神經網路預測下一秒股票價格

① matlab怎麼利用神經網路做預測

利用matlab做神經網路預測，可按下列步驟進行：

1、提供原始數據

2、訓練數據預測數據提取及歸一化

3、BP網路訓練

4、BP網路預測

5、結果分析

② 深度學習怎麼工作的

深度學習最早是通過模仿人類神經元的工作機制而設計的。人能自動的對環境有所感應並作出相應的決策，人的身體由很多神經元組成，人在成長的過程中會通過跟周圍環境接觸感知、交互、反饋來不斷的訓練自己。比如，如果一個小孩第一次不小心碰到了火，小孩的神經元就會通過訓練進而了解到觸碰到熱的東西會痛。神經網路就是通過模仿人類神經元之間的信息傳遞機制而設計的，最早的人工神經網路由輸入層、隱藏側以及輸出層構成。在輸入層，神經網路以一些向量值作為輸入，之後傳遞給隱藏層，隱藏層的多個神經元構成了各種各樣的數學函數，通過這些函數構成輸入到輸出的函數映射關系。輸入可以是圖像，也可以是自然語言。例如，給定貓或狗的圖片，隱藏層通過各種數學操作，自動地學習進而形成一些高層次的特徵，通過這些高層次的特徵來判斷圖片是貓還是狗。這個例子是一個簡單的分類問題，深度學習同樣也可以用來作一些回歸預測，例如，根據一些歷史的股票數據來預測股票的價格。

③ BP神經網路的原理的BP什麼意思

人工神經網路有很多模型，但是日前應用最廣、基本思想最直觀、最容易被理解的是多層前饋神經網路及誤差逆傳播學習演算法（Error Back-Prooaeation），簡稱為BP網路。

在1986年以Rumelhart和McCelland為首的科學家出版的《Parallel Distributed Processing》一書中，完整地提出了誤差逆傳播學習演算法，並被廣泛接受。多層感知網路是一種具有三層或三層以上的階層型神經網路。典型的多層感知網路是三層、前饋的階層網路（圖4.1），即：輸入層、隱含層（也稱中間層）、輸出層，具體如下：

圖4.1 三層BP網路結構

（1）輸入層

輸入層是網路與外部交互的介面。一般輸入層只是輸入矢量的存儲層，它並不對輸入矢量作任何加工和處理。輸入層的神經元數目可以根據需要求解的問題和數據表示的方式來確定。一般而言，如果輸入矢量為圖像，則輸入層的神經元數目可以為圖像的像素數，也可以是經過處理後的圖像特徵數。

（2）隱含層

1989年，Robert Hecht Nielsno證明了對於任何在閉區間內的一個連續函數都可以用一個隱層的BP網路來逼近，因而一個三層的BP網路可以完成任意的n維到m維的映射。增加隱含層數雖然可以更進一步的降低誤差、提高精度，但是也使網路復雜化，從而增加了網路權值的訓練時間。誤差精度的提高也可以通過增加隱含層中的神經元數目來實現，其訓練效果也比增加隱含層數更容易觀察和調整，所以一般情況應優先考慮增加隱含層的神經元個數，再根據具體情況選擇合適的隱含層數。

（3）輸出層

輸出層輸出網路訓練的結果矢量，輸出矢量的維數應根據具體的應用要求來設計，在設計時，應盡可能減少系統的規模，使系統的復雜性減少。如果網路用作識別器，則識別的類別神經元接近1，而其它神經元輸出接近0。

以上三層網路的相鄰層之間的各神經元實現全連接，即下一層的每一個神經元與上一層的每個神經元都實現全連接，而且每層各神經元之間無連接，連接強度構成網路的權值矩陣W。

BP網路是以一種有教師示教的方式進行學習的。首先由教師對每一種輸入模式設定一個期望輸出值。然後對網路輸入實際的學習記憶模式，並由輸入層經中間層向輸出層傳播（稱為「模式順傳播」）。實際輸出與期望輸出的差即是誤差。按照誤差平方最小這一規則，由輸出層往中間層逐層修正連接權值，此過程稱為「誤差逆傳播」（陳正昌，2005）。所以誤差逆傳播神經網路也簡稱BP（Back Propagation）網。隨著「模式順傳播」和「誤差逆傳播」過程的交替反復進行。網路的實際輸出逐漸向各自所對應的期望輸出逼近，網路對輸入模式的響應的正確率也不斷上升。通過此學習過程，確定下各層間的連接權值後。典型三層BP神經網路學習及程序運行過程如下（標志淵，2006）：

