О прогнозировании экономических показателей с помощью нейроэволюционных моделей
Автор: Федотов Дмитрий Валерьевич, Семенкин Евгений Станиславович
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Экономика
Статья в выпуске: 5 (57), 2014 года.
Бесплатный доступ
Прогнозирование временных рядов является сложной и интересной задачей. Экономическая ситуация в стране или отрасли зависит от многих факторов и событий, а также, в свою очередь, влияет на множество ситуаций. Инновационные проекты в области ракетно-космической техники требуют больших денежных инвестиций и временных затрат на разработку и внедрение. Для таких вложений необходима релевантная и надежная информация о возможном будущем состоянии экономики с целью минимизации рисков, а также для своевременной корректировки планов. В частности, для получения такой информации можно использовать временные ряды различных показателей экономического развития. В данной статье в качестве основной технологии прогнозирования используются нейросетевые предикторы, автоматически генерируемые генетическими алгоритмами, что позволяет повысить качество предоставляемого прогноза, а также показывается преимущество самоконфигурируемого генетического алгоритма по сравнению со стандартным при использовании в программной системе для настройки весовых коэффициентов нейронных сетей. Качество прогноза, выполняемого нейронной сетью, зависит также и от ее структуры. В работе используется алгоритм генетического программирования для формирования структуры нейронных сетей, так как он позволяет создавать гибкие и эффективные модели без участия человека-эксперта, что позволяет автоматизировать конфигурирование нейросетевых предикторов. Тестирование полученной комбинации интеллектуальных информационных технологий осуществляется на задаче прогнозирования значений финансовых временных рядов с использованием в качестве входов значений цен и объемов торгов, а также полученных на их основе технических индикаторов. Разработанная система позволяет автоматически построить нейросетевой предиктор и получить качественный прогноз изменения экономических показателей. Проведено сравнение с другими интеллектуальными информационными технологиями прогнозирования и выявлено, что разработанная система показывает в среднем более высокие результаты.
Нейронные сети, эволюционные алгоритмы, самоконфигурирование, временные ряды, прогнозирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148177368
IDR: 148177368
Список литературы О прогнозировании экономических показателей с помощью нейроэволюционных моделей
- Оссовский С. Нейронные сети для обработки информации. М.: Финансы и статистика, 2002. 344 с
- Anderson D., McNeill G. Artificial neural networks technology//DACS report. 1992. 87 p
- Haupt R. L., Haupt S. E. Practical Genetic Algorithms. 2 ed. Wiley, 2004. P. 261
- Koza J. R. Genetic Programming: On the Programming of Computers by Means of Natural Selection. MIT Press, 1992
- Галушкин А. И. Синтез многослойных систем распознавания образов. М.: Энергия, 1974
- Werbos P. J., Beyond regression: New tools for prediction and analysis in the behavioral sciences. Ph. D. thesis. Cambridge: Harvard University, 1974. Wright A. Genetic algorithms for real parameter optimization. Foundations of Genetic Algorithms. San Mateo, Morgan Kaufmann, 1991. Pp. 205-218.
- Eiben A. E., Smith J. E., Introduction to evolutionary computing. Berlin: Springer, 2003.
- Semenkin E., Semenkina M. Self-configuring genetic algorithm with modified uniform crossover operator//Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics). 7331 LNCS (PART 1). 2012. Рp. 414-421.
- Gomez J. Self Adaptation of Operator Rates Evolutionary Algorithms//Genetic and Evolutionary Computation -GECCO 2004: Lecture Notes in Computer Science. Vol. 3102. 2004. Рp. 1162-1173.
- Semenkina M., Semenkin E. Hybrid Selfconfiguring Evolutionary Algorithm for Automated Design of Fuzzy Classifier//Advances in Swarm Intelligence/Y. Tan (Eds.). ICSI 2014. Part 1. LNCS 8794. 2014. P. 310-317.
- Burakov S. V., Semenkin E. S. Solving variational and Cauchy problems with self-configuring genetic programming algorithms//International Journal of Innovative Computing and Applications. 2013. Vol. 5, iss. 3. P. 152-162.
- Semenkin E., Semenkina M. Classifier Ensembles Integration with Self-Configuring Genetic Programming Algorithm//Adaptive and Natural Computing Algorithms: Lecture Notes in Computer Science. Vol. 7824. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2013. P. 60-69.
- Molga M., Smutnicki Cz. Test functions for optimization need. 3 kwietnia. 2005.
- Fama E. F. Random walks in stock market prices//Financial Analysts Journal. 1965. 21(5). P. 55-59.
- Cootner P. H. The random character of stock market prices. MIT Press. 1964. R2013b -Updates to the MATLAB and Simu-link product families . URL: http://www.mathworks.com/products/new_products/relea se2013b.html (дата обращения: 18.01.2015).
- Zhang Y. Prediction of Financial Time Series with Hidden Markov Models. Simon Fraser University, 2004
- Fedotov D. V. On financial time series prediction using neural network models and evolutionary algorithms//Materials of the Third International Workshop on Mathematical Models and its Applications (IWMMA-2014). 2014. P. 3
- Predictive Analytics, Data Mining, Self-service, Open source -RapidMiner . URL: http://rapidminer.com/(дата обращения: 20.10.2014)
- Rapid-I Market Place Weka Extension for RapidMiner . URL: http://marketplace.rapid-i.com/UpdateServer/faces/product_details. xhtml?productId=rmx_weka (дата обращения: 20.10. 2014)