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실제 주식 데이터를 이용해 파이썬으로 강화학습 주식투자 프로그램을 직접 구현해 봅니다!

강화학습은 스스로 학습하는 머신러닝 기법으로 주식 데이터 학습에 잘 적용되는 기법입니다. 이 책은 파이썬을 이용한 강화학습 기반의 주식투자 시뮬레이션 프로그램 개발에 대해 설명합니다. 이를 위한 이론과 코드 수준의 상세한 설명을 수록했습니다. 이 책을 통해 딥러닝과 강화학습을 이해하고 주식투자를 비롯한 다양한 도메인에서 활용할 수 있을 것입니다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★
◎ 딥러닝과 강화학습의 이론
◎ 주식투자에 강화학습을 적용하는 방법
◎ 강화학습 기반의 주식투자 시스템 개발 방법
◎ 강화학습을 위한 실제 주식 데이터 획득 및 처리 방법
◎ 강화학습으로 주식 데이터를 학습하는 방법
◎ 학습한 강화학습 모델을 활용하는 방법
◎ 강화학습 주식투자 시스템 커스터마이징 방법

▣ 01장: 배경 이론 1 - 딥러닝이란?
1.1 금융 데이터란?
1.2 금융 데이터 분석의 필요성
1.3 금융 데이터 분석 방법
___1.3.1 기본적 분석
___1.3.2 기술적 분석
___1.3.3 정서 분석
___1.3.4 종합 분석
1.4 전통적인 퀀트투자 방법
___1.4.1 퀀트투자 역사
___1.4.2 저 PER+저 PBR+저 PCR 전략
___1.4.3 조셉 피오트로스키 F-Score
1.5 퀀트투자 트렌드
1.6 포트폴리오 평가
1.7 이번 장의 요점

▣ 02장: 배경 이론 2 - 딥러닝이란?
2.1 딥러닝 개요
___2.1.1 딥러닝의 정의와 역사
___2.1.2 딥러닝이 최근에 주목받는 이유
___2.1.3 딥러닝으로 풀고자 하는 문제
2.2 딥러닝 발전 과정
___2.2.1 퍼셉트론
___2.2.2 인공 신경망
___2.2.3 다양한 활성화 함수 출현
___2.2.4 출력층에서 활성화 함수를 사용
___2.2.5 심층 신경망
2.3 딥러닝에 필요한 핵심 기술
___2.3.1 오차 역전파 기법
___2.3.2 최적해 탐색 기법
___2.3.3 과적합 해결 기법
2.4 고급 인공 신경망 구조
___2.4.1 순환 신경망
___2.4.2 LSTM 신경망
___2.4.3 합성곱 신경망
2.5 딥러닝 적용 사례
___2.5.1 기계 번역
___2.5.2 음성 인식
___2.5.3 이미지 인식
2.6 이번 장의 요점

▣ 03장: 배경 이론 3 - 강화학습이란?
3.1 강화학습의 기초가 된 마르코프 의사 결정 과정
___3.1.1 마르코프 가정
___3.1.2 마르코프 과정
___3.1.3 마르코프 의사 결정과정
3.2 상태 가치 함수와 상태-행동 가치 함수
___3.2.1 상태 가치 함수(state-value function)
___3.2.2 상태-행동 가치 함수(action-value function)
3.3 벨만 방정식(Bellman equation)
___3.3.1 벨만 기대 방정식(Bellman expectation equation)
___3.3.2 벨만 최적 방정식(Bellman optimality equation)
3.4 MDP를 위한 동적 프로그래밍(dynamic programming)
___3.4.1 정책 반복(policy iteration)
___3.4.2 가치 반복(value iteration)
___3.4.3 동적 프로그래밍의 한계와 강화학습이 필요한 이유
3.5 주요 강화학습 개념
___3.5.1 강화학습 표기법(notation)
___3.5.2 Model-based vs. Model-free
___3.5.3 예측(prediction)과 제어(control)
___3.5.4 부트스트랩(bootstrap)
___3.5.5 On-policy vs. Off-policy
___3.5.6 이용(exploitation)과 탐험(exploration)
3.6 주요 강화학습 기법
___3.6.1 몬테카를로 학습(Monte-Carlo learning, MC)
___3.6.2 시간차 학습(temporal-difference learning, TD)
___3.6.3 Q-러닝(Q-learning, QL)과 DQN(deep Q-network)
___3.6.4 정책 경사(policy gradient, PG)
___3.6.5 액터-크리틱
___3.6.6 A2C(advantage actor-critic)
___3.6.7 A3C(asynchronous advantage actor-critic)
3.6.8 주요 강화학습 기법 정리
3.7 강화학습 적용 사례
___3.7.1 벽돌 깨기
___3.7.2 알파고
3.8 이번 장의 요점