（1）首先，對各符號的形式及意義進行說明：

網路輸入向量P_k=（a₁，a₂，...，a_n）；

網路目標向量T_k=（y₁，y₂，...，y_n）；

中間層單元輸入向量S_k=（s₁，s₂，...，s_p），輸出向量B_k=（b₁，b₂，...，b_p）；

輸出層單元輸入向量L_k=（l₁，l₂，...，l_q），輸出向量C_k=（c₁，c₂，...，c_q）；

輸入層至中間層的連接權w_ij，i=1，2，...，n，j=1，2，...p；

中間層至輸出層的連接權v_jt，j=1，2，...，p，t=1，2，...，p；

中間層各單元的輸出閾值θ_j，j=1，2，...，p；

輸出層各單元的輸出閾值γ_j，j=1，2，...，p；

參數k=1，2，...，m。

（2）初始化。給每個連接權值w_ij、v_jt、閾值θ_j與γ_j賦予區間（-1，1）內的隨機值。

（3）隨機選取一組輸入和目標樣本

提供給網路。

（4）用輸入樣本

、連接權w_ij和閾值θ_j計算中間層各單元的輸入s_j，然後用s_j通過傳遞函數計算中間層各單元的輸出b_j。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

b_j=f（s_j） j=1，2，...，p （4.5）

（5）利用中間層的輸出b_j、連接權v_jt和閾值γ_t計算輸出層各單元的輸出L_t，然後通過傳遞函數計算輸出層各單元的響應C_t。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

C_t=f（L_t） t=1，2，...，q （4.7）

（6）利用網路目標向量

，網路的實際輸出C_t，計算輸出層的各單元一般化誤差

。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

（7）利用連接權v_jt、輸出層的一般化誤差d_t和中間層的輸出b_j計算中間層各單元的一般化誤差

。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

（8）利用輸出層各單元的一般化誤差

與中間層各單元的輸出b_j來修正連接權v_jt和閾值γ_t。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

（9）利用中間層各單元的一般化誤差

，輸入層各單元的輸入P_k=（a₁，a₂，...，a_n）來修正連接權w_ij和閾值θ_j。

基坑降水工程的環境效應與評價方法

（10）隨機選取下一個學習樣本向量提供給網路，返回到步驟（3），直到m個訓練樣本訓練完畢。

（11）重新從m個學習樣本中隨機選取一組輸入和目標樣本，返回步驟（3），直到網路全局誤差E小於預先設定的一個極小值，即網路收斂。如果學習次數大於預先設定的值，網路就無法收斂。

（12）學習結束。

可以看出，在以上學習步驟中，（8）、（9）步為網路誤差的「逆傳播過程」，（10）、（11）步則用於完成訓練和收斂過程。

通常，經過訓練的網路還應該進行性能測試。測試的方法就是選擇測試樣本向量，將其提供給網路，檢驗網路對其分類的正確性。測試樣本向量中應該包含今後網路應用過程中可能遇到的主要典型模式（宋大奇，2006）。這些樣本可以直接測取得到，也可以通過模擬得到，在樣本數據較少或者較難得到時，也可以通過對學習樣本加上適當的雜訊或按照一定規則插值得到。為了更好地驗證網路的泛化能力，一個良好的測試樣本集中不應該包含和學習樣本完全相同的模式（董軍，2007）。

④ bp神經網路如何用於預測

x(n+1)=F(x(n)+x(n-1)+.......x(n-1));由已知數據預測下一個數據這是單步預測。

⑤ 明年一月股票價格屬於邏輯回歸問題嗎

是的，明年一月股票價格屬於邏輯回歸問題。邏輯回歸這個模型很神奇，雖然它的本質也是回歸，但是它是一個分類模型，並且它的名字當中又包含」回歸「兩個字，未免讓人覺得莫名其妙。

如果是初學者，覺得頭暈是正常的，沒關系，讓我們一點點捋清楚。

讓我們先回到線性回歸，我們都知道，線性回歸當中 y = WX + b。我們通過W和b可以求出X對應的y，這里的y是一個連續值，是回歸模型對吧。但如果我們希望這個模型來做分類呢，應該怎麼辦？很容易想到，我們可以人為地設置閾值對吧，比如我們規定y > 0最後的分類是1，y < 0最後的分類是0。從表面上來看，這當然是可以的，但實際上這樣操作會有很多問題。

最大的問題在於如果我們簡單地設計一個閾值來做判斷，那麼會導致最後的y是一個分段函數，而分段函數不連續，使得我們沒有辦法對它求梯度，為了解決這個問題，我們得找到一個平滑的函數使得既可以用來做分類，又可以解決梯度的問題。

很快，信息學家們找到了這樣一個函數，它就是Sigmoid函數，它的表達式是：

.png
它的函數圖像如下：

.png
可以看到，sigmoid函數在x=0處取值0.5，在正無窮處極限是1，在負無窮處極限是0，並且函數連續，處處可導。sigmoid的函數值的取值范圍是0-1，非常適合用來反映一個事物發生的概率。我們認為

σ(x) 表示x發生的概率，那麼x不發生的概率就是 1 - σ(x) 。我們把發生和不發生看成是兩個類別，那麼sigmoid函數就轉化成了分類函數，如果 σ(x) > 0.5 表示類別1，否則表示類別0.

到這里就很簡單了，通過線性回歸我們可以得到

.png
也就是說我們在線性回歸模型的外面套了一層sigmoid函數，我們通過計算出不同的y，從而獲得不同的概率，最後得到不同的分類結果。

損失函數
下面的推導全程高能，我相信你們看完會三連的(點贊、轉發、關注)。

讓我們開始吧，我們先來確定一下符號，為了區分，我們把訓練樣本當中的真實分類命名為y，y的矩陣寫成 Y 。同樣，單條樣本寫成 x , x 的矩陣寫成 X。單條預測的結果寫成 y_hat，所有的預測結果寫成Y_hat。

對於單條樣本來說，y有兩個取值，可能是1，也可能是0，1和0代表兩個不同的分類。我們希望 y = 1 的時候，y_hat 盡量大， y = 0 時， 1 - y_hat 盡量大，也就是 y_hat 盡量小，因為它取值在0-1之間。我們用一個式子來統一這兩種情況：

.png
我們代入一下，y = 0 時前項為1，表達式就只剩下後項，同理，y = 1 時，後項為1，只剩下前項。所以這個式子就可以表示預測准確的概率，我們希望這個概率盡量大。顯然，P(y|x) > 0，所以我們可以對它求對數，因為log函數是單調的。所以 P(y|x) 取最值時的取值，就是 log P(y|x) 取最值的取值。

.png
我們期望這個值最大，也就是期望它的相反數最小，我們令

.png
這樣就得到了它的損失函數：

.png
如果知道交叉熵這個概念的同學，會發現這個損失函數的表達式其實就是交叉熵。交叉熵是用來衡量兩個概率分布之間的」距離「，交叉熵越小說明兩個概率分布越接近，所以經常被用來當做分類模型的損失函數。關於交叉熵的概念我們這里不多贅述，會在之後文章當中詳細介紹。我們隨手推導的損失函數剛好就是交叉熵，這並不是巧合，其實底層是有一套資訊理論的數學邏輯支撐的，我們不多做延伸，感興趣的同學可以了解一下。

硬核推導
損失函數有了，接下來就是求梯度來實現梯度下降了。

這個函數看起來非常復雜，要對它直接求偏導算梯度過於硬核(危)，如果是許久不碰高數的同學直接肝不亞於硬抗葦名一心。

.png
為了簡化難度，我們先來做一些准備工作。首先，我們先來看下σ 函數，它本身的形式很復雜，我們先把它的導數搞定。

.png
因為 y_hat = σ(θX) ，我們將它帶入損失函數，可以得到，其中σ(θX)簡寫成σ(θ) ：

.png
接著我們求 J(θ) 對 θ 的偏導，這里要代入上面對 σ(x) 求導的結論：

.png
代碼實戰
梯度的公式都推出來了，離寫代碼實現還遠嗎？

不過巧婦難為無米之炊，在我們擼模型之前，我們先試著造一批數據。

我們選擇生活中一個很簡單的場景——考試。假設每個學生需要參加兩門考試，兩門考試的成績相加得到最終成績，我們有一批學生是否合格的數據。希望設計一個邏輯回歸模型，幫助我們直接計算學生是否合格。

為了防止sigmoid函數產生偏差，我們把每門課的成績縮放到(0, 1)的區間內。兩門課成績相加超過140分就認為總體及格。

.png
這樣得到的訓練數據有兩個特徵，分別是學生兩門課的成績，還有一個偏移量1，用來記錄常數的偏移量。

接著，根據上文當中的公式，我們不難(真的不難)實現sigmoid以及梯度下降的函數。

.png
這段函數實現的是批量梯度下降，對Numpy熟悉的同學可以看得出來，這就是在直接套公式。

最後，我們把數據集以及邏輯回歸的分割線繪制出來。

.png
最後得到的結果如下：

.png
隨機梯度下降版本
可以發現，經過了1萬次的迭代，我們得到的模型已經可以正確識別所有的樣本了。

我們剛剛實現的是全量梯度下降演算法，我們還可以利用隨機梯度下降來進行優化。優化也非常簡單，我們計算梯度的時候不再是針對全量的數據，而是從數據集中選擇一條進行梯度計算。

