بورس اوراق بهادار صورت گرفته است. در این تحقیق سعی بر آن شده که در قالب فرایند CRISP داده کاوی و با ارجاع به آخرین تحقیقات صورت گرفته، ترکیب شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم های بهینه سازی تکاملی به عنوان مدل پیش بینی قیمت سهم در بازار بورس اوراق بهادار مورد بررسی قرار گیرد. الگوریتم های بهینه سازی تکاملی ژنتیک، ازدحام ذرات و رقابت استعماری در آموزش شبکه عصبی مصنوعی با داده های سری زمانی کاهش یافته قیمت پنج سهم منتخب از بازار بورس اوراق بهادار تهران به کار گرفته شدند و قابل قبول و قابل اطمینان بودن پیش بینی به کمک شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده با الگوریتم ازدحام ذرات بر اساس مقادیر شاخص میزان خطا (mse) پیش بینی شبکه عصبی مصنوعی مورد اشاره به اثبات رسید. همچنین عدم درک آشوب داده ها توسط الگوریتم یادگیری پیش انتشار خطا به چالش کشیده شد.

کلمات کلیدی: پیش بینی، داده کاوی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم های بهینه سازی تکاملی

فهرست مطالب

عنوان
صفحه
فصل 1 : معرفی تحقیق.. 1

1-1 مقدمه. 1

1-2 تعریف مساله. 2

1-3 اهمیت مساله. 3

1-4 هدف تحقیق.. 4

1-5 سئوالات تحقیق.. 5

1-6 مفروضات تحقیق.. 5

1-7 دامنه تحقیق.. 6

1-8 ساختار تحقیق.. 7

فصل 2 : پیشینه تحقیق.. 9

2-1 مدلهای پیش بینی قیمت سهم در تحقیقات پیشین.. 9

2-2 انتخاب/ استخراج ویژگی در قیمت سهم در تحقیقات پیشین.. 16

فصل 3 : مبانی نظری تحقیق.. 18

3-1 بازار بورس اوراق بهادار. 18

3-2 تکنیکهای رایج تحلیل و پیش بینی قیمت سهام. 19

3-3 تکنیکهای نوین تحلیل داده ها 20

3-3-1 داده کاوی.. 21

3-3-2 شبکه عصبی مصنوعی.. 26

عنوان
صفحه
3-3-3 الگوریتمهای تکاملی.. 31

3-3-3-1 الگوریتم ژنتیک… 33

3-3-3-2 الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات.. 36

3-3-3-3 الگوریتم رقابت استعماری.. 38

فصل 4 : روش تحقیق.. 43

4-1 فرایند CRISP.. 43

4-1-1 تعریف مساله. 43

4-1-2 تحلیل داده ها. 43

4-1-3 آماده سازی داده ها. 44

4-1-4 مدلسازی.. 44

4-1-5 ارزیابی.. 44

4-1-6 پیاده سازی.. 45

فصل 5 : اجرا 46

5-1 اجرای فرایند CRISP.. 46

http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%da%a9%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d9%86%d8%a7%d8%b3%db%8c-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%b1%d8%b4%d8%ahttp://zusa.ir/%d8%b3%d9%85%db%8c%d9%86%d8%a7%d8%b1-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d9%85%d9%87%d9%86%d8%af%d8%b3%db%8c-%d8%b4%db%8c%d9%85%db%8c-%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%ad%db%8c-%d9%81%d8%b1%d8%a2%db%8c%d9%86%d8%af-%d8%a8-3/http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a8%d8%b1%d8%b1%d8%b3%db%8c-%d8%b9%d9%88%d8%a7%d9%85%d9%84-%d9%85%d8%a4%d8%ab%d8%b1-%d8%a8%d8%b1-%d9%87%d9%85%d8%b3%d9%88%db%8c%db%8c-2/http://zusa.ir/%d8%af%d8%a7%d9%86%d9%84%d9%88%d8%af-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%ad%d9%82%d9%88%d9%82-%d8%a8%d8%a7-%d9%85%d9%88%d8%b6%d9%88%d8%b9%d8%aa%d9%82/http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d9%85%d9%82%d8%a7%db%8c%d8%b3%d9%87-%d8%a7%d8%b6%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%a8%d8%8c-%d8%b3%d8%a8%da%a9%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%88%d8%a7/a%d9%87-%d9%85%d9%87-44/http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%b4%d9%86%d8%a7%d8%b3%d8%a7%d9%8a%d9%8a-%d9%88-%d8%b1%d9%8a%d8%b4%d9%87-%d9%8a%d8%a7%d8%a8%d9%8a-%d8%b9%d9%88%d8%http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8http://zusa.ir/%d8%b3%d9%85%db%8c%d9%86%d8%a7%d8%b1-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d9%85%d9%87%d9%86%d8%af%d8%b3%db%8c-%d8%b4%db%8c%d9%85%db%8c-%d9%85%d9%87%d9%86%d8%af%d8%b3%db%8c-%d9%81%d8%b1%d8%a2%db%8c%d9%86%d8%af-6/http://zusa.ir/%d8%af%d8%a7%d9%86%d9%84%d9%88%d8%af-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d9%be%d9%8a%d8%b4-%d8%a8%d9%8a%d9%86%d9%8a-%d9%82%d9%8a%d9%85%d8%aa-%d8%b3/ %a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%b4%d9%86%d8%a7%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d9%85%d9%87%d9%86%d8%af%d8%b3%db%8c-%d8%b5%d9%86%d8%a7%db%8c%d8%b9-%da%af%d8%b1%d8%a7%db%8c%d8%b4-%d8%b5%d9%86%d8%a7%db%8c%d8%b9-%d8%b2%d9%85-6/ %a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%af%da%a9%d8%aa%d8%b1%db%8c-%d8%a7%d8%ab%d8%b1%d8%a8%d8%ae%d8%b4%db%8c-%d9%85%d8%af%d8%a7%d8%ae%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%b1%d9%88%d8%a7%d9%86/ %a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d9%85%d9%87%d9%86%d8%af%d8%b3%db%8c-%d8%b5%d9%86%d8%a7%db%8c%d8%b9-%da%af%d8%b1%d8%a7%db%8c%d8%b4-%d8%b5%d9%86%d8%a7%db%8c%d8%b9-%d8%b7%d8%b1-2/%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%b1%d8%b4%d8%aa%d9%87-%d8%b2%d8%a8%d8%a7%d9%86-%d8%a7%d9%86%da%af%d9%84%db%8c%d8%b3%db%8cinvestigation-on-rheological-behaviour-of-dually-mo/%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9http://zusa.ir/%d8%af%d8%a7%d9%86%d9%84%d9%88%d8%af-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d9%85%d8%b7%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%87-%d9%87%db%8c%d8%b3%d8%aa%d9%88%d9%85%d9%88/%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%b1%d8%b4%d8%aa%d9%87-%d8%b2%db%8c%d8%b3%d8%aa-%d8%b4%d9%86%d8%a7%d8%b3%db%8c-%d8%a7%d8%b1%d8%b2%db%8c%d8%a7%d8%a8-2/%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9http://zusa.ir/%d8%af%d8%a7%d9http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-40/%86%d9%84%d9%88%d8%af-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%a8%d8%b1%d8%b1%d8%b3%db%8c-%d8%b9%d9%88%d8%a7%d9%85%d9%84-%d8%aa%d8%a7%d8%ab/%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8http://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-91/%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%a8%d8%b1%d8%b1%d8%b3%d9%8a-%d8%aa%d8%b7%d8%a8%d9%8a%d9%82%d9%8a-%d9%85%d8%b3%d8%a6%d9%88%d9%84%d9%8a%d8%aa-%d9%83-2/%b3%d8%a7%d9%8a%d9%8a-%da%af%d9%88%d9%86%d9%87%e2%80%8c%d9%87%d8%a7%d9%8ahttp://zusa.ir/%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d9%85%d9%87%d8%a7%d8%b1%d8%aa%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%b2%d9%86%d8%af%da%af%db%8c-%d8%af%d8%b1-%da%a9%d8%a7%d9%87%d8%b4-%da%af%d8%b1%d8%a7%db%8c/-%d8%ac%d9%86%d8%b3-lar-2/a7%d9%85%d9%84-%d8%a8-2/

5-1-1 مجموعه داده ها. 46

5-1-2 کیفیت داده ها و کاهش داده ها. 50

5-1-3 پیاده سازی شبکه عصبی مصنوعی برای سری های زمانی.. 51

5-1-3-1 معماری شبکه عصبی مصنوعی.. 51

5-1-3-2 تطبیق ورودی های زمانی به عنوان ورودی شبکه عصبی مصنوعی.. 53

5-1-4 پیاده سازی آموزش شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتمهای تکاملی.. 54

5-1-4-1 الگوریتم ژنتیک.. 54

5-1-4-2 الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات.. 55

5-1-4-3 الگوریتم رقابت استعماری.. 56

5-1-4 به کارگیری شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده با الگوریتم های تکاملی.. 58

