עבור לתוכן
כל מסמכי הספרייה

ייצוא תחזיות מדגם שמור שנבחרו ללא דליפת אימות

קוד Machine Learning for Trading

סיכום

כלי זה מכין פריטי תחזית למחברות הדגמה חיות באמצעות נרמול שמות עמודות ופורמטי תאריך שונים למבנה משותף של חותמת זמן, נכס ותחזית. הוא מקבץ תצפיות כפולות של חותמת זמן ונכס ומחשב את ממוצע הציונים שלהן. הטוען מחפש תחילה פלטי מודל שנשמרו במאגר הקוד, ואז פונה לרישום אם הקבצים אינם זמינים.

מסלול הגיבוי של הרישום נותן עדיפות להרצת מודל המשויכת ליחס שארפ הגבוה ביותר באימות מבין בקטסטים רשומים של אות, הקצאה ושכבת סיכון, ומייצא את התחזיות שלה מהמדגם השמור. כך התחזיות המיוצאות נשארות נפרדות מנתוני האימות ששימשו לבחירת תצורות, והסיכון להערכת מודל נבחר על מדגם הבחירה שלו קטן. אם לא רשום מנצח בקטסט זכאי, מסלול הגיבוי בוחר קבוצת תחזיות מהמדגם השמור לפי מקדם המידע הממוצע לאופק המבוקש. זהו מסלול התאוששות מעשי, אך הוא משתמש בקריטריון בחירה אחר; הקוד מטפל בטעינת פריטים ואינו מספק ראיה לכך שמודל שנבחר כלשהו מתפקד היטב מחוץ למדגם.

רעיונות מרכזיים

  • נרמלו עמודות תחזית וחותמות זמן לפני העברת פריטים למחברות המשך.
  • העדיפו תחזיות ממדגם שמור להערכה חיצונית כאשר נתוני אימות שימשו לבחירת מודל.
  • מסלול הרישום הראשי בוחר הרצת אימון לפי יחס שארפ באימות בשלבי הבקטסט שצוינו.
  • דירוג לפי מקדם מידע משמש חלופה כשלא רשום שלב בקטסט זכאי.
  • הטוען אינו מחזיר פריט אם אין קבצים שהוגשו למאגר או תחזית זכאית ברישום.

