σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
uantCraft AcademyFeuilles de routeParcours
Ctrl K
AO
+1,2 k apprenants
ConnexionRejoindre ↗
Feuilles de routeParcours
AO
+1,2 k apprenants
Connexion
  • English
  • Français
  • Español
  • العربية
  • Português
  • Deutsch
  • 日本語
  • 中文
σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
uantCraft AcademyFeuilles de routeParcours
Ctrl K
AO
+1,2 k apprenants
ConnexionRejoindre ↗
Feuilles de routeParcours
AO
+1,2 k apprenants
Connexion
  • English
  • Français
  • Español
  • العربية
  • Português
  • Deutsch
  • 日本語
  • 中文
Parcours scikit-learn›Module 2 · Les modèles de base›Sujet 2.1·~55 minIntermédiaire

Modèles linéaires et régularisation

Position dans le parcoursModule 2 sur 4 · Sujet 1 sur 3
2.1 Modèles linéaires et régularisation
—Score du lab— / 100XP total—Série—

Réduire les coefficients exprès

Les moindres carrés ordinaires trouvent la droite qui ajuste le mieux les données d'entraînement et, avec des données financières bruitées, ils ajustent aussi le bruit. La régularisation ajoute une pénalité sur la taille des coefficients : le modèle sacrifie un peu d'ajustement pour beaucoup de stabilité. Ridge pénalise la somme des carrés des coefficients et les réduit tous vers zéro. Lasso pénalise leurs valeurs absolues et peut ramener des coefficients faibles exactement à zéro, ce qui sélectionne des variables. La force α\alphaα est un hyperparamètre : α=0\alpha=0α=0 donne les moindres carrés simples et un α\alphaα très grand donne un modèle plat qui prévoit la moyenne.

b^ridge=SxySxx+α,b^lasso=max⁡(ρ−α, 0)Sxx/n,ρ=Sxyn\hat b_{\mathrm{ridge}}=\frac{S_{xy}}{S_{xx}+\alpha},\qquad \hat b_{\mathrm{lasso}}=\frac{\max(\rho-\alpha,\,0)}{S_{xx}/n},\quad \rho=\frac{S_{xy}}{n}b^ridge​=Sxx​+αSxy​​,b^lasso​=Sxx​/nmax(ρ−α,0)​,ρ=nSxy​​(1)

En pratique, standardisez les variables dans un pipeline, car une pénalité traite tous les coefficients pareil. Choisissez α\alphaα sur des données de validation postérieures à l'entraînement. Commencez par ridge quand les variables sont corrélées et le signal faible, comme pour le momentum, la valeur et la qualité, et utilisez lasso pour obtenir une courte liste de variables. L'elastic net mélange les deux pénalités. Aucune ne crée du signal : une pénalité rend seulement le modèle moins sensible au bruit.

Trois points et une variablePrenons x=−1,0,1x=-1,0,1x=−1,0,1 et y=−1;0,5;2y=-1;0{,}5;2y=−1;0,5;2. Alors Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3, Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2 et n=3n=3n=3. Les moindres carrés donnent la pente 3/2=1,53/2=1{,}53/2=1,5. Ridge avec α=1\alpha=1α=1 donne 3/(2+1)=1,03/(2+1)=1{,}03/(2+1)=1,0 et avec α=2\alpha=2α=2 donne 3/4=0,753/4=0{,}753/4=0,75. Pour lasso, ρ=1\rho=1ρ=1 et Sxx/n=2/3S_{xx}/n=2/3Sxx​/n=2/3, donc α=0,5\alpha=0{,}5α=0,5 donne 0,5/(2/3)=0,750{,}5/(2/3)=0{,}750,5/(2/3)=0,75 et α=1\alpha=1α=1 donne exactement 000. Sur le vrai panel mensuel d'actions (16 470 lignes, trois variables standardisées), les coefficients ridge à α=1\alpha=1α=1 valent environ 0,00320{,}00320,0032 pour le momentum, 0,000010{,}000010,00001 pour le dernier mois et 0,00400{,}00400,0040 pour la volatilité. Comme SxxS_{xx}Sxx​ avoisine 16 00016\,00016000, même α=1000\alpha=1000α=1000 ne réduit un coefficient que d'environ 6%6\%6%, et le coefficient d'information walk-forward reste à 0,0330{,}0330,033 pour tout α\alphaα de 0,010{,}010,01 à 10410^{4}104.
  • Ridge réduit, lasso sélectionne : ridge garde toutes les variables avec des poids plus petits, lasso peut éliminer les faibles.
  • La force est un compromis : α=0\alpha=0α=0 donne les moindres carrés et un α\alphaα énorme prévoit la moyenne.
  • Mettez d'abord les variables à l'échelle : une pénalité traite tous les coefficients pareil, il faut donc une échelle commune.

