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恐怖指数で予測精度70%越えを達成!! AIを使って日経平均株価の予測に挑戦 そろそろ限界?編


前回ようやく翌営業日の日経平均株価が上がるか下がるか(二値分類)の予測精度が65%を超えました

これまで、翌営業日の日経平均株価が上がるか下がるか(二値分類)をAIモデルに予測させるために、アレコレやってきました。

そして、前回行ったアメリカの株価指数との組み合わせでAIモデルを学習させた結果、予測精度が65.6%となり、過去最高記録を更新することができました。

今回は、イギリスや中国の株価指数や為替、等も加えてAIモデルを学習させた場合の結果を確認しました。

用意した株価指数や為替、等は、以下の通りです。

  • 今回のAIモデルの学習に使用する株価指数や為替、等

    • 東証株価指数

    • ダウ平均株価

    • S&P500

    • ナスダック総合指数

    • FTSE100種総合株価指数

    • 香港ハンセン株価指数

    • 上海総合指数

    • VIX指数

    • ドル円

    • ユーロ円

    • 元円

    • 米13週国債金利

    • 米10年国債金利

AIモデルを学習させたデータの組み合わせ一覧

今回行ったAIモデルを学習させたデータの組み合わせは、以下の通りです。

  • AIモデルを学習させたデータの組み合わせ一覧

    1. 東証株価指数

    2. ダウ平均株価

    3. ダウ平均株価 + VIX指数

    4. ダウ平均株価 + VIX指数 + ドル円

    5. ダウ平均株価 + 香港ハンセン株価指数 + VIX指数

    6. ダウ平均株価 + FTSE100種総合株価指数 + 香港ハンセン株価指数 + VIX指数

    7. FTSE100種総合株価指数

    8. FTSE100種総合株価指数 + ユーロ円

    9. FTSE100種総合株価指数 + VIX指数

    10. 香港ハンセン株価指数

    11. 香港ハンセン株価指数 + VIX指数

    12. 香港ハンセン株価指数 + 上海総合指数 + 元円

    13. 上海総合指数 + VIX指数

    14. VIX指数

    15. VIX指数 + ドル円

    16. VIX指数 + 元円

    17. VIX指数 + 米13週国債金利 + 米10年国債金利

    18. 米13週国債金利 + 米10年国債金利

祝!! 予測精度70%越えを達成 結果まとめ

上記の組み合わせで、4層Affine構造のAIモデルを学習させた結果を以下に示します。

ちなみに、AIモデル学習時におけるNeural Network Consoleのデータをシャッフルする機能は無効としました。

4層Affine構造 AIモデル 学習結果
各組合せに対する4層Affine構造のAIモデルによる学習結果

Accuracy(予測精度)が低いものから高いものまでいろいろでしたが、ついに70%を超えるものが出てきました。

予測精度の最高値は71.6%でした。

なぜか、VIX指数を学習データに加えると予測精度が向上しました。

予測精度の高かった組み合わせの学習曲線と混同行列

予測精度が71.6%となった、「香港ハンセン株価指数 + VIX指数」と「VIX指数」に対する学習曲線と混同行列を以下に示します。

「香港ハンセン株価指数 + VIX指数」の学習曲線と混同行列は、以下の通りです。

4層Affine構造 香港ハンセン株価指数 VIX指数 学習曲線
香港ハンセン株価指数 + VIX指数の学習曲線
4層Affine構造 香港ハンセン株価指数 VIX指数 混同行列
香港ハンセン株価指数 + VIX指数の混同行列

続いて、「VIX指数」の学習曲線と混同行列は、以下の通りです。

4層Affine構造 VIX指数 学習曲線
VIX指数の学習曲線
4層Affine構造 VIX指数 混同行列
VIX指数の混同行列

両者の学習曲線を比較すると、「香港ハンセン株価指数 + VIX指数」の方が「VIX指数」よりも過学習が進んでいるのが確認できます。

また、混同行列を見ると、y:label=0(D)(翌営業日の日経平均株価が下がる)とy:label=1(U)(翌営業日の日経平均株価が上がる)に対して、予測された回数が多くなっているのが確認できます。

AIモデルの予測精度はそろそろ限界?

これまで、複数のAIモデルによる日経平均株価の予測に挑戦してきました。

ようやく、予測精度を71.6%まで改善することができました。

一般的に、AIモデルによる株価の予測精度がどの程度なのかをインターネットで調べたところ、「Phantom株価予報AIエンジン」なるものが「的中率80%以上」との情報を見つけました。

また、別のケースでは、予測精度が70~80%と記載されていました。

現状、それなりのところまで来ている気もしますし、あとちょっとのような気もします。

今後の予測精度の改善については、学習データを最も予測精度の高かった「日経平均株価 + VIX指数」の組み合わせに固定し、AIモデルの構造をアレコレ試してみたいと思います。


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