ANN Model to Predict Stock Prices at Stock Exchange Markets(株式市場における株価予測のためのANNモデル)

田中専務

拓海先生、最近うちの若手が「ANNで株価を当てられる」と騒いでいるんですが、本当に投資判断に使えるものなんでしょうか。導入すると現場がどう変わるのかイメージがつかなくてして。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、まず結論を一言で言えば、適切に設計した人工ニューラルネットワーク(Artificial Neural Network、ANN)を使えば「将来の値動きの方向」だけでなく「最もあり得る価格の目安」を出せる可能性があるんですよ。

田中専務

へえ、でも「可能性がある」って言われても投資対効果(ROI)が読めないと動けません。現場で使える精度や、学習にどれくらいのデータと時間が必要かが知りたいです。

AIメンター拓海

いい質問です。要点を3つで示すと、1)データ量と質が重要で最適には過去データの80%を学習に使った例がある、2)モデル構造(ここでは多層パーセプトロン、MLP)が性能を左右する、3)評価指標として平均絶対百分率誤差(MAPE)で1%台を狙えることが報告されています。詳しく順を追って説明しますよ。

田中専務

具体的にはどんな設計ですか。うちのIT部に丸投げしても意味が分からないと指示が出せないんですよ。これって要するに「過去の価格を学習させて未来の値を出す関数」を作るということですか?

AIメンター拓海

まさにその通りですよ。平たく言えば関数を自動で作る道具です。ただし肝は関数の形(ネットワークの層構造)と学習のための繰り返し回数、そして使うデータの割合です。ある研究では5:21:21:1という層構成で13万回の学習を行い、過去データの80%を訓練に使ったと報告されています。

田中専務

13万回!それは社内サーバーで回せるんでしょうか。コスト面が心配です。それに、結果の信頼性はどうやって証明するのですか。

AIメンター拓海

よくある不安ですね。計算負荷はクラウドで一時的に処理する方法が現実的ですし、学習が終われば推論(予測)自体は軽量です。信頼性の検証は過去データでの後方検証(バックテスト)と別実装での再現性確認(たとえばEncogやNeurophといった別ライブラリで比較)で行います。この論文では複数市場でMAPEが0.71%〜2.77%と示され、比較検証も行われていますよ。

田中専務

なるほど。じゃあ、実務で使う場合はどんなリスクや注意点がありますか。現場では「モデルのドリフト」や「突発イベントで外れる」ことが一番怖いのですが。

AIメンター拓海

その不安も的確です。モデルは学習データに引きずられるため経済状況の変化で精度が落ちることがあります。対応策は定期的な再学習と、予測値に対する信頼区間(予測の幅)を設けた運用、そして人間の判断ルールを組み合わせるハイブリッド運用です。要はツールを盲信せず、人が最後に判断する仕組みを残すことが重要です。

田中専務

分かりました。では最後に、私の言葉でこの論文の要点を整理して言ってもいいですか。あってますかね。

AIメンター拓海

はい、お願いします。ゆっくりで大丈夫ですよ。一緒に確認しましょう。

田中専務

要点はこう整理できます。過去の株価データを使って学習したANN(人工ニューラルネットワーク)が、将来の株価の「方向」と「あり得る価格レンジ」を示せること。適切なネットワーク構成と十分な学習データ、定期的な再学習があれば実務上使える精度(MAPEでおよそ1%台)が期待できること。運用では人の判断と組み合わせる必要があること、以上です。

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