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[Python] 선생님 저도 로또에 당첨되어보고 싶어요 (로또번호 생성기 개발 후기 1)

[Python] 선생님 저도 로또에 당첨되어보고 싶어요 (로또번호 생성기 개발 후기 1)

by devsaka 3 min read 

1등 당첨은 도대체 어떻게 되는거지

cover photo: https://thewest.com.au/news/lotto/three-aussies-win-a-share-of-record-breaking-150-million-lotto-jackpot-ng-b881329020z

로또 당첨되고 싶다.

서민이라면 평일에 로또를 구매해서 품에 안고, 1등했을 때의 상상을 그리며 희망을 안고 살다가 토요일 저녁에 ‘그럼 그렇지’ 와 함께 실망하고 다시 로또를 구매하는 루틴을 경험해본 적이 있을 것이다. 개발자답게 로또 번호를 예측하는 프로그램을 만들어보자! 라는 막연한 생각과 함께 진짜 랜덤인데 이걸 어떻게 예측해에 대한 생각이 공존하던 와중… 김태영 님의 딥로또 895회 포스트를 페이스북에서 보게 되었다.

진짜 딥러닝으로 로또 번호 예측을 한다고?

포스트를 들어가보면 알겠지만, 역대 로또 당첨 번호를 크롤링해서, (n-1회차 정답, n회차 정답) 셋으로 데이터 셋을 만들고, train/validate/test 셋으로 나눈 뒤, 간단한 LSTM 모델로 학습시키는 내용이었다.

학습 결과는 당연히 처참했다. validate loss가 줄지 않은 채 상승하는 전형적인 overfitting을 보여주면서, 김태영 님도 더 이상 진행하는 것이 의미는 없지만 교육적인 측면에서 끝까지 해보시겠다고 하시며, 예측값으로 로또를 사셨는데 10줄에서 4줄, 5천원씩 총 2만원 당첨되셨다..

김태영 님은 본인이 희생할테니 하지 말라고 하셨지만, 나는 5천원이라도 당첨되어보기 위해 이 프로젝트를 시작했다.

다양하게 로또 번호를 뽑아보자

우선 다섯가지 방법으로 로또 번호를 뽑아보기로 했다.

  1. 김태영님이 작성하신 코드를 그대로 가져와, 나름대로 모델을 튜닝해서 번호를 뽑아보자(LSTM 모델에서 비순환 유닛에 드롭아웃 걸면 결과가 좋다는 논문을 본 직후에 테스트해볼 것이 필요해서 요건 고대로 진행해보기로 했다.)
  2. 역대 당첨 번호들 중 번호들의 빈도수를 계산해, 빈도수 별로 가중치를 부여하고 거기서 랜덤으로 뽑아내는 방법
    • 1회부터 900회까지를 기준
    • 직전 50회를 기준
  3. 역대 당첨 번호들 중 번호들의 빈도수를 계산해, 빈도수 별로 역 가중치를 부여하고 거기서 랜덤으로 뽑아내는 방법
    • 1회부터 900회까지를 기준
    • 직전 50회를 기준

솔직히 1번은 김태영님의 포스트를 보고 큰 기대는 하지 않았지만.. 혹시 하는 마음으로 LSTM에 드롭아웃만 걸어주는 방식으로 코드를 작성했다.

keras.layers.LSTM(128, batch_input_shape=(1, 1, 45), return_sequences=False, stateful=True, dropout=0.2),
keras.layers.Dense(45, activation='sigmoid')

2번과 3번의 경우, 기존의 크롤링을 통해 lotto.csv 을 생성하고 다음 코드를 작성했다.