תגיות

הטקסט המלא
# demo_artifacts.py


```py
from __future__ import annotations

import polars as pl

from utils.paths import get_case_study_source_dir


def normalize_demo_predictions(df: pl.DataFrame, asset_column: str) -> pl.DataFrame:
    """Normalize prediction artifacts to ``timestamp``, ``asset_column``, ``prediction``."""
    rename_map = {}
    # Normalize entity column: accept "asset" or "symbol" as source
    if asset_column not in df.columns:
        if "asset" in df.columns:
            rename_map["asset"] = asset_column
        elif "symbol" in df.columns:
            rename_map["symbol"] = asset_column
    if "prediction" not in df.columns and "y_score" in df.columns:
        rename_map["y_score"] = "prediction"
    # Normalize legacy "date" column to canonical "timestamp"
    if "date" in df.columns and "timestamp" not in df.columns:
        rename_map["date"] = "timestamp"
    if rename_map:
        df = df.rename(rename_map)

    required = {"timestamp", asset_column, "prediction"}
    if required - set(df.columns):
        raise ValueError(
            f"Prediction artifact missing required columns: {required - set(df.columns)}"
        )

    ts = df["timestamp"]
    if ts.dtype == pl.Utf8:
        df = df.with_columns(pl.col("timestamp").str.to_date())
    elif ts.dtype in (pl.Datetime, pl.Date):
        df = df.with_columns(pl.col("timestamp").dt.date())

    return (
        df.select(["timestamp", asset_column, "prediction"])
        .group_by(["timestamp", asset_column])
        .agg(pl.col("prediction").mean().alias("prediction"))
        .sort([asset_column, "timestamp"])
    )


def load_demo_predictions(strategy_id: str, horizon: int, asset_column: str) -> pl.DataFrame | None:
    """Load prediction artifacts for live-demo notebooks.

    Searches committed model directories first, then falls back to the
    content-addressed registry (run_log/predictions/) which is the
    primary output of the model training pipeline. The registry fallback
    returns the sealed **holdout** split — the once-touched out-of-sample
    set — never validation, so a deployment export never ships predictions
    from the data used to select the model.
    """
    import os
    import sqlite3
    from pathlib import Path

    source_dir = get_case_study_source_dir(strategy_id)
    models_dir = source_dir / "models"
    candidates = [
        models_dir / "gbm" / f"fwd_ret_{horizon}d" / "predictions.parquet",
        models_dir / "linear" / f"fwd_ret_{horizon}d" / "predictions.parquet",
        models_dir / "deep_learning" / f"fwd_ret_{horizon}d" / "predictions.parquet",
        models_dir / "tabular_dl" / f"fwd_ret_{horizon}d" / "predictions.parquet",
    ]

    # Also check seeded predictions in ML4T_OUTPUT_DIR (CI / test mode)
    output_dir = os.environ.get("ML4T_OUTPUT_DIR", "")
    if output_dir:
        seeded_dir = Path(output_dir) / strategy_id / "models"
        candidates.append(seeded_dir / f"predictions_reg_{horizon}d.parquet")

    for path in candidates:
        if not path.exists():
            continue
        df = pl.read_parquet(path)
        has_time = "date" in df.columns or "timestamp" in df.columns
        has_entity = "asset" in df.columns or "symbol" in df.columns
        has_score = "y_score" in df.columns or "prediction" in df.columns
        if not (has_time and has_entity and has_score):
            continue
        return normalize_demo_predictions(df, asset_column)

    # Fall back to registry — export the sealed HOLDOUT prediction set, never
    # validation. A deployment bridge that exported validation predictions would
    # be backtesting on the data used to select the model (leakage). The holdout
    # is the once-touched out-of-sample set, so it is the only honest thing to
    # ship to an external backtester.
    #
    # Pick that holdout by the *selected winner*, not by raw IC: the selected configuration is
    # the cross-stage validation-Sharpe rank-1 config, pooling the selection
    # stages (signal/allocation/risk_overlay). cost_sensitivity is a
    # perturbation, not a selection axis, and the holdout stage is the sealed
    # set itself, so both are excluded. The winner's training run owns exactly
    # one holdout prediction set (the "one holdout per case study" rule), which
    # is what we export. This also derives the label/horizon from the winner
    # rather than trusting the caller's `horizon`. The IC-sorted query is kept
    # only as a fallback for case studies that have predictions but no backtest
    # stages recorded.
    registry_db = source_dir / "run_log" / "registry.db"
    if registry_db.exists():
        conn = sqlite3.connect(str(registry_db))
        pred_hash = None
        winner = conn.execute(
            """SELECT ps.training_hash
               FROM backtest_runs br
               JOIN backtest_metrics bm ON br.backtest_hash = bm.backtest_hash
               JOIN prediction_sets ps ON br.prediction_hash = ps.prediction_hash
               WHERE br.stage IN ('signal', 'allocation', 'risk_overlay')
               ORDER BY bm.sharpe DESC LIMIT 1""",
        ).fetchone()
        if winner:
            row = conn.execute(
                """SELECT prediction_hash FROM prediction_sets
                   WHERE training_hash = ? AND split = 'holdout'
                   ORDER BY prediction_hash LIMIT 1""",
                (winner[0],),
            ).fetchone()
            if row:
                pred_hash = row[0]
        if pred_hash is None:
            label = f"fwd_ret_{horizon}d"
            row = conn.execute(
                """SELECT ps.prediction_hash
                   FROM prediction_sets ps
                   JOIN training_runs tr ON ps.training_hash = tr.training_hash
                   JOIN prediction_metrics pm ON ps.prediction_hash = pm.prediction_hash
                   WHERE tr.label = ? AND ps.split = 'holdout'
                   ORDER BY pm.ic_mean DESC LIMIT 1""",
                (label,),
            ).fetchone()
            if row:
                pred_hash = row[0]
        conn.close()
        if pred_hash:
            pred_path = source_dir / "run_log" / "predictions" / pred_hash / "predictions.parquet"
            if pred_path.exists():
                df = pl.read_parquet(pred_path)
                return normalize_demo_predictions(df, asset_column)

    return None

```

מוצג במלואו בציון המקור ובהתאם לרישיון שלו. רישיון: MIT

הסיכום נכתב בידי סוכן המחקר של Stratmill על סמך המקור; הוא אינו העתק של המקור.