فصل 6 : تحلیل یافته ها، نتیجه گیری و پیشنهاد ها. 60

6-1 نتیجه گیری و پاسخ به سئوالات تحقیق.. 60

عنوان
صفحه
6-2 تحقیقات پیشنهادی آینده. 64

فهرست منابع.. 65

پیوست ها 67

پیوست 1: کد شبکه عصبی سری زمانی با آموزش با الگوریتم پیش انتشار خطا. 67

پیوست 2: کد شبکه عصبی مصنوعی با آموزش با الگوریتم ژنتیک.. 68

پیوست 3: کد شبکه عصبی مصنوعی با آموزش با الگوریتم ازدحام ذرات.. 71

پیوست 4: کد شبکه عصبی مصنوعی با آموزش با الگوریتم رقابت استعماری.. 73

فهرست جدول ها
 

عنوان
صفحه
جدول شماره  ‏2‑1: مقایسه نتایج پیش بینی مدل بت-عصبی با سه مدل دیگر. 13

جدول شماره  ‏2‑2: مقایسه نتایج پیش گویی مدل ارائه شده با مدلهای دیگر. 14

جدول شماره  ‏2‑3: نسل  بندی روشهای تحقیق در پیش بینی قیمت سهم. 16

جدول شماره  ‏3‑1: شبه کد الگوریتم پیش انتشار خطا 30

جدول شماره  ‏3‑2: شبه کد عمومی الگوریتم های تکاملی.. 32

جدول شماره  ‏3‑3: شبه کد الگوریتم ژنتیک… 34

جدول شماره ‏3‑4  : شبه کد الگوریتم ازدحام ذرات.. 37

جدول شماره ‏3‑5  : شبه کد الگوریتم رقابت استعماری.. 41

جدول شماره  ‏5‑1: نماد سهم های انتخاب شده. 46

جدول شماره  ‏5‑2: اندازه کاهش یافته داده ها 51

جدول شماره  ‏5‑3: ساختار پیاده سازی آموزش شبکه عصبی با الگوریتم ژنتیک… 54

جدول شماره  ‏5‑4: ساختار پیاده سازی آموزش شبکه عصبی با الگوریتم ازدحام ذرات.. 55

جدول شماره  ‏5‑5: ساختار پیاده سازی آموزش شبکه عصبی با الگوریتم رقابت استعماری.. 56

جدول شماره  ‏5‑6: نتایج mse شبکه عصبی آموزش دیده با الگوریتم ژنتیک… 58

جدول شماره  ‏5‑7: نتایج mse شبکه عصبی آموزش دیده با الگوریتم ازدحام ذرات.. 58

جدول شماره  ‏5‑8: نتایج mse شبکه عصبی آموزش دیده با الگوریتم رقابت استعماری.. 59

جدول شماره  ‏5‑9: نتایج mse شبکه عصبی آموزش دیده با الگوریتم پیش انتشار خطا 59

جدول شماره  ‏6‑1: میانگین و انحراف معیار خطای اجراهای ANN و BP. 61

جدول شماره  ‏6‑2: نتایج خطای پیش بینی با ANN و PSO.. 63

جدول شماره  ‏6‑3: نتایج خطای پیش بینی با ANN و ICA.. 63

فهرست شکل ها
 

عنوان
صفحه
شکل شماره  ‏3‑1 : نمونه ای تحلیل قیمت سهم با ابزارهای رویکرد تحلیل تکنیکال.. 20

شکل شماره ‏3‑2 : فرایند CRISP. 23

شکل شماره ‏3‑3 : ساختار یک نورون.. 27

شکل شماره ‏3‑4 : نمونه ای از یک شبکه عصبی مصنوعی با یک لایه پنهان.. 28

شکل شماره ‏3‑5 : نمونه نورون در شبکه عصبی مصنوعی پیشرو. 29

شکل شماره ‏3‑6 : فلوچارت عمومی الگوریتم های تکاملی.. 32

شکل شماره ‏3‑7 : نمایش ترکیب تک نقطه ای.. 35

شکل شماره ‏3‑8  : نمایش حرکت ذره در PSO.. 36

شکل شماره ‏3‑9: نمایش نمونه ای تقسیم کلونی ها به امپریالیست ها 40

شکل شماره ‏3‑10: حرکت خطی کلونی.. 41

شکل شماره  ‏3‑11: حرکت زاویه ای کلونی.. 41