Esame Data Mining: Algoritmi e Programmazione

Esonero 27 novembre 2012

Generare una serie storica casuale dei prezzi per uno strumento finanziario. Rappresentare la serie storica con:

I. Linee delle medie mobili e running;

II. Bande di bollinger

1°STEP

· Inizializzate una serie di variabili:

Public Class Form1

Dim random As New Random

Dim SS As New List(Of Osservazione)

Dim SSRunning As New List(Of Osservazione)

Dim SSMoving As New List(Of Osservazione)

Dim SSBandaBollingerSup As New List(Of Osservazione)

Dim SSBandaBollingerInf As New List(Of Osservazione)

Dim PuntiComuni As New List(Of Osservazione)

Dim MouseTastoPremuto As Boolean

Dim PuntiSS As List(Of Point)

Dim PuntiSSMoving As List(Of Point)

Dim PuntiSSRunning As List(Of Point)

Dim PuntiSSBBSUP As List(Of Point)

Dim PuntiSSBBINF As List(Of Point)

Dim PuntiPuntiComuni As List(Of Point)

Public bitmap As Bitmap

Public grafico As Graphics

Public MinX As Double

Public MaxX As Double

Public MinY As Double

Public MaxY As Double

Public istanteIniziale As Date = Now

Public Rettangolo As New Rectangle(10, 10, 400, 300)

Public XinizialeMOUSE As Integer

Public YinizialeMOUSE As Integer

Public XinizialeRETT As Integer

Public YinizialeRETT As Integer

Public WInizialeRETT As Integer

Public HInizialeRETT As Integer

Public DistanzaDallaMedia As Integer

· Inserisco una serie di comandi che mi consentono di resettare gli oggetti ogni volta che clicco sul bottone Serie Storica:

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

Me.SS.Clear()

Me.SSMoving.Clear()

Me.SSRunning.Clear()

Me.SSBandaBollingerInf.Clear()

Me.SSBandaBollingerSup.Clear()

Dim random As New Random

Dim SS As New List(Of Osservazione)

· Creo la serie storica casuale (random) dei prezzi tramite un loop:

· vado a impostare l’arco temporale alla giornata odierna, definendo un ciclo che termina quando finisce la giornata:

Dim prezzoIniziale As Decimal = 500

Dim tick As Decimal = 1

Dim passoTempominuti As Integer = 5

Dim istanteCorrente = istanteIniziale

Dim prezzoCorrente = prezzoIniziale

Dim MediaRunning As Double

· A seconda del valore casuale si sottrae o si aggiunge il tick:

If random.NextDouble < 0.5 Then

prezzoCorrente = prezzoCorrente - tick

Else

prezzoCorrente = prezzoCorrente + tick

End If

· avanziamo il tempo

istanteCorrente = istanteCorrente.AddMinutes(passoTempominuti)

If istanteCorrente.Subtract(istanteIniziale).TotalDays > 1 Then Exit Do

Dim osservazione As New osservazione

osservazione.istante = istanteCorrente

osservazione.Prezzo = prezzoCorrente

osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds

osservazione.Y = osservazione.Prezzo

2°STEP

· Vado a calcolare la media running:

MediaRunning = (MediaRunning * SS.Count + prezzoCorrente) / (SS.Count + 1)

            Dim O_R As New Osservazione()
            O_R.Prezzo = MediaRunning
            O_R.Istante = osservazione.Istante
            O_R.X = osservazione.X
            O_R.Y = O_R.Prezzo
            SSRunning.Add(O_R)
            SS.Add(osservazione)

· calcolo la media moving, utilizzando la condizione if che mi gestisce la possibile eccezione nel caso di NumericUpDown1=0, per il quale la media mobile non si potrebbe calcolare, imponendo, in tal caso, un NumericUpDown1=1 si va ad ovviare al problema.

        Dim NUP As Integer = NumericUpDown1.Value
        If (NumericUpDown1.Value = 0) Then
            NUP = 1
        Else
            NUP = NumericUpDown1.Value
        End If
        Dim O_M As New Osservazione()

If SS.Count > NUP Then

        MediaMoving = MediaMoving + (SS(SS.Count - 1).Prezzo / NUP) - (SS(SS.Count - NUP - 1).Prezzo / NUP)
            O_M.Prezzo = MediaMoving
            O_M.Istante = osservazione.Istante
            O_M.X = osservazione.X
            O_M.Y = O_M.Prezzo
            SSMoving.Add(O_M)
            SS.Add(osservazione)
        Else
            O_M.Prezzo = MediaMoving
            O_M.Istante = osservazione.Istante
            O_M.X = osservazione.X
            O_M.Y = O_M.Prezzo
            SSMoving.Add(O_M)

End If

SS.Add(osservazione)
Loop

· Calcoliamo le bande di bollinger (NUMERICUPDOWN2 * DEVSTD):

        Dim NUP2 As Integer = NumericUpDown2.Value
       If (NumericUpDown2.Value = 0) Then
            NUP = 1
        Else
            NUP = NumericUpDown2.Value
        End If
        Dim i As Integer = 0
        For i = i To SSMoving.Count - 1

· Si calcola la deviazione standard della serie moving:

            Dim devstd As Double = Me.CalcoloDevStd(SSMoving, i)
            Dim b1 As New Osservazione
            Dim b2 As New Osservazione
            With b1
                .Prezzo = SSMoving(i).Prezzo + NUP2 * devstd

.Istante = SSMoving(i).Istante

            End With
            Me.SSBandaBollingerSup.Add(b1)
            With b2
               .Prezzo = SSMoving(i).Prezzo - NUP2 * devstd

.Istante = SSMoving(i).Istante

End With

Me.SSBandaBollingerInf.Add(b2)

Me.MinX = Double.MaxValue

        Me.MaxX = Double.MinValue
        Me.MinY = Double.MaxValue
        Me.MaxY = Double.MinValue

'calcolo coordinate reali della serie storica dei prezzi

For Each osservazione As Osservazione In SS

osservazione.Y = osservazione.Prezzo
osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds

If MinX > osservazione.X Then MinX = osservazione.X

            If MaxX < osservazione.X Then MaxX = osservazione.X
            If MinY > osservazione.Prezzo Then MinY = osservazione.Prezzo
            If MaxY < osservazione.Prezzo Then MaxY = osservazione.Prezzo

            Application.DoEvents()
            Me.SS.Add(osservazione)
        Next
        ' si richiamano le su definite per la trasformsazione della serie e per il disegno

Me.TrasfomaCoordInPnt()

Me.DisegnaLeSerie()

End Sub

3°STEP

Non resta che andare disegnare la nostra serie storica, le bande di bollinger e le medie.

· Per prima cosa abbiamo voluto riportare tutto in un rettangolo all’interno della pictureBox;

abbiamo quindi calcolato le coordinate virtuali, trasferendo quelle originali in un rettangolo.

Sub TrasfomaCoordInPnt()

PuntiSS = New List(Of Point)

       For Each osservazione As Osservazione In SS
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiSS.Add(Punto)
        Next

        PuntiSSRunning = New List(Of Point)
        For Each osservazione As Osservazione In SSRunning
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiSSRunning.Add(Punto)
        Next

For Each osservazione As Osservazione In SSMoving

          osservazione.Y = osservazione.Prezzo
          osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds()
          Application.DoEvents()
       Next

PuntiSSMoving = New List(Of Point)

        For Each osservazione As Osservazione In SSMoving
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiSSMoving.Add(Punto)
        Next
       For Each osservazione As Osservazione In SSBandaBollingerSup
            osservazione.Y = osservazione.Prezzo
          osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds()
            Application.DoEvents()
        Next

PuntiSSBBSUP = New List(Of Point)

        For Each osservazione As Osservazione In SSBandaBollingerSup
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiSSBBSUP.Add(Punto)

For Each osservazione As Osservazione In SSBandaBollingerInf

            osservazione.Y = osservazione.Prezzo
          osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds()
            Application.DoEvents()

PuntiSSBBINF = New List(Of Point)

       For Each osservazione As Osservazione In SSBandaBollingerInf
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiSSBBINF.Add(Punto)

        For Each osservazione As Osservazione In PuntiComuni
            osservazione.Y = osservazione.Prezzo
          osservazione.X = osservazione.Istante.Subtract(istanteIniziale).TotalMilliseconds()
            Application.DoEvents()

PuntiPuntiComuni = New List(Of Point)

        For Each osservazione As Osservazione In PuntiComuni
            Dim Punto As New Point
            Punto.X = Rettangolo.Left + CInt(Rettangolo.Width * (osservazione.X - Me.MinX) / (Me.MaxX - Me.MinX))
            Punto.Y = (Rettangolo.Top + CInt(Rettangolo.Height)) - (Rettangolo.Height * (osservazione.Y - Me.MinY) / (Me.MaxY - Me.MinY))
            PuntiPuntiComuni.Add(Punto)
        Next
    End Sub

· Siamo quindi andati a scrivere i comandi per disegnare la serie, le medie e le bande, scegliendo i colori e il tipo di linee da utilizzare:

