240 likes | 424 Views
Primjena neuron s kih mre ž a za predvidjanje prinosa na berzanski indeks Mr. Alenka Mugoša. Sadržaj prezentacije : Neuronske mreže – biološki aspekt Upotreba neuronskih mreža Osnovni pojmovi i principi Uvod u model neuronske mreže Primjer neuronske mre že za prognozu
E N D
Primjena neuronskih mreža za predvidjanje prinosa na berzanski indeksMr. Alenka Mugoša
Sadržaj prezentacije: • Neuronske mreže – biološki aspekt • Upotreba neuronskih mreža • Osnovni pojmovi i principi • Uvod u model neuronske mreže • Primjer neuronske mreže za prognozu • prinosa na berzanski indeks • Zaključak
Neuronske mreže – biološki aspekt • nervne ćelije, više razlišitih tipova, izuzetno složene • 1011 neurona u mozgučovjeka, svaki sa oko 103veza • Uzajamna dejstva:prenos signala, interakcija može biti hemijskaili električna u sinapsama • Strukture: feedforward , feedback i rekurentne
Neuronske mreže – biološki aspekt Hillock ulaz izlaz
Upotreba neuronskih mreža 1. Prepoznavanje oblika: -karakteri napisani rukom, - ljudsko lice, - govor, - medicinske slike, - otisci prstiju 2. Primjena u aplikacijama: - Analiza govora - Finansijska analiza: izdvajanje skupa dominantnihkomponenti 3. Interpretacija medicinskih senzora: izdvajanje otkucaja srca fetusa od majčinih otkucaja srca 4.Optimizacija i matematička statistika 5. Finansijska predviđanja 6. Automatska vožnja itd.
Osnovni pojmovi i principi • Neuron je procesorska jedinica • Neuroni se povezuju vezama u neuronsku mrežu • Veze kodirane težinskim koeficijentima • Neuroni se raspoređuju u slojeve • Prostiranje signala:unaprijed, unazad ili rekurentne
Osnovni pojmovi i principi Skup ulaza, xi Skuptežinskih koefcijenta, wi X1 w1: jačina veze ili interakcije • funkcija obrade datog ulaza u neuron y = f(Swjxj) wn Xn
Osnovni pojmovi i principi x1 x2 Izlaz Ulaz xn Skriveni slojevi
Osnovni pojmovi i principi • Priprema podataka • Mreža kao crna kutija • Obrada izlaza iz mreže Podaci Obrada izlaza Priprema podataka Neuronske mreže + metod za obučavanje
Primjer: Prepoznavanje ručno pisanih slova Osnovni pojmovi i principi • Podaci : skup karaktera • Priprema podataka • Prolazak podataka kroz mrežu • Izlaz a b
Osnovni pojmovi i principi Parametri mreže: • Težinski koeficijenti • Broj skrivenih slojeva i raspored neurona • Funkcija greške • Ideja je da se za dati skup podatka model obuči tako da može vršiti generalizaciju …
Osnovni pojmovi i principi • Mreža mora prvo da se obuči da bi mogla da generalizuje • Podaci za obučavanje mreže • Učenje mreže predstavljapodešavanje težinskih koeficijenata • Funkcija greške i algoritam izmjene težinskih koeficijenata • Skup podataka za validaciju
Osnovni pojmovi i principi • Slijedi provjera performansi dobijene mreže na skupu podataka izdvojenom za testiranje. • Svaki podatak iz skupa za testiranje : • Propušta se kroz mrežu • Mjeri se greška odstupanja • Sračuna se prosječna vrijednost odstupanja mreže kao i standardna devijacija odstupanja • Ovim parametrima se ocjenjuje uspješnost modela
Uvod u model neuronske mreže - predstavlja dnevni prinos na akciju Sa p(t) je prosječna cijena akcije A dana t - predstavlja dnevni prinos na kratkoročne obveznice sa godišnjom stopom s(t) - prinos na berzanski index
Primjer neuronske mreže za prognozu • Kako se koriste NN u finansijskim prognozama pokazaćemo na primjeru predviđanja prinosaza FTSE500 i S&P500 indexa u odnosu na stopu odgovarajućih kratkoročnih državnih obveznica. • Podaci u razmatranju su uzeti sa DataStream International i sastoje se od vremenskih serija: • FTSE-500 indeks i T-bill stope UK • S&P-500 indeks iT-bill stope US, • za period od 4.01.1988. god. do 12.12.2000 god. • Enormno velike skokove u serijama treba zanemariti.
Primjer neuronske mreže za prognozu Pretprocesiranje podataka:
Primjer neuronske mreže za prognozu Podjela podataka
Primjer neuronske mreže za prognozu • Mreža na osnovu prethodnih vrijednosti prinosa daje prognozu vrijednosti prinosa za naredni dan • Arhitektura x-y-z-1
Primjer neuronske mreže za prognozu Primjer 4-4-1-1 arhitekture gdje su težinski koeficijent do ulaza j od izlaza k je wjk w11 x1 wk1 wkd y x2 wk0 x3 x4
Primjer neuronske mreže za prognozu Performanse mreže mjerimo funkcijom f(t) na skupu za testiranje:
Primjer neuronske mreže za prognozu • 1. Performanse mreže 4-3-1-1 • Ulaz: vrijednost prinosa na index za prva četiri u • dana u nedelji • Izlaz je vrijednost prinosa petog dana • FTSE-500
Primjer neuronske mreže za prognozu • 1. Performanse mreže 6-1-3-1 • Ulaz: vrijednost prinosa na index za šest dana • Izlaz je vrijednost prinosa sedmog dana • S&P-500
Zaključak • Performanse zavise od težinskih koeficijenata • Koriste se uspješno u prognozama vremenskih serija • Aproksimiraju dobro i nelinearne funkcije