Stock Price Prediction Using Statistical and Deep Learning Models

Abstract

Borsa analizi, geleceğe yönelik tahminler yapmak için finansal, politik ve sosyal göstergeleri göz önünde bulundurarak borsayı inceler ve değerlendirir. Büyük veri ve derin öğrenme teknolojilerindeki gelişmelerin çığır açan sonuçları, araştırmacıların ve endüstrinin dikkatini bilgisayar destekli borsa analizine çekmektedir. Geleneksel makine öğrenimi ve derin öğrenme modellerini kullanarak borsa analizi konusunda çeşitli çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada, temel model olarak Otoregresif Entegre Hareketli Ortalama (ARIMA) yöntemini tekrarlayan sinir ağlarının üç farklı modeliyle karşılaştırılmıştır; Uzun Kısa Süreli Bellek (Long Short Term Memory- LSTM) ağları, Geçitli Tekrarlayan Birim (Gated Recurrent Unit- GRU), dikkat katmanlı LSTM modeli. Bu çalışmada literatürdeki diğer çalışmalardan farklı olarak 28 tane finansal indikatör kullanılarak Borsa İstanbul verileri üzerinde gün içi tahminler yaparken dört farklı modelin sonuçları karşılaştırılmıştır. İstatistiksel ve doğrusal bir model olan ARIMA, zaman serileri tahmini için doğrusal olmayan RNN modelleri ile karşılaştırılmıştır ancak 3 sinir ağı modelinden de yüksek ortalama hata oranına sahip olduğu görülmüştür. LSTM sonuçları GRU modeline çok yakın olsa da GRU diğerlerinden biraz daha iyi performans göstermektedir. Dikkat mekanizmalı sinir ağı diğer temel sinir ağlarından daha iyi sonuç vermemektedir.