Sub DisegnaLeSerie()

       bitmap = New Bitmap(Me.PictureBox1.Width, Me.PictureBox1.Height)
        grafico = Graphics.FromImage(bitmap)
        Dim PennaTratteggiata As Pen
        PennaTratteggiata = New Pen(Color.Orange, 1)
        PennaTratteggiata.DashStyle = Drawing2D.DashStyle.Dot

grafico.Clear(Color.White)

        grafico.DrawRectangle(Pens.Black, Rettangolo)
        grafico.DrawLines(Pens.SkyBlue, PuntiSS.ToArray)
        grafico.DrawLines(Pens.YellowGreen, PuntiSSMoving.ToArray)
        grafico.DrawLines(Pens.Fuchsia, PuntiSSRunning.ToArray)
        grafico.DrawLines(PennaTratteggiata, PuntiSSBBSUP.ToArray)
        grafico.DrawLines(PennaTratteggiata, PuntiSSBBINF.ToArray)

· abbiamo inserito l’intestazione e la leggenda:

Dim drawFont2 As New Font("Arial", 12, FontStyle.Bold)

       grafico.DrawString("SERIE STORICA", drawFont2, Brushes.Purple, 380, 10)
        Dim drawfont3 As New Font("arial", 8)
        grafico.FillRectangle(Brushes.SkyBlue, Me.PictureBox1.Width - 605, Me.PictureBox1.Height - 88, 6, 6)
        grafico.DrawString("Serie Storica", drawfont3, Brushes.Gray, Me.PictureBox1.Width - 600, Me.PictureBox1.Height - 92)
        grafico.FillRectangle(Brushes.YellowGreen, Me.PictureBox1.Width - 605, Me.PictureBox1.Height - 72, 6, 6)
        grafico.DrawString("Media Moving", drawfont3, Brushes.Gray, Me.PictureBox1.Width - 600, Me.PictureBox1.Height - 75)
        grafico.FillRectangle(Brushes.Fuchsia, Me.PictureBox1.Width - 605, Me.PictureBox1.Height - 55, 6, 6)
        grafico.DrawString("Media Running", drawfont3, Brushes.Gray, Me.PictureBox1.Width - 600, Me.PictureBox1.Height - 58)
        grafico.FillRectangle(Brushes.Orange, Me.PictureBox1.Width - 605, Me.PictureBox1.Height - 38, 6, 6)
        grafico.DrawString("Bande Bollinger", drawfont3, Brushes.Gray, Me.PictureBox1.Width - 600, Me.PictureBox1.Height - 41)

Me.PictureBox1.Image = Me.bitmap

End Sub

· abbiamo infine inserito dei comandi per poter muovere il rettangolo e ridimensionarlo a nostro piacimento all’interno della pictureBox.

Private Sub PictureBox1_MouseDown(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles PictureBox1.MouseDown

If Me.SS Is Nothing Then Exit Sub

Me.MouseTastoPremuto = True

        Me.XinizialeMOUSE = e.X
        Me.YinizialeMOUSE = e.Y
        Me.XinizialeRETT = Rettangolo.X
        Me.YinizialeRETT = Rettangolo.Y
        Me.WInizialeRETT = Rettangolo.Width
        Me.HInizialeRETT = Rettangolo.Height

End Sub

Private Sub PictureBox1_MouseMove(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.MouseEventArgs) Handles PictureBox1.MouseMove

If Me.grafico Is Nothing Then Exit Sub

If Not Me.MouseTastoPremuto Then Exit Sub

If e.Button = Windows.Forms.MouseButtons.Left Then

Rettangolo.X = Me.XinizialeRETT + (e.X - Me.XinizialeMOUSE)
Rettangolo.Y = Me.YinizialeRETT + (e.Y - Me.YinizialeMOUSE)

Else

Rettangolo.Width = Me.WInizialeRETT + (e.X - Me.XinizialeMOUSE)

Rettangolo.Height = Me.HInizialeRETT + (e.X - Me.XinizialeMOUSE)

End If

Me.TrasfomaCoordInPnt()

Me.DisegnaLeSerie()

End Sub

· Riporto la funzione per il calcolo dellla deviazione standard

Function CalcoloDevStd(ByVal serie As List(Of Osservazione), ByVal Posto As Integer)

If (NumericUpDown1.Value = 0) Then

           DistanzaDallaMedia = 1
        Else
            Me.DistanzaDallaMedia = CInt(Me.NumericUpDown1.Value - 1)
        End If
        Dim somma As Double
        Dim count As Double
        Dim scarti As Double
        Dim scartiquadrati As Double
        Dim media As Double
        Dim var As Double
        Dim deviazionestandard As Double
        For i As Integer = i To serie.Count - 1
            somma += serie(i).Prezzo
            count += 1
            media = somma / count
            scarti = serie(i).Prezzo - media
            scartiquadrati = scarti ^ 2
            var = scartiquadrati / count
        Next
        deviazionestandard = Math.Sqrt(var)
        Return deviazionestandard

End Function

RISULTATO OTTENUTO

LINK:https://www.box.com/s/x0hgqvkszv6v2pjk1toa

Esame Data Mining: Algoritmi e Programmazione

lunedì 17 dicembre 2012

PRESENTAZIONE BLOG

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