基本上可以復用梯度下降的代碼，只需要對樣本選取的部分加入優化。

.png
我們設置迭代次數為2000，最後得到的分隔圖像結果如下：

.png
當然上面的代碼並不完美，只是一個簡單的demo，還有很多改進和優化的空間。只是作為一個例子，讓大家直觀感受一下：其實自己親手寫模型並不難，公式的推導也很有意思。這也是為什麼我會設置高數專題的原因。CS的很多知識也是想通的，在學習的過程當中靈感迸發旁徵博引真的是非常有樂趣的事情，希望大家也都能找到自己的樂趣。

今天的文章就是這些，如果覺得有所收獲，請順手點個關注或者轉發吧，你們的舉手之勞對我來說很重要。

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⑥ 什麼是BP神經網路

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2、通過各節點間的連接情況正向逐層處理後，得到神經網路的實際輸出。
3、計算網路實際輸出與期望輸出的誤差。
4、將誤差逐層反向回傳至之前各層，並按一定原則將誤差信號載入到連接權值上，使整個神經網路的連接權值向誤差減小的方向轉化。
5、対訓練集中每一個輸入—輸出樣本對重復以上步驟，直到整個訓練樣本集的誤差減小到符合要求為止。

⑦ （急）如何用MATLAB建立ANN（人工神經網路模型）

問題描述：
有兩個自變數，一個因變數，10個樣本（這里就取少一點好了）。用實際問題來表述，假設一個股票，開盤價 x1，收盤價 x2，第二天的股價 y。 那用神經網路來預測的目的是，根據10天的開盤價和收盤價，來預測未來股價。顯然，這里的y與x1和x2相關，我們要訓練一個網路（net）來讓他盡可能的預測一個y

MATLAB程序

clc
clear
load data input output
%input就是包含了x1和x2 10天數據的矩陣，說白了就是20個數的矩陣。output是y的一個向量，%10個數
%需要自己找一些數據賦值給input和ouput

P=input;
T=output;
%這里P和T必須是 x1 x2和y的行向量組合。對於P，x1是行向量，x2是行向量。P=[x1;x2]; T=y. y是行向量

Epochs=5000;
NodeNum=12; TypeNum=1;
TF1='logsig'; TF2='purelin';
%設置一些初始參數，Epochs是迭代上限次數，NodeNum是第一個隱藏層的神經元個數，%TypeNum是幾層。TF1和TF2分別定義了幾個傳遞函數。

net=newff(minmax(P),[NodeNum TypeNum],{TF1 TF2},'trainlm');
%建立一個神經網路，訓練輸入和輸出數據都有了，設置隱藏層的個數。

net.trainParam.epochs=Epochs;
net.trainParam.goal=1e-4;
net.trainParam.min_grad=1e-4;
net.trainParam.show=200;
net.trainParam.time=inf;
%設置一些訓練時的參數，第一個是每次訓練的最大迭代次數；

net=train(net,P,T);
%開始網路訓練

P_test=P;
B_test=T;
%就用原始的數據進行測試

X=sim(net,P_test);
%測試

Erro=abs(B_test-X);
sigma=std(Erro);
%計算出預測值和實際值的誤差，求出方差。將來方差可以用來隨機調整

⑧ 如何利用Python預測股票價格

預測股票價格沒有意義。
單支股票價格，多股組合，大盤這些都可以使用神經網路來學習，02年就做過了，漲跌預測平均能達到54%到57%的准確率，但是只能定性，無法定量，因此，在扣除印花稅之後無利可圖。

純粹使用股票交易數據來預測並保證總體獲利不是程序能辦到的，人也辦不到。
目前世界上最先進的炒股機器也只能利用網路時差那微不可計的零點幾秒在歐洲與美國證券間倒來倒去，那套系統研發費用數千萬，硬體（主要是獨立光纜）費用以億計。

⑨ 如何人工神經網路來預測下一個數值

newff函數建立BP神經網路，歷史數據作為樣本，例如前n個數據作為輸入，輸入節點為n。當前數據作為p，輸出節點為1。隱層節點根據試湊法得到。通過matlab的train函數，得到訓練好的BP神經網路。再將當前預測點的前n個數據作為輸入，輸出即為當前的預測值。

⑩ 神經網路預測股票准嗎

目前還達不到非常准確的效果，決定股票走勢的因子很多，有些如突發的並購、減持、宏觀經濟的事件、公司人事的更迭等等，這些事件神經網路沒法給出好的判斷。