Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli
Yıl: 2022 Cilt: 15 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 6 - 13 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.54525/tbbmd.1073368 İndeks Tarihi: 01-08-2022
Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli
Öz: Bu çalışmada literatürdeki borsa tahmini kapsamında son yıllarda yapılan çalışmalar detaylı bir şekilde incelenmiştir. İncelenen çalışmalar doğrultusunda evrişimsel sinir ağları (CNN) modelinin borsa tahmini alanına uyarlandığı ve başarılı sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Bu kapsamda Dow30 endeksinde yer alan hisse senetlerinin bir gün sonraki pozisyonunu (al, sat, tut) tahmin etmek için 2D-CNN tabanlı bir model kullanılmıştır. Bu model için hisse senedi kapanış fiyatları, teknik göstergeler, altın fiyatı, altın oynaklık endeksi, petrol fiyatı ve petrol oynaklık endeksi verileri kullanılarak görüntü tabanlı girdi değişken kümesi oluşturulmuştur. Ayrıca bu çalışmada veri dengesizliği problemini çözmek için yeni bir kural tabanlı etiketleme algoritması önerilmiş ve buna ek olarak elde edilen görüntüler üzerinde döndürme işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaydırmalı eğitim-test yaklaşımını kullanan CNN modelinin tahmin performansı literatürdeki diğer çalışmalarla kıyaslanmıştır. Deney sonuçları, veri dengesizliği problemini gidermek için önerilen yaklaşımın CNN modeli ile birlikte kullanıldığında diğer CNN tabanlı çalışmalardan daha yüksek başarı sağladığını göstermiştir. Ayrıca önerilen bu yaklaşımın, modelin tahmin performansını literatürdeki aynı amaçla önerilen Chen ve Huang’ın yaklaşımından daha fazla iyileştirdiği gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelime: A New Rule-Based Approach for Encountered Data Imbalance Problem in Stock Prediction and 2D-CNN Model
Öz: In this study, studies of stock market forecasting in the literature were examined in detail. We observed that the convolutional neural networks (CNN) model was adapted to stock market forecasting and gave successful results. Considering the studies in the literature, a 2D-CNN-based model was proposed to predict the next day's trade action (buy, sell, hold) of stocks in the Dow30 index in this study. Image-based input variable set was created using the closing price of stocks, technical indicators, gold price, gold volatility index, oil price, and oil volatility index data for this model. In addition, a new rule-based labeling algorithm is proposed to solve the data imbalance problem, and the rotation process is performed on the obtained images. The prediction performance of the CNN model using the sliding-window training-test approach was compared with other studies in the literature. The experimental results showed that the proposed approach in this study to solve the data imbalance problem achieved higher success than other CNN-based studies when used with the CNN model. In addition, it has been observed that our proposed approach improves the model's prediction performance more than the approach proposed by Chen and Huang for the same purpose in the literature.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- [1] Fama, E. F. Random Walks in Stock Market Prices, Financial Analysts Journal, 1995, 51(1), pp. 75-80.
- [2] Kara, Y., Boyacioglu, M. A., & Baykan, Ö. K. Predicting Direction of Stock Price Index Movement Using Artificial Neural Networks and Support Vector Machines: The Sample of The Istanbul Stock Exchange, Expert Systems with Applications, 2011, 38(5), pp. 5311-5319.
- [3] Selvin, S., Vinayakumar, R., Gopalakrishnan, E. A., Menon, V. K., & Soman, K. P. Stock Price Prediction Using LSTM, RNN and CNN- Sliding Window Model, In 2017 International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI), 2017, pp. 1643-1647. IEEE.
- [4] Tekin, S., & Çanakoğlu, E. Analysis of Price Models in Istanbul Stock Exchange, In 2019 27th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 2019, pp. 1-4. IEEE.
- [5] Unal, B., & Aladag, C. H. Stock Exchange Prediction via Long Short- Term Memory Networks, Proceedings Book, 2019, 246.
- [6] Parmar, I., Agarwal, N., Saxena, S., Arora, R., Gupta, S., Dhiman, H., & Chouhan, L. Stock Market Prediction Using Machine Learning, In 2018 First International Conference on Secure Cyber Computing and Communication (ICSCCC), 2018, pp. 574- 576. IEEE.