# 데이터 읽어옴.
def read_data():
    df = pd.read_csv("lotto.csv")

    lotto_number_list = []
    for row in range(len(df)):
        l = [df.values[row][1], df.values[row][2], df.values[row][3], df.values[row][4], df.values[row][5], df.values[row][6]]
        lotto_number_list.append(l)

    return lotto_number_list

# 빈도수를 기준으로 로또 번호를 뽑아주는 함수
def get_lotto_number_by_frequency(number_range=0, frequency_high=False):
    # 최근 몇 게임을 가져와서 빈도수를 측정할 것인지.
    if number_range == 0:
        numbers = read_data()
        number_range = len(numbers)

    else:
        numbers = read_data()[:number_range]

    # 각 번호 별로 빈도수 체크
    count = np.zeros(45)
    for i in numbers:
        for j in i:
            count[int(j) - 1] += 1
    
    # 번호 당 나온 개수만큼 추가할 배열
    number_list = []

    # 높은 빈도수를 선택했을 때
    if frequency_high == True:     
        # n: 로또 번호
        # j: 번호당 나온 수
        for n, j in enumerate(count):
            # j만큼 (n+1)한 값을 추가
            for i in range(int(j)):
                number_list.append(n + 1)

        # 섞어주고
        np.random.shuffle(number_list)
        lotto_number = []
        # 번호 여섯개 뽑기
        for i in range(6):
            idx = random.randint(0, len(number_list))
            selected_number = number_list[idx]
            lotto_number.append(selected_number)

            while selected_number in number_list:
                number_list.remove(selected_number)

        print("높은 빈도수, 최근 " + str(number_range) + " 게임 내에서 : " + str(sorted(lotto_number)))
     
    # 낮은 빈도수를 선택했을 때
    else:
        min_value = min(count)
        max_value = max(count)

        limit_value = min_value + max_value    
        for n, j in enumerate(count):
            for i in range(int(limit_value) - int(j)):
                number_list.append(n + 1)

        np.random.shuffle(number_list)
        lotto_number = []
        for i in range(6):
            idx = random.randint(0, len(number_list))
            selected_number = number_list[idx]
            lotto_number.append(selected_number)

            while selected_number in number_list:
                number_list.remove(selected_number)

        print("낮은 빈도수, 최근 " + str(number_range) + " 게임 내에서 : " + str(sorted(lotto_number)))

그리고 이 다섯가지를 조합해 모델에서 10개, 빈도수 별로 10개를 뽑아내는 코드를 작성했다.

# 모델로 예측하는 코드는 김태영님의 포스트에 있으므로 생략
# 빈도수 별로 10개 랜덤하게 뽑아냄.
for i in range(10):
    # 0: 모델
    # 1: 50개, 높은 빈도수
    # 2: 50개, 낮은 빈도수
    # 3: 전체, 높은 빈도수
    # 4: 전체, 낮은 빈도수
    idx = random.randint(1, 4)
    # l[idx] += 1


    if idx == 0:
        predict_number(1)
    elif idx == 1:
        get_lotto_number_by_frequency(number_range=50, frequency_high=True)
    elif idx == 2:
        get_lotto_number_by_frequency(number_range=50, frequency_high=False)
    elif idx == 3:
        get_lotto_number_by_frequency(frequency_high=True)
    elif idx == 4:
        get_lotto_number_by_frequency(frequency_high=False)

제발 신이시어..

그렇게 총 20개의 번호를 뽑았고, 이미 번호를 본 순간 망했다는 것을 직감했지만 인생사 모르니 일단 찍어보자 하는 마음으로, 난생 처음 수동을 해봤다. image-center

인증샷. 이미 번호본 순간부터 글러먹었다고 생각했다.

그렇게 7일 토요일 901회 당첨을 확인해보았는데 image-center

진짜 단 한 줄도 5등 이상 당첨된 것이 없었다. 어찌보면 당연하다 싶었다.. 하지만 여기서 포기할 수 없었다. 나의 계산이 어디서 잘못되었는지를 생각하고, 좀 더 잘 뽑아줄 수 있을 것 같은 방법을 고민하기 시작했다.

잘못 계산한 것 메모

  • 확률이 제일 낮은 모델에 10개나 투자했다. 이는 기회비용적으로도 실패였다.
  • 단순히 번호별 빈도수로만 계산했다는 것이 문제였다.

다음 이야기

좀 더 개선한 로또번호 생성기에 대한 개발 방법과 902회 로또 결과는 후기 2편으로 함께 작성하겠다.