論文の概要: Quantum-Enhanced Forecasting: Leveraging Quantum Gramian Angular Field
and CNNs for Stock Return Predictions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07427v3
- Date: Mon, 11 Dec 2023 13:23:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-13 01:24:34.393652
- Title: Quantum-Enhanced Forecasting: Leveraging Quantum Gramian Angular Field
and CNNs for Stock Return Predictions
- Title(参考訳): 量子エンハンス予測:ストックリターン予測に量子グラム角場とcnnを活用する
- Authors: Zhengmeng Xu, Yujie Wang, Xiaotong Feng, Yilin Wang, Yanli Li, Hai Lin
- Abstract要約: 我々はQuantum Gramian Angular Field (QGAF) という時系列予測手法を提案する。
このアプローチは、時系列分類と予測の精度を高めることを目的として、量子コンピューティング技術の利点とディープラーニングを融合する。
CNNトレーニングに適した2次元画像にストックリターン時系列データを変換した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.61008546005233
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a time series forecasting method named Quantum Gramian Angular
Field (QGAF). This approach merges the advantages of quantum computing
technology with deep learning, aiming to enhance the precision of time series
classification and forecasting. We successfully transformed stock return time
series data into two-dimensional images suitable for Convolutional Neural
Network (CNN) training by designing specific quantum circuits. Distinct from
the classical Gramian Angular Field (GAF) approach, QGAF's uniqueness lies in
eliminating the need for data normalization and inverse cosine calculations,
simplifying the transformation process from time series data to two-dimensional
images. To validate the effectiveness of this method, we conducted experiments
on datasets from three major stock markets: the China A-share market, the Hong
Kong stock market, and the US stock market. Experimental results revealed that
compared to the classical GAF method, the QGAF approach significantly improved
time series prediction accuracy, reducing prediction errors by an average of
25% for Mean Absolute Error (MAE) and 48% for Mean Squared Error (MSE). This
research confirms the potential and promising prospects of integrating quantum
computing with deep learning techniques in financial time series forecasting.
- Abstract(参考訳): 量子グラム角場(qgaf)と呼ばれる時系列予測手法を提案する。
このアプローチは、時系列分類と予測の精度を高めることを目的として、量子コンピューティング技術の利点とディープラーニングを融合する。
我々は,特定の量子回路を設計することで,畳み込みニューラルネットワーク(cnn)トレーニングに適した二次元画像にストックリターン時系列データを変換することに成功した。
古典的なGramian Angular Field(GAF)アプローチとは違い、QGAFのユニークな点は、データの正規化や逆コサイン計算の必要性を排除し、時系列データから2次元画像への変換プロセスを簡素化することにある。
本手法の有効性を検証するために,中国a株市場,香港証券取引所,米国株式市場の3つの主要株式市場のデータセットについて実験を行った。
実験の結果,従来のGAF法と比較して,QGAF法では時系列予測精度が有意に向上し,平均絶対誤差(MAE)平均25%,平均正方形誤差(MSE)平均48%の予測誤差が減少した。
本研究は、金融時系列予測における量子コンピューティングとディープラーニング技術の統合の可能性と将来性を検証する。
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