- [7] Vijh, M., Chandola, D., Tikkiwal, V. A., & Kumar, A. Stock Closing Price Prediction Using Machine Learning Techniques, Procedia Computer Science, 2020, 167, pp. 599-606.
- [8] Du, J., Liu, Q., Chen, K., & Wang, J. Forecasting Stock Prices in Two Ways Based on LSTM Neural Network, In 2019 IEEE 3rd Information Technology, Networking, Electronic and Automation Control Conference (ITNEC), 2019, pp. 1083-1086. IEEE.
- [9] Alhazbi, S., Said, A. B., & Al-Maadid, A. Using Deep Learning to Predict Stock Movements Direction in Emerging Markets: The Case of Qatar Stock Exchange, In 2020 IEEE International Conference on Informatics, IoT, and Enabling Technologies (ICIoT), 2020, pp. 440-444. IEEE.
- [10] Sezer, O. B., & Ozbayoglu, A. M. Algorithmic Financial Trading with Deep Convolutional Neural Networks: Time Series to Image Conversion Approach, Applied Soft Computing, 2018, 70, pp. 525-538.
- [11] Sim, H. S., Kim, H. I., & Ahn, J. J. Is Deep Learning for Image Recognition Applicable to Stock Market Prediction?, Complexity, 2019.
- [12] Thakkar, A., & Chaudhari, K. A Comprehensive Survey on Deep Neural Networks for Stock Market: The Need, Challenges, and Future Directions, Expert Systems with Applications, 2021, 177, 114800.
- [13] Chen, Y. C., & Huang, W. C. Constructing A Stock-Price Forecast CNN Model with Gold and Crude Oil Indicators, Applied Soft Computing, 2021, 112, 107760.
- [14] Chandar, S. K. Convolutional Neural Network for Stock Trading Using Technical Indicators, Automated Software Engineering, 2022, 29(1), pp. 1-14.
- [15] Jiang, W. Applications of Deep Learning in Stock Market Prediction: Recent Progress, Expert Systems with Applications, 2021, 184, 115537.
- [16] Hu, Z., Zhao, Y., & Khushi, M. A Survey of Forex and Stock Price Prediction Using Deep Learning, Applied System Innovation, 2021, 4(1), 9.
- [17] Ji, Y., Liew, A. W. C., & Yang, L. A Novel Improved Particle Swarm Optimization with Long-Short Term Memory Hybrid Model for Stock Indices Forecast, IEEE Access, 2021, 9, pp. 23660-23671.
| APA | AKŞEHİR Z, KILIÇ E (2022). Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. , 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| Chicago | AKŞEHİR Zinnet Duygu,KILIÇ Erdal Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. (2022): 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| MLA | AKŞEHİR Zinnet Duygu,KILIÇ Erdal Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. , 2022, ss.6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| AMA | AKŞEHİR Z,KILIÇ E Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. . 2022; 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| Vancouver | AKŞEHİR Z,KILIÇ E Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. . 2022; 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| IEEE | AKŞEHİR Z,KILIÇ E "Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli." , ss.6 - 13, 2022. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| ISNAD | AKŞEHİR, Zinnet Duygu - KILIÇ, Erdal. "Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli". (2022), 6-13. https://doi.org/10.54525/tbbmd.1073368 |
| APA | AKŞEHİR Z, KILIÇ E (2022). Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi, 15(1), 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| Chicago | AKŞEHİR Zinnet Duygu,KILIÇ Erdal Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi 15, no.1 (2022): 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| MLA | AKŞEHİR Zinnet Duygu,KILIÇ Erdal Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi, vol.15, no.1, 2022, ss.6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| AMA | AKŞEHİR Z,KILIÇ E Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi. 2022; 15(1): 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| Vancouver | AKŞEHİR Z,KILIÇ E Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli. TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi. 2022; 15(1): 6 - 13. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| IEEE | AKŞEHİR Z,KILIÇ E "Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli." TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi, 15, ss.6 - 13, 2022. 10.54525/tbbmd.1073368 |
| ISNAD | AKŞEHİR, Zinnet Duygu - KILIÇ, Erdal. "Hisse Senedi Tahmininde Karşılaşılan Veri Dengesizliği Problemi için Yeni Bir Kural Tabanlı Yaklaşım ve 2D-CNN Modeli". TBV Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Dergisi 15/1 (2022), 6-13. https://doi.org/10.54525/tbbmd.1073368 |