▣ 04장: 배경 이론 4 - 강화학습을 이용한 주식투자란?
4.1 직관적으로 강화학습 전략 알아보기
___4.1.1 강화학습을 이용한 주식투자 구조
___4.1.2 차트 데이터 이해하기
___4.1.3 차트 데이터를 바탕으로 강화학습을 하는 방식
___4.1.4 거래 수수료와 거래세
___4.1.5 무작위 행동 결정(탐험)과 무작위 행동 결정 비율(엡실론)
4.2 강화학습 효과를 차별화하는 요인들
___4.2.1 차별화 요인 1: 학습 데이터 구성
___4.2.2 차별화 요인 2: 지연 보상 임곗값
___4.2.3 차별화 요인 3: 행동 종류
___4.2.4 차별화 요인 5: 신경망
___4.2.5 차별화 요인 6: 강화학습 기법
4.3 차트 데이터와 학습 데이터 살펴보기
___4.3.1 차트 데이터
___4.3.2 학습 데이터
4.4 주식투자 강화학습 절차(process)
___4.4.1 주식투자 강화학습 순서도
___4.4.2 행동 결정
___4.4.3 결정된 행동 수행
___4.4.4 배치 학습 데이터 생성 및 신경망 업데이트
4.5 주식투자 강화학습 과정 및 결과 확인 방법
___4.5.1 강화학습 과정 확인의 필요성
___4.5.2 강화학습 과정을 로그로 남기기
___4.5.3 강화학습 과정을 이미지로 가시화하기
4.6 이번 장의 요점

▣ 05장: 모듈 개발 - 강화학습 기반 주식투자 시스템 개발
5.1 RLTrader 개발에 필요한 환경
___5.1.1 아나콘다 설치
___5.1.2 텐서플로 설치
___5.1.3 plaidML 설치
5.2 RLTrader의 설계
___5.2.1 모듈 구조
___5.2.2 디렉터리 구조
___5.2.3 클래스 다이어그램
___5.2.4 환경 모듈 개요
___5.2.5 에이전트 모듈 개요
___5.2.6 강화학습 학습기 모듈 개요
___5.2.7 신경망 모듈개요
___5.2.8 가시화 모듈개요
___5.2.9 학습기 모듈 개요
___5.2.10 실행 모듈 개요
___5.2.11 기타 모듈
5.3 환경 모듈 개발
___5.3.1 환경 모듈의 주요 속성과 함수
___5.3.2 코드 조각: 환경 클래스
5.4 에이전트 모듈 개발
___5.4.1 에이전트 모듈의 주요 속성과 함수
___5.4.2 코드 조각 1: 에이전트 클래스의 상수 선언
___5.4.3 코드 조각 2: 에이전트 클래스의 생성자
___5.4.4 코드 조각 3: 에이전트 클래스의 함수
5.5 신경망 모듈 개발
___5.5.1 신경망 모듈의 주요 속성과 함수
___5.5.2 코드 조각 1: 신경망 클래스
___5.5.3 코드 조각 2: DNN 클래스
___5.5.4 코드 조각 3: LSTMNetwork 클래스
___5.5.5 코드 조각 4: CNN 클래스
5.6 가시화 모듈 개발
___5.6.1 가시화 모듈의 주요 속성과 함수
___5.6.2 가시화 모듈이 만들어 내는 정보
___5.6.3 코드 조각 1: 가시화기 클래스의 생성자
___5.6.4 코드 조각 2: 가시화 준비 함수
___5.6.5 코드 조각 3: 가시화 함수
___5.6.6 코드 조각 4: 가시화 정보 초기화 및 결과 저장 함수
5.7 학습기 모듈 개발
___5.7.1 학습기 모듈의 주요 속성과 함수
___5.7.2 코드 조각 1: 학습기 모듈의 의존성 임포트
___5.7.3 코드 조각 2: 학습기 클래스의 생성자
___5.7.4 코드 조각 3: 가치 신경망 생성 함수
___5.7.5 코드 조각 4: 정책 신경망 생성 함수
___5.7.6 코드 조각 5: 에포크 초기화 함수
___5.7.7 코드 조각 6: 가치 신경망 및 정책 신경망 학습
___5.7.8 코드 조각 7: 에포크 결과 가시화
___5.7.9 코드 조각 8: 강화학습 실행 함수
___5.7.10 코드 조각 9: DQN 강화학습 클래스
___5.7.11 코드 조각 10: 정책 경사 강화학습 클래스
___5.7.12 코드 조각 11: 액터-크리틱 강화학습 클래스
___5.7.13 코드 조각 12: A2C 강화학습 클래스
___5.7.14 코드 조각 13: A3C 강화학습 클래스
5.8 데이터 관리 모듈 개발
___5.8.1 코드 조각 1: 자질 벡터 정의
___5.8.2 코드 조각 2: 데이터 전처리 함수
___5.8.3 코드 조각 3: 차트 데이터 및 학습 데이터 로드 함수
5.9 강화학습 주식투자 실행 모듈 개발
___5.9.1 코드 조각 1: 프로그램 인자 설정
___5.9.2 코드 조각 2: 강화학습 설정
___5.9.3 코드 조각 2: 강화학습 실행
5.10 기타 모듈 개발
___5.10.1 코드 조각 1: 설정 모듈
___5.10.2 코드 조각 2: 유틸리티 모듈
5.11 개발 참여
5.12 이번 장의 요점

