發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 12:49

【摘要】：谷歌Alphago在圍棋比賽中以壓倒性優(yōu)勢(shì)擊敗著名九段棋手李世石的消息引起了人們極大的關(guān)注,人工智能和深度學(xué)習(xí)也開始為更多的人所了解。深度學(xué)習(xí)是在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出的,它是包含多個(gè)隱含層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),相比于簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)它具備更加強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力,能夠?qū)��?shù)據(jù)做出更高層次的抽象,因此實(shí)際應(yīng)用效果也更好。但是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練一直是個(gè)難題,在2006年以前,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很少在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域被提起,因?yàn)樗�不好�?xùn)練,而且很容易過度擬合導(dǎo)致泛化能力差。直到2006年,Hinton[6]教授提出了深度學(xué)習(xí)的概念,并通過逐層訓(xùn)練的方法解決了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)難以訓(xùn)練的問題。之后,Hinton[7]等人又提出了解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過度擬合的Dropout方法,使得深度網(wǎng)絡(luò)的泛化能力得到提高。目前,深度學(xué)習(xí)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別以及自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域,并掀起了研究的熱潮。本文中將對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的理論進(jìn)行簡(jiǎn)介和概述,并嘗試將這些理論模型應(yīng)用到金融數(shù)據(jù)中以檢驗(yàn)其實(shí)際應(yīng)用效果。全文共分為四章：第一章簡(jiǎn)單介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展以及本文的組織結(jié)構(gòu)；第二章則詳細(xì)介紹簡(jiǎn)單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及它的一些改進(jìn)方法；第三章介紹深度學(xué)習(xí)的障礙以及深度學(xué)習(xí)模型；第四章則將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)方法應(yīng)用到股指期貨數(shù)據(jù)中并比較分析兩者效果。文中從最基礎(chǔ)的感知機(jī)模型開始介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),之后介紹sigmoid神經(jīng)元以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),介紹完神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接著介紹它的訓(xùn)練方法以及訓(xùn)練中最常用最基礎(chǔ)的誤差反向傳播算法。之后會(huì)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一些問題進(jìn)行分析并針對(duì)具體問題介紹它的相應(yīng)改善方法。在介紹完簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以后,本文會(huì)以一個(gè)具體例子來介紹深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)的困難之處,然后會(huì)介紹使這些困難得到成功解決的深度學(xué)習(xí)模型。其中會(huì)講到受限玻爾茲曼機(jī),它是深度信念網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),文中會(huì)對(duì)它做詳細(xì)介紹；還會(huì)講到另外一種在圖像識(shí)別中常用的深度學(xué)習(xí)模型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,文中會(huì)對(duì)其核心思想進(jìn)行詳細(xì)介紹。在介紹完理論部分后,文章的最后嘗試將簡(jiǎn)單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)用到股指期貨收盤價(jià)漲跌預(yù)測(cè)中,其中模型輸入會(huì)用到當(dāng)前交易時(shí)刻的價(jià)格、交易數(shù)據(jù)以及部分技術(shù)指標(biāo),輸出則是下一個(gè)交易時(shí)刻收盤價(jià)的漲跌,若上漲則輸出為1若下跌則為0,模型訓(xùn)練好以后我們輸入新的數(shù)據(jù),并將模型輸出與真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而判斷模型的應(yīng)用效果,并分別對(duì)簡(jiǎn)單神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)用效果進(jìn)行分析比較。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP183;F830.9

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本文編號(hào)：2746559