الانتقال إلى المحتوى
جميع مستندات المكتبة

PCA والشبكات العصبية لكشف الشذوذ في السلاسل الزمنية المالية

مقال arXiv papers · المؤلف: Stéphane Crépey et al.

الملخص

يكشف هذا الأسلوب الشذوذ في السلاسل الزمنية المالية التي تضم عوامل مخاطر سوق متعددة، حيث يمكن للمشاهدات الملوثة أن تشوه نماذج المخاطر ومقاييسها الناتجة. ويطبق أولًا تحليل المكونات الرئيسية لضغط بيانات السلاسل الزمنية وإعادة بنائها، مستخرجًا سمات تمثل السلسلة. ثم تنتج شبكة عصبية أمامية درجة للشذوذ، وتُعلَّم المشاهدات التي تتجاوز حدًا فاصلًا.

بدلًا من تحديد ذلك الحد يدويًا، يتعلمه الأسلوب بوصفه معلمة في الشبكة عبر دالة خسارة مخصصة. ويقارن المؤلفون الأسلوب بكواشف شذوذ معتمدة على مجموعات بيانات اصطناعية وحقيقية، ويوردون أداءً مرتفعًا ومستقرًا. كما وجدوا انخفاض أخطاء تقدير القيمة المعرضة للخطر عند تصحيح حالات الشذوذ المكتشفة باستخدام أسلوب تعويض أساسي. ولا يحدد المقتطف أحجام مجموعات البيانات أو إعدادات المقارنة أو مدى ثبات النتائج عبر الأسواق والأنظمة المختلفة؛ كما قد يؤثر التعويض في تقديرات المخاطر اللاحقة.

الأفكار الرئيسية

  • يضغط تحليل المكونات الرئيسية السلاسل المالية ويعيد بناءها لاستخراج سمات الكشف.
  • تمنح شبكة عصبية أمامية كل سلسلة درجة شذوذ.
  • يُتعلَّم الحد الفاصل للشذوذ أثناء التحسين بدلًا من تثبيته يدويًا.
  • يُقيّم الأسلوب بمقارنته بكواشف معروفة على بيانات اصطناعية وحقيقية.
  • ورد أن التعويض الأساسي بعد الكشف يقلل أخطاء تقدير القيمة المعرضة للخطر.

الوسوم

النص الكامل
# Anomaly Detection on Financial Time Series by Principal Component Analysis and Neural Networks


# Anomaly Detection on Financial Time Series by Principal Component Analysis and Neural Networks









A major concern when dealing with financial time series involving a wide variety ofmarket risk factors is the presence of anomalies. These induce a miscalibration of the models used toquantify and manage risk, resulting in potential erroneous risk measures. We propose an approachthat aims to improve anomaly detection in financial time series, overcoming most of the inherentdifficulties. Valuable features are extracted from the time series by compressing and reconstructingthe data through principal component analysis. We then define an anomaly score using a feedforwardneural network. A time series is considered to be contaminated when its anomaly score exceeds agiven cutoff value. This cutoff value is not a hand-set parameter but rather is calibrated as a neuralnetwork parameter throughout the minimization of a customized loss function. The efficiency of theproposed approach compared to several well-known anomaly detection algorithms is numericallydemonstrated on both synthetic and real data sets, with high and stable performance being achievedwith the PCA NN approach. We show that value-at-risk estimation errors are reduced when theproposed anomaly detection model is used with a basic imputation approach to correct the anomaly.

يُعرض النص كاملًا مع نسبه إلى مصدره وفقًا لترخيصه. الترخيص: abstract CC0

أعدّ وكيل الأبحاث في Stratmill هذا الملخص استنادًا إلى المصدر الأصلي؛ وهو ليس نسخة منه.