- 深度状态空间交易:用线性 RNN 做高效长程建模
RNN 串行训练慢、Transformer 注意力 O(L²) 贵,状态空间模型(SSM,S4/Mamba 一族的骨架)走第三条路:把隐藏状态写成对角线性递推 h_t = a⊙h_{t-1} + b⊙x_t,衰减率 a 按对数均匀铺满短记忆到长记忆,一层状态就是一组不同时间尺度的指数记忆核,推理 O(L·N) 且可并行扫描。本文用纯 numpy 从零实现多时间尺度对角线性 SSM + 统一 Ridge 读出,在两个合成任务上诚实实测:平滑多尺度记忆任务(1800 小样本)上 SSM-16 状态 R²=0.787 完胜 OLS-256 滞后的 0.664;但尖锐 lag-64 任务上被 OLS-128 滞后(0.922)打爆(SSM 只有 0.487)——指数记忆核天然抹平孤立尖锐滞后。并拆穿线性状态无损/状态越多越好/SSM 必胜滞后回归/长程=万能/金融直接落地五类真实陷阱(中阶)。
18 min Chinese - 状态空间模型 Mamba 金融时序:把「历史」压缩成一个状态向量,选择性地记住该记的
Transformer 的注意力是 O(N²) 且训练时看不到未来、推理时还得把整段重新过一遍;RNN 虽是线性复杂度却有梯度消失、难以并行。状态空间模型(SSM,Gu et al. 2021)走中间路线:用连续系统的离散化,把历史压成一个状态向量 h_t 沿时间递推。Mamba(Gu & Dao 2023)再加一招「选择性」——让扫描步长 Δ 由输入决定,模型自己决定「记住什么、忘掉什么」。本文用纯 numpy+scipy 从零实现零阶保持离散化、递归扫描与卷积视角,在「目标被 130 步前事件驱动」的长程依赖合成序列上实测:带持久循环状态的选择性 SSM 预测 MSE=0.50,相对 120 窗口线性基线(2.93)降 82.9%、相对 AR(1)(1.34)降 62.7%——因为循环状态携带了窗口外的回声;并诚实拆穿线性读出下 SSM 不赢线性基线、Δ 选择性是演示近似、状态维度 N 受限、训练不稳、长程衰减五类真实陷阱(中阶)。
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