[시계열분석] 주식데이터 주가예측 - Prophet 모델

 

 

페이스북 시계열 분석 라이브러리 : Prophet 🐥

 

 * 시계열 예측을 그래프(시각화)로 표현하는 모델
 * Prophet 모델에 넣어줘야 하는 데이터 형태
   - index는 날짜, Date컬럼, Adj Close(수정종가) 컬럼
   - Prophet에서 사용하는 컬럼명은 ds, y 컬럼명을 사용함
      → 기존 컬럼명을 수정해야함
      → Date 컬럼명은 ds로, Adj Close 컬럼명은 y로 수정

 

 

 

 

가상환경 생성 - Prophet  🐥

 

 
<Prophet 가상환경 생성 및 라이브러리 설치하기>

* 가상환경 생성은 Base에서 명령 실행
* 가상환경 생성 후에는 생성된 가상환경 이름으로 활성화(activate)
* 라이브러리 설치는 생성한 가상환경 안에서 모두 설치 진행...

1. 가상환경 신규 생성하기
 → Prophet은 파이썬 3.9 이하 버전에서만 작동함(3.9 안됨)

>conda create -n gj_env_prophet python=3.6 

2. 생성한 가상환경으로 활성화하기

>conda activate gj_env_prophet

3. C++ 라이브러리 설치(제일 먼저 설치해야함)
- Prophet은 C++로 만들어진 라이브러리

>conda install libpython m2w64-toolchain -c msys2

4. 라이브러리 설치하기
- 날짜변환 라이브러리
>pip install convertdate
>pip install convertdate
>pip install lunarcalendar
>pip install holidays
>pip install cython
>pip install wheel
>pip install pystan

>pip install ipython jupyter matplotlib pandas xlrd seaborn scikit-learn
>pip install openpyxl  

>pip install fbprophet
>pip install plotly
>pip install jupyter notebook
>pip install yfinance
>pip install statsmodels
>pip install pmdarima

>pip install exchange_calendars

5. 커널 생성하기
>python -m ipykernel install --user --name gj_env_prophet --display-name gj_env_prophet_kernel

6. 가상환경, 커널 생성 확인하기
>conda env list
>jupyter kernelspec list

 

가상환경 gj_env_prophet에서 jupyter notebook 실행

gj_env_prophet_kernel로 커널 바꾼후 run all 

 

 

원본데이터에서 - Date index는 컬럼 데이터로 변환 🐥

 

- 훈련에 사용할 컬럼명 : Date, Adj Close
- 훈련에 사용하지 않는 컬럼은 삭제
- 훈련에 사용할 컬럼명 변경 : Date → ds, Adj Close → y
- 최종 데이터프레임 변수명 : prophet_data

 

원본데이터에서 - Date index는 컬럼 데이터로 변환

prophet_data = goog_data.copy()
prophet_data

### 강사님
# - Date index는 컬럼 데이터로 변환
prophet_data.reset_index(inplace=True)

# - 훈련에 사용할 컬럼명 : Date, Adj Close
# - 훈련에 사용하지 않는 컬럼은 삭제
prophet_data.drop(["Open", "High", "Low", "Close", "Volume"], axis=1, inplace=True)

# - 훈련에 사용할 컬럼명 변경 : Date → ds, Adj Close → y
prophet_data.columns = ["ds", "y"]
prophet_data

 

 

 

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Prophet 라이브러리 설치🐥

 

 - 가상환경 새로 만들어서 진행 : 버전 충돌이 많이 일어남
 - 가상환경 생성 시 python 버전은 3.6 버전 사용
   (3.9 버전은 사용이 안되기에, 3.9 이하 버전으로 사용)
 - Prophet 라이브러리는 C++ 프로그램으로 만들어져 있음

 

 

from fbprophet import Prophet

 

 

 

일 단위 주기성 활성화하기

### prophet 모델 생성
model = Prophet(daily_seasonality=True)
model

 

<fbprophet.forecaster.Prophet at 0x1d53797cda0>

 

 

 

모델 학습 시키기

model.fit(prophet_data[["ds","y"]].iloc[:-10])

 

<fbprophet.forecaster.Prophet at 0x1d53797cda0>

 

 

 

3년후 예측하기

 

기존 값에 3년 후 일자를 포함해서 추출하기

future = model.make_future_dataframe(periods=365*3)
future

 

 

 

 

예측하기

forecast = model.predict(future)
forecast

 

 

 

 

시각화

model.plot(forecast)

 

3년 후 예측 시각화

 

 

 

model.plot_components(forecast)

 

plot_components()