Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Deep learning-based forecasting of financial assets
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Mathematical Statistics.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Prediktering av finansiella tillgångar med hjälp av djupa neuronnät (Swedish)
Abstract [en]

Deep learning and neural networks has recently become a powerful tool to solve complex problem due to improvements in training algorithms. Examples of successful application can be found in speech recognition and machine translation. There exist relative few finance articles were deep learning have been applied, but existing articles indicate that deep learning can be successfully applied to problems in finance. 

This thesis studies forecasting of financial price movements using two types of neural networks, namely; feedforward and recurrent networks. For the feedforward neural networks we considered non-deep networks with more neurons and deep networks with fewer neurons. In addition to the comparison between feedforward and recurrent networks, a comparison between deep and non-deep networks will be made. The recurrent architecture consists of a recurrent layer mapping into a feedforward layer followed by an output layer. The networks are trained with two different feature setups, one less complex and one more complex.

The findings for non-deep vs. deep feedforward neural networks imply that there does not exist any general pattern whether deep or non-deep networks are preferable. The findings for recurrent neural networks vs. feedforward neural networks imply that recurrent neural networks do not necessarily outperform feedforward neural networks even though financial data in general are time-dependent. In some cases, adding batch normalization can improve the accuracy for the feedforward neural networks. This can be preferable instead of using more complex models, such as a recurrent neural networks. Moreover, there are significant differences in accuracies between using the two different feature setups. The highest accuracy for all networks are 52.82%, which is significantly better than the simple benchmark.

Abstract [sv]

Djupa neuronnät har under det senaste årtiondet blivit ett väldigt användarbart verktyg för att lösa komplexa problem, tack vare förbättringar i träningsalgoritmer. Två områden där djupinlärning visat sig väldigt användbart är inom taligenkänning och maskinöversättning. Det finns relativt få artiklar där djupinlärning används inom finans men i de få som existerar finns det tydliga tecken på att djupinlärning skulle kunna appliceras framgångsrikt på finansiella problem.

Denna uppsats studerar prediktering av finansiella prisrörelser med framåtkopplade nätverk och rekurrenta nätverk. För de framåtkopplade nätverken kommer vi använda oss av djupa nätverk med färre neuroner per lager och mindre djupa nätverk med fler neuroner per lager. Förutom en jämförelse mellan framåtkopplade nätverk och rekurrenta nätverk kommer även en jämförelse mellan de djupa och mindre djupa framåtkopplade nätverken att göras. De rekurrenta nätverket består av ett rekurrent lager som sedan projicerar på ett framåtkopplande lager följt av ett outputlager. Nätverken är tränade med två olika uppsättningar av insignaler, ett mindre komplext och ett mer komplext.

Resultaten för jämförelsen mellan de olika framåtkopplade nätverken indikerar att det inte med säkerhet går att säga om man vill använda sig av ett djupare nätverk eller inte, då det beror på många olika faktorer som tex. variabeluppsättning. Resultaten för jämförelsen mellan de rekurrent nätverken och framåtkopplade nätverken indikerar att rekurrenta nätverk nödvändigtvis inte presterar bättre än framåtkopplade nätverk trots att finansiell data vanligtvis är tidsberoende. Det finns signifikanta resultat där den mer komplexa variabeluppsättningen presterar bättre än den mindre komplexa. Den högsta träffsäkerheten för att prediktera rätt tecken på nästkommande prisrörelse är 52.82% vilket är signifikant bättre än ett enkelt benchmark.

Place, publisher, year, edition, pages
2017.
Series
TRITA-MAT-E, 2017:27
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-208308OAI: oai:DiVA.org:kth-208308DiVA: diva2:1107427
External cooperation
Lynx Asset Management
Subject / course
Financial Mathematics
Educational program
Master of Science - Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-09 Created: 2017-06-09 Last updated: 2017-06-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1146 kB)269 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1146 kBChecksum SHA-512
a9aa380f655002f00ee36b69a11a2f25496f7b05a3a28f50f1746309a4206e1404ae75174fc1072e02876f2a2bbb814400b4513c6a5b87fb3a0b081a65946bba
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mathematical Statistics
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 269 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 2901 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf