論文の概要: Real-time Forecasting of Time Series in Financial Markets Using Sequentially Trained Many-to-one LSTMs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.04678v1
• Date: Tue, 10 May 2022 05:18:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-05-14 18:50:47.522325
• Title: Real-time Forecasting of Time Series in Financial Markets Using Sequentially Trained Many-to-one LSTMs
• Title（参考訳）: 連続学習多対一LSTMを用いた金融市場における時系列のリアルタイム予測
• Authors: Kelum Gajamannage and Yonggi Park
• Abstract要約: 2つのLSTMをトレーニングし、例えば、以前のデータのT$タイムステップをトレーニングし、1回だけ前に進むことを予測します。 1つのLSTMは最適なエポック数を見つけるために使用されるが、第2のLSTMは予測するエポック数だけを訓練する。 我々は、現在の予測を次の予測のためのトレーニングセットとして扱い、同じLSTMを訓練する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.304585143845864
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Financial markets are highly complex and volatile; thus, learning about such markets for the sake of making predictions is vital to make early alerts about crashes and subsequent recoveries. People have been using learning tools from diverse fields such as financial mathematics and machine learning in the attempt of making trustworthy predictions on such markets. However, the accuracy of such techniques had not been adequate until artificial neural network (ANN) frameworks were developed. Moreover, making accurate real-time predictions of financial time series is highly subjective to the ANN architecture in use and the procedure of training it. Long short-term memory (LSTM) is a member of the recurrent neural network family which has been widely utilized for time series predictions. Especially, we train two LSTMs with a known length, say $T$ time steps, of previous data and predict only one time step ahead. At each iteration, while one LSTM is employed to find the best number of epochs, the second LSTM is trained only for the best number of epochs to make predictions. We treat the current prediction as in the training set for the next prediction and train the same LSTM. While classic ways of training result in more error when the predictions are made further away in the test period, our approach is capable of maintaining a superior accuracy as training increases when it proceeds through the testing period. The forecasting accuracy of our approach is validated using three time series from each of the three diverse financial markets: stock, cryptocurrency, and commodity. The results are compared with those of an extended Kalman filter, an autoregressive model, and an autoregressive integrated moving average model.
• Abstract（参考訳）: 金融市場は高度に複雑で不安定であり、このような市場について予測のために学ぶことは、クラッシュやその後の回復を早期に警告する上で不可欠である。 金融数学や機械学習といった様々な分野の学習ツールを使って、そのような市場で信頼できる予測をしようとしている。 しかし、人工ニューラルネットワーク(ann)フレームワークが開発されるまでは、この技術の精度は十分ではなかった。 さらに、財務時系列の正確なリアルタイム予測を行うことは、使用中のANNアーキテクチャとその訓練手順に非常に適している。 長期記憶(Long Short-term memory, LSTM)は、時系列予測に広く利用されているリカレントニューラルネットワークファミリーのメンバーである。 特に、既知の長さを持つ2つのLSTM、例えば、以前のデータのT$タイムステップをトレーニングし、わずか1回だけ前進を予測します。 各イテレーションにおいて、1つのLSTMが最適なエポック数を見つけるために使用される一方で、第2のLSTMは予測するエポック数だけを訓練する。 我々は、現在の予測を次の予測のためのトレーニングセットとして扱い、同じLSTMを訓練する。 従来のトレーニング手法では,テスト期間中に予測がさらに遠ざかると誤差が大きくなるが,本手法では,テスト期間中にトレーニングが進むにつれて,精度が向上する。 我々のアプローチの予測精度は、株式、暗号通貨、商品の3つの異なる金融市場の3つの時系列を用いて検証される。 その結果,拡張カルマンフィルタ,自己回帰モデル,自己回帰的統合移動平均モデルと比較した。

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