京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
实时股票分析系统的架构与算法
如果能在一台服务器上应用人工智能和机器学习算法处理每天的股票交易,而自己则在夏威夷的海滩上享受生活,那将是多么惬意呀。虽然股票价格的变化受多种因素的影响,世上也没有免费的午餐,但是有些公司依然能够借助于开源的机器学习算法和数据分析平台得到“更好、更健康、更便宜的午餐”。本文搜集并整理了一些如何实现实时股票分析系统的资料,从架构和算法两个层面给出了一种可行的方案。
虽然股票交易市场一直在持续地变化,经济力量、新产品、竞争、全球性的事件、法规、甚至是Tweet都有可能引起市场的变动,但是在这个市场上,使用不同的模型通过股票的历史价格来预测未来的价格依然是一种常见的实践。一个实时的股票分析系统不仅需要将影响股票价格的各种数据集合起来进行分析,还需要具有响应低延迟的特性,因而架构必须是高可伸缩、高扩展的,一方面随着时间的流逝,系统将存储越来越多的数据;另一方面数据处理应用程序必须能够通过添加更多的节点进行水平扩展以保持实时地响应速度。
来自于Pivotal公司的企业应用解决方案架构师William Markito最近在公司的博客上发表了题为《实时股票预测系统开源参考架构》的文章,介绍了一个通过开源技术实现实时股票分析系统的参考架构。虽然该架构关注于金融交易,但是也适用于其他行业的实时用例场景。William Markito首先从最顶层的视角,给出了一个高层架构图:
从最顶层的视角看,由预测模型驱动的最优化实时股票预测架构包含数据存储、模型训练、实时评估和采取行动四部分:首先,进入系统的实时交易数据必须被捕获并存储,作为历史数据。第二,系统必须能从数据的历史趋势中学习,识别出影响决定的模式和概率。第三,系统需要能够实时地将新传入的交易数据与从历史数据中学到的模式和概率进行比较。最后,系统还需要预测出输出并决定所要采取的行动。
之后,William Markito又使用Spring XD (现在称为Spring Cloud Data Flow,是一个统一并且可扩展的分布式系统,可用于数据抽取、实时分析、批量处理和数据导出场景)、Apache Geode (一个针对高可扩展应用程序的开源分布式内存数据库,目前正在孵化中)、Spark MLlib 、Apache HAWQ (一个Hadoop原生的大规模并行SQL分析引擎)以及Apache Hadoop™等开源组件对架构中的每一部分进行了细化:
如图所示,整个数据流包含6步,每一部分都是松耦合并且可以水平扩展的:
为了让读者能够在自己的笔记本上运行这一架构,William Markito还给出了一个更为简化的实现,该版本移除了长期的数据存储组件Apache HAWQ和Apache Hadoop™。
该解决方案中的每一个组件都责任明确,支持扩展并且能够在云环境中运行。那么除了架构之外,针对影响股票价格的不同因素,应该选择哪些算法来训练模型并预测股票价格趋势呢?
在SlideShare上LargitData的CEO David Chiu介绍了如何通过隐马尔科夫模型(HMM)来预测股票价格,David Chiu认为股票的历史行为与当前行为具有一定的相似性,明天的股票价格可能会遵循过去的某种模式:
另外,在Vatsal H. Shah 的网站上还有一个文档介绍了Decision Stump 算法、线性回归、支持向量机、Boosting 算法和基于文本分析的方法在股票预测领域的应用,并对这些算法的预测结果进行了比较。
除此之外,与上市公司相关的新闻动态也会对股票价格造成影响,例如并购定增事项、公司领导人的离开等等,对于这一问题,新加坡的数据科学家Lim Zhi Yuan在SlideShare上分享了一些自己的经验。Lim Zhi Yuan在该分享中研究了外部事件对于股票价格的影响,在分析时他分别通过线性模型和非线性模型两种方法进行了实验,线性模型采用了支持向量机(SVM)算法,非线性模型采用了深度神经网络模型。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
初中毕业想考证,先确认“我能不能报”,再比较证书价值。学历门槛不够的证书,宣传再多也与你无关;能报但对应不上岗位的证书, ...
2026-11-02市场岗确有一批报考不设专业限制的证书,但“不限专业”只解决能不能报,真正决定值不值的是三件事:对应市场岗哪条子路径、招聘 ...
2026-11-02“大学生必考证书有哪些”这个问题,本身就藏着一个需要先拆掉的假设:似乎存在一份人人适用的必考清单。实际上,除了少数与毕业 ...
2026-11-02“最好考的一级证书”这个问题,最容易踩的坑不是选错证书,而是没先弄清“一级”在目标证书体系里到底指什么。有的体系里,一级 ...
2026-11-02“职业证书哪个含金量高”这个问题,很难用一张榜单回答。原因不复杂:证书的“含金量”取决于你拿它做什么。想进入必须持证的行 ...
2026-11-02“证件含金量排名”是搜索量很高的词,但直接给你一份“十大证书排行榜”的文章,基本可以跳过。原因很简单:证书的含金量不是单 ...
2026-11-02在校大专生能考的证书,大体分三类:通用能力类(英语等级、计算机等级、普通话水平测试)、职业技能等级类,以及部分不要求工作 ...
2026-11-02在家闲着想考个证书,最容易踩的坑是先去搜“含金量排行榜”,然后被一堆培训广告牵着走。更稳妥的顺序是反过来的:先看自己属于 ...
2026-11-02“注册类证书”不是一个可以随手列全的清单,它更像一个制度口径:通常指国家职业资格目录中设有注册管理、与执业准入挂钩的资格 ...
2026-11-02“现在考什么证有用”很难有统一答案。同一张证书,对想进会计事务所的人有用,对想做新媒体运营的人可能帮助有限;对需要评职称 ...
2026-11-02“适合女生考的证书有哪些含金量高”,这个问题里藏着两个容易走偏的前提。一是把“女生”当成职业属性,仿佛有一份统一的女性证 ...
2026-11-02先说结论:工商管理专业女生不必追“女生必考”榜单。证书有没有用,取决于它能不能对上你准备投的岗位。比较稳妥的做法,是先在 ...
2026-11-02“什么证好考又实用”这个问题,最怕两种回答:一种是列一堆“通过率高”的证书,却不告诉你考完能干什么;另一种是反过来只谈含 ...
2026-11-02“女士可以考哪些证书”并没有一份统一答案。真正决定你能考什么的,不是性别,而是三件事:你现在的身份(在校、在职还是准备转 ...
2026-11-02大专学历想考运营岗位证书,先给结论:能报的证书不少,但值得考的集中在三类——平台官方运营/投放认证、职业技能等级评价、数 ...
2026-11-02大学生判断一张证书是否重要,不用先看宣传热度,而要看四件事:它是否匹配你的目标岗位,校招时是否真用得上,在校期间是否具备 ...
2026-11-02先把结论说清楚:在校期间以2—4张核心证书为宜,其中1—2张通用底证、1—2张与目标岗位对应的方向证;高壁垒资格证只在符合报考 ...
2026-11-02大学生问证书推荐,最容易掉进的坑是“别人考什么我也考什么”。证书本身没有统一的含金量排序,同一张证,对目标岗位是硬门槛, ...
2026-11-02经管毕业生没有一张“通吃”的证书。比较有用的选择,是先按财会、金融、市场、人力、综合管理几个方向锁定目标岗位,再把证书分 ...
2026-11-02“程序员考什么证书含金量高”,没有放之四海皆准的答案。同样是“高含金量”,对后端开发、云原生工程师、数据开发和安全工程师 ...
2026-11-02