隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展,股市已成為當(dāng)前金融市場的重要組成部分。傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)方法在處理非線性、高噪聲、波動性強的股票時序預(yù)測問題時存在局限性,而近年來深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興起,給股票趨勢預(yù)測問題提供了新的解決方案。采用長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（Long Short-Term Memory,LSTM）來處理長距離的股票時序問題,構(gòu)建了一個多類別特征體系作為長短期記憶網(wǎng)絡(luò)的輸入進行訓(xùn)練,包括常用技術(shù)指標、多種關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點特征和個股真實事件信息等。同時,通過實驗全面分析了各類特征對股票趨勢預(yù)測的有效程度,對比結(jié)果表明了多類別特征體系在預(yù)測中的良好表現(xiàn),其能夠達到68.77%的短期漲跌預(yù)測準確率。另外還將LSTM與CNN,RNN和MLP等模型進行了比較,實驗結(jié)果表明LSTM在解決該時序預(yù)測問題上優(yōu)于其他模型。 

【文章來源】：計算機科學(xué). 2020年S2期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

輸入變量的滑動窗口設(shè)置

LSTM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示,使用“遺忘門”“輸入門”“輸出門” 3種特殊的門結(jié)構(gòu)來構(gòu)成循環(huán)體,門結(jié)構(gòu)中通過sigmoid神經(jīng)元控制保留多少輸入信息。LSTM中還存在著一個隱藏的記憶結(jié)構(gòu)Ct,該變量每次都參與運算,但只輸出ht,并不會輸出Ct,而是將其保存?zhèn)鬟f到下一次運算中。根據(jù)LSTM網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),每個LSTM單元的計算如式(2)-式(7)所示,其中ft表示遺忘門,it表示輸入門,Ot表示輸出門,xt表示此時刻的輸入,t表示要輸入的信息,Ct-1表示前一時刻cell狀態(tài),Ct表示此時刻cell狀態(tài),ht表示當(dāng)前單元的輸出,ht-1表示前一時刻單元的輸出。

首先,對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,包括檢查數(shù)據(jù)一致性,處理無效值,填補缺失值以及過濾不符合要求的數(shù)據(jù)等。然后,根據(jù)經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)集構(gòu)建特征,計算技術(shù)指標、轉(zhuǎn)折點等添加到數(shù)據(jù)集上,同時加入個股事件信息。將處理好的數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集和測試集,選擇相關(guān)的輸入特征,建立模型訓(xùn)練。最后,將模型預(yù)測結(jié)果與真實測量結(jié)果進行比較,用預(yù)測準確率和MSE來評估。根據(jù)評估結(jié)果不斷進行調(diào)整,以提高模型的泛化能力。處理流程如圖3所示。4.4 參數(shù)設(shè)置及優(yōu)化


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