简单实例：使用强化学习在Gym Anytrading中进行交易

近年来，算法交易领域对强化学习（RL）表现出了极大的兴趣。强化学习算法通过从经验中学习，并根据奖励来优化行动，非常适合用于交易机器人。在本文中，我们将简要介绍如何利用Gym Anytrading环境和GME（GameStop Corp.）交易数据集构建一个基于强化学习的交易机器人

强化学习是机器学习的一个分支，其核心是代理与环境之间的交互，以达到特定的目标。代理在环境中采取行动，并通过接收奖励的反馈来学习，以最大化累积奖励。代理的目标是找到一种最优策略，将状态映射到行动，以获得最佳的结果

Gym Anytrading

Gym Anytrading是一个基于OpenAI Gym的开源库，用于创建金融交易环境。它允许模拟不同的交易场景，并使用强化学习算法测试各种交易策略

安装依赖

要安装所需的依赖项，请运行以下代码，其中包括TensorFlow、stable-baselines3和Gym Anytrading这些主要库

!pip install tensorflow  !pip install stable_baselines3  !pip install gym !pip install gym-anytrading  !pip install tensorflow-gpu

导入库

导入必要的库和设置环境开始:

# Gym stuff import gym import gym_anytrading  # Stable baselines - RL stuff from stable_baselines3.common.vec_env import DummyVecEnv from stable_baselines3 import A2C  # Processing libraries import numpy as np import pandas as pd from matplotlib import pyplot as plt

加载GME交易数据

将使用GameStop Corp. (GME)的历史交易数据作为示例。我们假设您拥有CSV格式的GME交易数据，没有的话可以通过搜索引擎找到下载地址。

准备Gym Anytrading环境，以便加载GME交易数据

# Load GME trading data df = pd.read_csv('gmedata.csv')  # Convert data to datetime type df['Date'] = pd.to_datetime(df['Date']) df.dtypes  # Set Date as the index df.set_index('Date', inplace=True) df.head()

通过Gym创建交易环境

我们将使用Gym Anytrading创建一个交易环境，该环境将模拟GME交易数据，并让我们的代理通过购买、出售和持有股票等行为与环境互动

# Create the environment env = gym.make('stocks-v0', df=df, frame_bound=(5, 100), window_size=5)  # View environment features env.signal_features  # View environment prices env.prices

探索环境

在继续构建RL模型之前，可以先对环境可视化了解其特征。

# Explore the environment env.action_space  state = env.reset() while True:action = env.action_space.sample()n_state, reward, done, info = env.step(action)if done:print("info", info)break  plt.figure(figsize=(15, 6)) plt.cla() env.render_all() plt.show()

该图显示了GME交易数据的一部分，以及Gym Anytrading环境生成的买入和卖出信号。

构建强化学习模型

我们将采用stable-baselines3库来实现RL模型，并使用A2C（Advantage Actor-Critic）算法

# Creating our dummy vectorizing environment env_maker = lambda: gym.make('stocks-v0', df=df, frame_bound=(5, 100), window_size=5) env = DummyVecEnv([env_maker])  # Initializing and training the A2C model model = A2C('MlpPolicy', env, verbose=1) model.learn(total_timesteps=1000000)

评估模型

在训练模型之后，可以评估它在GME交易数据的不同部分上的表现。

# Create a new environment for evaluation env = gym.make('stocks-v0', df=df, frame_bound=(90, 110), window_size=5) obs = env.reset() while True:obs = obs[np.newaxis, ...]action, _states = model.predict(obs)obs, rewards, done, info = env.step(action)if done:print("info", info)break  plt.figure(figsize=(15, 6)) plt.cla() env.render_all() plt.show()

总结

本文提供了使用Gym Anytrading环境和stable-baselines3库构建强化学习交易机器人的指南，但要构建一个成功的交易机器人，需要综合考虑各种因素并进行持续改进