Lab : ce qui est noté

  • Moindres carrés10 pts
  • Ridge avec alpha 115 pts
  • Ridge avec alpha 215 pts
  • Lasso avec alpha 0,515 pts
  • Lasso avec alpha 110 pts
  • Une pénalité énorme10 pts
  • Associer le vocabulaire10 pts
  • Pourquoi lasso peut donner exactement zéro15 pts
0/ 8 traités
Exercices
1Réponse numérique10 ptsSans réponse

Pour x=−1,0,1x=-1,0,1x=−1,0,1 et y=−1;0,5;2y=-1;0{,}5;2y=−1;0,5;2 on a Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3 et Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2. Que vaut la pente des moindres carrés Sxy/SxxS_{xy}/S_{xx}Sxy​/Sxx​ ?

b=b =b=accepté : ± 0.01
2Réponse numérique15 ptsSans réponse

Ridge réduit la pente à Sxy/(Sxx+α)S_{xy}/(S_{xx}+\alpha)Sxy​/(Sxx​+α). Avec Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3, Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2 et α=1\alpha=1α=1, que vaut la pente ridge ?

b=b =b=accepté : ± 0.01
3Réponse numérique15 ptsSans réponse

Prenons maintenant α=2\alpha=2α=2 avec les mêmes Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3 et Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2. Que vaut la pente ridge ? Donnez deux décimales.

b=b =b=accepté : ± 0.01
4Réponse numérique15 ptsSans réponse

Pour les mêmes données ρ=Sxy/n=1\rho=S_{xy}/n=1ρ=Sxy​/n=1 et Sxx/n=2/3S_{xx}/n=2/3Sxx​/n=2/3. La pente lasso vaut max⁡(ρ−α,0)/(Sxx/n)\max(\rho-\alpha,0)/(S_{xx}/n)max(ρ−α,0)/(Sxx​/n). Que vaut-elle pour α=0,5\alpha=0{,}5α=0,5 ? Donnez deux décimales.

b=b =b=accepté : ± 0.01
5Réponse numérique10 ptsSans réponse

Avec les mêmes données et α=1\alpha=1α=1, que vaut la pente lasso max⁡(ρ−α,0)/(Sxx/n)\max(\rho-\alpha,0)/(S_{xx}/n)max(ρ−α,0)/(Sxx​/n) ?

b=b =b=accepté : ± 0.005
6Choix10 ptsSans réponse

Un modèle ridge est ajusté avec un alpha très grand. Que prévoit-il ?

7Associer10 ptsSans réponse

Associez chaque modèle à sa façon de traiter les coefficients.

Choisissez le partenaire de chaque élément de gauche.

Moindres carrés
Ridge
Lasso
Alpha
8Expliquer avec des mots15 ptsSans réponse

En une ou deux phrases, expliquez pourquoi lasso peut mettre un coefficient exactement à zéro alors que ridge ne fait que le réduire.

Mode mathsSaisie au clavier ou en LaTeXExercice 1 sur 8 · Ctrl ⏎ pour vérifier

Connectez-vous pour exécuter votre code.

Tous les cours sont gratuits à lire. Créez un compte ou connectez-vous pour exécuter du code, lancer les tests et soumettre ce lab.

  • IDE dans le navigateur avec terminal bash — rien à installer
  • Correction instantanée, XP et votre place dans le parcours
Créer un compteSe connecter
OU
Continuer avec GitHub