地形を定義する

戦略パラメータをベクトルθ=(θ1, …, θd)、評価値をJ(θ)とします。θは移動平均期間、損切りATR倍率、保有期限などです。

J : Θ → ℝ, θ ↦ J(θ)

Jはコスト後Sharpe、期待値、DSR、または複数指標をまとめた事前定義スコア。

機械学習は損失L(θ)を最小化するので「平らな底」を探します。売買戦略は成績J(θ)を最大化するため、同じ発想は「広い丘」や「台地」です。単にL=−Jと置けば数学的には同じですが、何を最大化したかを明記します。

目的関数の候補長所隠しやすい問題
Sharpe尺度をそろえやすい選択バイアス、時間集中
コスト後期待値1取引の経済性が明確経路リスク、少数取引
DSR試行量を補正構造変化、局所感度
複合スコア複数制約を反映重み自体の最適化

勾配と曲率

Jが滑らかなら、局所感度は勾配、曲率はHessianで表せます。

g(θ) = ∇J(θ)H(θ) = ∇²J(θ), Hij = ∂²J / ∂θi∂θj

局所最大θ*では通常、勾配がゼロに近く、Hessianは負の曲率を持ちます。固有値の絶対値が大きければ鋭い頂点、小さければ局所的に平らです。

J(θ* + δ) ≈ J(θ*) + ½ δᵀH(θ*)δ

ただし、売買ルールの成績は注文の有無が閾値で飛ぶため、微分不能・段差状になりやすい点に注意します。

針:最高値は高い台地:近傍も保つ微小変更で急落変更に対して緩やか
採用候補は頂点の高さだけでなく、近傍の幅と下側を見ます。

離散戦略では有限差分

パラメータを格子で試す場合、偏微分の代わりに有限差分を使います。刻み幅をhとすると、一変数の局所傾きと曲率は次で近似できます。

DjJ(θ) ≈ [J(θ+h ej) − J(θ−h ej)] / (2h)DjjJ(θ) ≈ [J(θ+h ej) − 2J(θ) + J(θ−h ej)] / h²

EMA期間1と100の「1だけ変更」は同じ相対変化ではありません。生の単位だけでなく、θ′=log θや基準値に対する比率で近傍を定義し、経済的に同程度の変更を比べます。

2次元ヒートマップは断面にすぎない

パラメータが3個以上なら、固定した他の値で地形が変わります。主要な2次元断面、1変数プロファイル、近傍分布を併記します。

近傍全体を採点する

半径εの近傍Bε(θ)を決め、最高値ではなく近傍の最悪値や平均を評価します。

Jworst(θ) = minδ∈Bε J(θ+δ)local(θ) = Eδ∈Bε[J(θ+δ)]

実務では近傍の中央値、10%点、標準偏差、正のセル比率も並べます。単一スコアへまとめる場合、重みやεを結果を見る前に固定します。重みを動かして良い地形を作れば、その調整も試行です。

Python:離散近傍の要約
neighbors = surface.loc[
    ema.between(18, 22),
    stop_atr.between(1.8, 2.2)
]
summary = {
    "median": neighbors.median(),
    "q10": neighbors.quantile(0.10),
    "worst": neighbors.min(),
    "positive_rate": (neighbors > 0).mean(),
}

Flat Minimaの限界

平坦さは有用な頑健性ヒューリスティックですが、汎化の証明ではありません。

深層学習でも、同じ関数を表すネットワークを再パラメータ化すると鋭さを変えられるため、「平らなら必ず汎化する」という単純な説明は成立しないと指摘されています。

N・OOSとの接続

20×30セルを計算して地形を見たなら、選択に使った候補は600です。「頂点でなく台地を選んだ」ことはNを1へ戻しません。

  1. 探索前に範囲、刻み、目的関数、近傍ε、選択規則を固定する。
  2. 全セルを累計試行Nへ加算し、DSRを計算する。
  3. ランドスケープはISだけで作り、台地の選択規則を凍結する。
  4. 未使用OOS、CPCV、フォワードで同じ規則を評価する。
台地の意味

台地は「パラメータを少し誤差なく当てなくても動く」という局所的な証拠です。エッジの存在、未知レジームへの耐性、実運用可能性は別の検証が必要です。

ミニテスト

4問で確認します。

Q1. 売買戦略で自然な地形の向きは?

損失L=−Jなら平らな底と同じ発想です。

Q2. 離散的な売買ルールで使いやすいものは?

段差のある目的関数でも近傍感度を測れます。

Q3. 20×30グリッドを選択に使った場合のN加算は?

図の枚数ではなく比較候補数を数えます。

Q4. 広い台地が証明するものは?

他の品質・OOS検証は別途必要です。

参考資料

Flat Minimaの原点は Hochreiter and Schmidhuber, Flat Minima。平坦さの再パラメータ化問題は Dinh et al., Sharp Minima Can Generalize For Deep Nets。売買戦略の入門版は点ではなく面を見るを参照してください。