Stock Market prediction. Veranstaltung: Neueste Trends in Big Data Analytics Betreuer: Julian Kunkel

Transkript

1 Stock Market prediction Veranstaltung: Neueste Trends in Big Data Analytics Betreuer: Julian Kunkel CLEMENS BECKER

2 Agenda 1. Allgemeine Erläuterung des Aktienmarktes 2. Zeitreihen & ARIMA-Modell 3. Vorhersage durch Finanzartikel 4. Aktuelles Beispiel 5. Zusammenfassung Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 2/31

3 Aktien Quelle: Aktienerläuterung, Finanztraum, Quelle: Dividendenerläuterung, Finanztraum, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 3/31

4 Ankauf und Verkauf: Orderbuch Quelle: Beispiel für das Xetra Orderbuch, Finanznachrichten.de, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 4/31

5 Anleihen: Kapitalmarktkredite Quelle: Anleihen Erläuterung, Deutsche Bank AG, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 5/31

6 Terminkontrakt Januar KAUF 100 Stück Dezember 40 $ * 100 = 4.000$ 360 $ *100 = $ 400 $ * 100 = $ Quelle: Gold, Freepik.com, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 6/31

7 Terminkontrakt Juni VERKAUF 100 Stück Dezember 40 $ * 100 = 4.000$ 400 $ * 100 = $ 440 $ * 100 = $ $ Gewinn Quelle: Gold, Freepik.com, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 7/31

8 Optionen Käufer erwirbt nur ein Recht zum Kaufen/Verkaufen Quelle: So funktionieren Call- und Put-Optionen, Dr.Manuel Kay und Sara Zinnecker, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 8/31

9 Zeitreihen gemessene Datenpunkte in bestimmtem Zeitraum Quelle: Apple explodiert, Michael, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 9/31

10 ARIMA-Modell mögliche zu analysierende Zeitreihen Zeitreihenmuster Quelle: Wetterstation Linz Flughafen, Wetteronline, k/vermarktung/wom/de/p_rueckblick_climatediagram/temperatur/klimadiagra mm linz-flughafen-temperatur.gif Quelle: Muster, die auf Zeitreihen bei der Analyse angewendet werden können, Isabell Tran, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 10/31

11 Vorhersage durch Finanzartikel: Artikelvorbereitung Verarbeitung und Einteilung der Artikel Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 11/31

12 Sentiment Dictionary Enthält nur tatsächlich vorkommende Wörter Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 12/31

13 Gewichtung Unterscheidung ob positive oder negative Auswirkung Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 13/31

14 TF-IDF: Term frequency-inverse document frequency TFIDF Berechnung Lösung des Problems Term frequency: 1 Document frequency: 2 Quelle: How does Delta TF-IDF work?, Hady Elsahar, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 14/31

15 Reduzierung Rechenzeitverkürzung Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 15/31

16 Support Vector Machine Binäre Artikelklassifizierung Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 16/31

17 Support Vector Machine Quelle: What is a SVM?, OpenCV, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 17/31

18 Datensammlung und Testing Sammlung von Artikeln und Aktienkursen Quelle: An overview of our stock trend prediction process, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 18/31

19 Ergebnisse Genauigkeit = richtig eingeordnete Nachrichten / Gesamtanzahl an Nachrichten Quelle: Comparison of term weighting techniques, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 19/31

20 Ergebnisse Vorhersage des vietnamesischen Aktienindex Beste Vorhersage Einzelaktie mit 90% Genauigkeit Quelle: VN30 price chart with our model, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Quelle: Trend prediction and VIC price chart, Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 20/31

21 Aktuelles Beispiel Entwicklung Bitcoin 5 Jahre Entwicklung Bitcoin 1 Woche Quelle: Bitcoin Euro Chart 1 Jahr, Finanzen.net, Quelle: Bitcoin Euro Chart 1 Woche, Finanzen.net, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 21/31

22 Datensetzusammenstellung Täglich (5 Jahre) Preise + 26 Eigenschaften über Markt und Netzwerk Datenset 1 10 Minuten Datensätze 10 Sekunden Quelle: Code, Freepik.com, Datenset 2 Quelle: Database, Smashicon, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 22/31

23 Feature Selection 16 von 26 Features ausgewählt Quelle: Feature Selection, Issac Man, Shaurya Saluja, Aojia Zhao, ing%20via%20machine%20learning%20algorithms.pdf Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 23/31

24 Random Forest Random Forests bestehen aus vielen einzelnen CART-Trees Quelle: Example Decision Tree, Dr.Jason Brownlee, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 24/31

25 Random Forest Classification: abschließendes Voting Quelle: Random Forest Simplified, Venkata Jagannath, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 25/31

26 Random Forest Regression: Bildung von Durchschnitt Quelle: Distribution about salary bands, Tavish Srivastava, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 26/31

27 GLM: Generalized Linear Model Logistic Regression Quelle: probability of passing exams versus hours of studying, Wikipedia, Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 27/31

28 Ergebnisse Voraussage GLM (grün) und Random Forest (blau) im Vergleich zu realer Entwicklung (rot) Quelle: Results on 10 Minute interval Bitcoin data, Issac Man, Shaurya Saluja, Aojia Zhao, %20Bitcoin%20Trading%20via%20Machine%20Learning%20Algorithms.pdf Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 28/31

29 Zusammenfassung Unterschiedliche Produkte vorausgesagt Nicht ein State-of-the-art Ansatz Hundert prozentige Voraussage wird schwierig bleiben, da Emotionen der Anleger im Markt eine große Rolle spielen Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 29/31

30 Quellen Tavish Srivastava Introduction to Random forest Simplified Hady Elsahar How does Delta TF-IDF work? Was ist ein Futures-Kontrakt? Isabella Tran Einführung und Verarbeitung von Zeitserien isabella_tran-report.pdf Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 30/31

31 Quellen Isaac Madan, Shaurya Saluja, Aojia Zhao Automated Bitcoin Trading via Machine Learning Algorithms mated%20bitcoin%20trading%20via%20machine%20learning%20algorithms.pdf Duc Duong, Toan Nguyen, Minh Dang Stock Markt Prediction using Financial News Articles on Ho Chi Minh Stock Exchange Logistic Regression, Feature Selection using Singular Value Decomposition and orthogonal centroid feature selection for text classification DECOMPOSITION-AND-ORTHOGONAL-CENTROID-FEATURE-SELECTION-FOR-TEXT-CLASSIFICATIONpdf Clemens Becker STOCK MARKET PREDICTION 31/31