20_ratio,market_kospi_ma60_ratio,market_kospi_ma120_ratio,bond_k3y_ma5_ratio,bond_k3y_ma20_ratio,bond_k3y_ma60_ratio,bond_k3y_ma120_ratio

v4

  • 종목 데이터: v3 종목 데이터와 동일
  • 시장 데이터: v3 시장 데이터에 다음 시장 데이터 추가
    • TBD

프로파일링

  • python -m cProfile -o profile.pstats main.py ...
  • python profile.py

Troubleshooting

TF 1.15에서 다음 에러가 나면 Python 3.6으로 맞춰준다.

NotImplementedError: Cannot convert a symbolic Tensor (lstm/strided_slice:0) to a numpy array.

original_keras_version = f.attrs['keras_version'].decode('utf8') AttributeError: 'str' object has no attribute 'decode'

https://github.com/keras-team/keras/issues/14265
https://pypi.org/project/h5py/#history
pip install h5py==2.10.0