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MestradoMestrado em Economia

Financial time series forecasting using artificial neural networks

Autor
Cardoso, Luís Gil Miguéns
Data de publicação
26 Jan 2021
Acesso
Acesso livre
Palavras-chave
Artificial neural networks
Stock market
Time series forecasting
Long short-term memory
Stacked autoencoder
Resumo
PT
Este estudo constrói modelos de redes neuronais artificiais com o uso de "stacked autoencoders" (SAE) para extrair variáveis latentes sem ruído e "long short-term memory" (LSTM) para gerar previsões para o "next-day adjusted closing price" do S&P500. Dados para sete índices de ações diferentes, indicadores técnicos e variáveis macroeconómicas são usados para treinar três modelos diferentes: um 'modelo de preço' que prevê o preçoo do dia seguinte, um 'modelo de mudança que prevê a mudança relativa no preçoo e um 'modelo binário' que prevê a probabilidade de um aumento de preço. Os modelos foram avaliados com base na sua precisão preditiva e lucratividade. Os resultados mostram que os modelos falham em generalizar bem ou caem num mínimo vicioso que se aproxima de um "naive predictor". Além disso, os modelos parecem particularmente fracos a prever quebras na série, provavelmente devido à sua infrequência. Isto pode fornecer evidências que apoiam a hipótese do mercado eficiente.
EN
This study builds an artificial neural network framework with the use of stacked autoencoders (SAE) to extract deep denoised features, and long short-term memory (LSTM) to generate forecasts for the next-day adjusted closing price of S&P500. Data for seven different stock indices, technical indicators, and macroeconomic variables is used to train three different models: a 'price model' which predicts the next-day price, a 'change model' which predicts the relative change in price, and a ’binary model’ which predicts the probability of a price increase. The models were judged based on predictive accuracy and profitability. Results show the models either fail to generalize well or fall prey to a vicious minimum approximating a naive predictor. Furthermore, the models appear particularly poor at predicting breaks in the series, likely due to their infrequency. This might provide evidence supporting the efficient market hypothesis.

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