論文の概要: The AI Black-Scholes: Finance-Informed Neural Network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12213v1
- Date: Sun, 15 Dec 2024 22:40:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-18 14:00:17.156284
- Title: The AI Black-Scholes: Finance-Informed Neural Network
- Title(参考訳): AIBlack-Scholes:ファイナンスインフォームドニューラルネットワーク
- Authors: Amine M. Aboussalah, Xuanze Li, Cheng Chi, Raj Patel,
- Abstract要約: オプションの価格設定では、既存のモデルは原則駆動の手法とデータ駆動のアプローチに分類される。
対照的に、データ駆動モデルは市場データのトレンドを捉えるのに優れています。
本研究は、原理的手法とデータ駆動手法の両方の長所を統合することによって、これらの制限に対処するハイブリッドアプローチを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.339331636751329
- License:
- Abstract: In the realm of option pricing, existing models are typically classified into principle-driven methods, such as solving partial differential equations (PDEs) that pricing function satisfies, and data-driven approaches, such as machine learning (ML) techniques that parameterize the pricing function directly. While principle-driven models offer a rigorous theoretical framework, they often rely on unrealistic assumptions, such as asset processes adhering to fixed stochastic differential equations (SDEs). Moreover, they can become computationally intensive, particularly in high-dimensional settings when analytical solutions are not available and thus numerical solutions are needed. In contrast, data-driven models excel in capturing market data trends, but they often lack alignment with core financial principles, raising concerns about interpretability and predictive accuracy, especially when dealing with limited or biased datasets. This work proposes a hybrid approach to address these limitations by integrating the strengths of both principled and data-driven methodologies. Our framework combines the theoretical rigor and interpretability of PDE-based models with the adaptability of machine learning techniques, yielding a more versatile methodology for pricing a broad spectrum of options. We validate our approach across different volatility modeling approaches-both with constant volatility (Black-Scholes) and stochastic volatility (Heston), demonstrating that our proposed framework, Finance-Informed Neural Network (FINN), not only enhances predictive accuracy but also maintains adherence to core financial principles. FINN presents a promising tool for practitioners, offering robust performance across a variety of market conditions.
- Abstract(参考訳): オプション価格の領域では、既存のモデルは、価格関数が満足する偏微分方程式(PDE)の解法や、価格関数を直接パラメータ化する機械学習(ML)技術などのデータ駆動アプローチなど、原則駆動の手法に分類される。
原理駆動モデルは厳密な理論的な枠組みを提供するが、それらはしばしば固定確率微分方程式(SDE)に固執する資産プロセスのような非現実的な仮定に依存する。
さらに、解析解が利用できない場合、特に高次元の設定では計算集約化が可能であるため、数値解が必要である。
対照的に、データ駆動モデルは市場データトレンドのキャプチャに優れていますが、多くの場合、中核的な金融原則との整合性を欠き、解釈可能性や予測精度、特に制限されたデータセットやバイアスのあるデータセットを扱う際の懸念を提起します。
本研究は、原理的手法とデータ駆動手法の両方の長所を統合することによって、これらの制限に対処するハイブリッドアプローチを提案する。
我々のフレームワークは、PDEベースのモデルの理論的厳密性と解釈可能性と機械学習技術の適応性を組み合わせ、幅広い選択肢の価格設定のためのより汎用的な方法論を提供する。
我々は,定常的ボラティリティ(Black-Scholes)と確率的ボラティリティ(Heston)を併用したさまざまなボラティリティモデリングアプローチのアプローチを検証するとともに,提案するフレームワークであるファイナンス・インフォームド・ニューラル・ネットワーク(FINN)が予測精度を向上するだけでなく,中核的な金融原則の遵守も維持することを示した。
FINNは実践者にとって有望なツールであり、さまざまな市場条件で堅牢なパフォーマンスを提供する。
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