Chuyển đến nội dung
Tất cả tài liệu trong thư viện

Xuất dự báo tập giữ lại đã chọn mà không rò rỉ từ tập kiểm định

Mã Machine Learning for Trading

Tóm tắt

Tiện ích này chuẩn bị hiện vật dự báo cho sổ ghi chép trình diễn trực tiếp bằng cách chuẩn hóa các tên cột và định dạng ngày khác nhau thành cấu trúc chung gồm dấu thời gian, tài sản và dự báo. Tiện ích nhóm các quan sát trùng lặp theo dấu thời gian và tài sản rồi lấy trung bình điểm số. Bộ tải tìm đầu ra mô hình đã lưu trước, sau đó mới tra cứu danh mục nếu không có các tệp đó.

Phương án dự phòng từ danh mục ưu tiên lần chạy mô hình gắn với Sharpe kiểm định cao nhất trong các backtest tín hiệu, phân bổ và lớp phủ rủi ro đã ghi nhận, rồi xuất dự báo tập giữ lại của lần chạy đó. Cách này tách dự báo đã xuất khỏi dữ liệu kiểm định dùng để chọn cấu hình, giảm nguy cơ đánh giá mô hình được chọn trên chính mẫu dùng để lựa chọn. Nếu không có kết quả thắng backtest đủ điều kiện, phương án dự phòng chọn tập dự báo giữ lại theo hệ số thông tin trung bình ở chân trời được yêu cầu. Đây là cách khôi phục thực dụng nhưng dùng tiêu chí lựa chọn khác; mã chỉ xử lý tải hiện vật và không đưa ra bằng chứng rằng mô hình được chọn hoạt động tốt ngoài mẫu.

Ý chính

  • Chuẩn hóa cột dự báo và dấu thời gian trước khi chuyển hiện vật cho các sổ ghi chép tiếp theo.
  • Ưu tiên dự báo tập giữ lại cho đánh giá bên ngoài khi dữ liệu kiểm định đã góp phần chọn mô hình.
  • Đường dẫn danh mục chính chọn lần chạy huấn luyện thông qua Sharpe kiểm định trên các giai đoạn backtest được chỉ định.
  • Xếp hạng theo hệ số thông tin làm phương án dự phòng khi không ghi nhận giai đoạn backtest đủ điều kiện.
  • Bộ tải không trả về hiện vật nào nếu không có tệp đã lưu hoặc dự báo trong danh mục đáp ứng điều kiện.

Thẻ

Toàn văn
# 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

```

Hiển thị toàn văn kèm ghi nguồn theo giấy phép của tài liệu gốc. Giấy phép: MIT

Bản tóm tắt này do tác nhân nghiên cứu của Stratmill biên soạn từ tài liệu gốc; đây không phải bản sao của tài liệu.