▣ 06장: 데이터 준비 - 주식 데이터 획득
6.1 방법 1. 증권사 HTS 사용
___6.1.1 증권사 HTS 다운로드
___6.1.2 증권 계좌 개설
___6.1.3 종목 차트 데이터 확인
___6.1.4 일별 데이터 엑셀 파일 저장
6.2 방법 2. 증권사 API 사용
___6.2.1 증권사 API 설치
___6.2.2 대신증권 크레온 API 사용 환경 준비
___6.2.3 대신증권 크레온 HTS 실행
___6.2.4 대신증권 크레온 API를 이용한 차트 데이터 획득 프로그램 작성
6.3 방법 3. 웹 크롤링(web crawling)
___6.3.1 pandas-datareader, fix_yahoo_finance 설치하기
___6.3.2 Google Finance에서 주식 데이터 획득하기
___6.3.3 Yahoo Finance에서 주식 데이터 획득하기
___6.3.4 금융 포털
6.4 데이터 요청
6.5 이번 장의 요점

▣ 07장: 모델 구축 - 주식투자 강화학습
7.1 강화학습 실행
___7.1.1 DQN/PG/AC/A2C 강화학습 + DNN 신경망
___7.1.2 DQN/PG/AC/A2C 강화학습 + LSTM/CNN 신경망
___7.1.3 A3C 강화학습 + DNN 신경망
___7.1.4 A3C 강화학습 + LSTM/CNN 신경망
7.2 강화학습 과정 및 결과 확인
___7.2.1 콘솔에 출력되는 로그의 의미
___7.2.2 가시화 결과가 저장되는 그림 파일
7.3 학습이 잘 되지 않을 때의 체크리스트
7.4 이번 장의 요점

▣ 08장: 모델 검증 - 주식투자 시뮬레이션
8.1 투자 시뮬레이션 결과 1: 삼성전자(005930)
8.2 투자 시뮬레이션 결과 2: LG화학(051910)
8.3 투자 시뮬레이션 결과 3: 현대차(005380)
8.4 투자 시뮬레이션 결과 정리 및 원숭이 투자와의 비교
8.5 이번 장의 요점

▣ 09장: 모델 활용 - 학습된 강화학습 모델을 이용한 주식투자 시뮬레이션
9.1 모델 학습과 모델 활용의 차이점
9.2 학습된 정책 신경망 모델을 사용한 투자 시뮬레이션
___9.2.1 학습된 모델 적용 1: 삼성전자(005930)
___9.2.2 학습된 모델 적용 2: LG화학(051910)
___9.2.3 학습된 모델 적용 3: 현대차(005380)
___9.2.4 총평
9.3 투자 시뮬레이션 결과 정리 및 원숭이 투자와의 비교
9.4 이번 장의 요점

▣ 10장: 기본 용어 정리
10.1 파이썬 프로그래밍 기본 용어 정리
10.2 머신러닝 기본 용어 정리
10.3 주식 기본 용어 정리

▣ 11장: RLTrader 커스터마이징
11.1 에이전트 모듈 커스터마이징
___11.1.1 코드 조각 1: 매매 수수료 및 세금 커스터마이징 사례
___11.1.2 코드 조각 2: 행동 결정 로직 커스터마이징 사례
11.2 신경망 모듈 커스터마이징
___11.2.1 코드 조각 1: 레이어 차원이나 드롭아웃 확률 커스터마이징 사례
___11.2.2 코드 조각 2: 최적화 방법 커스터마이징 사례
11.3 강화학습 학습기 커스터마이징
___11.3.1 코드 조각 1: 배치 학습 데이터 생성 커스터마이징 사례
___11.3.2 코드 조각 2: 미니 배치 학습 비활성화 커스터마이징 사례
11.4 학습 데이터 커스터마이징
___11.4.1 ‘기관 순매수’ 및 ‘외국인 순매수’ 데이터 획득 사례
___11.4.2 코드 조각 1: 주식 데이터 전처리 커스터마이징 사례
___11.4.3 코드 조각 2: 학습 데이터 자질 구성 커스터마이징 사례

▣ 12장: 딥러닝에서 TensorFlow+GPU 사용하기
12.1 GPU 사용을 위한 하드웨어 준비
___12.1.1 그래픽카드 인식 확인
___12.1.2 호환되는 그래픽카드 확인
12.2 GPU 사용을 위한 소프트웨어 준비
___12.2.1 CUDA 툴킷 설치
___12.2.2 cuDNN 라이브러리 설치
___12.2.3 TensorFlow의 GPU 사용 최종 확인

▣ 13장: 딥러닝에서 plaidML+GPU 사용하기
13.1 plaidML 사용을 위한 Visual C++ 2015 설치
13.2 plaidML 설치 및 확인