מסנני קלמן, מודלים נסתרים של מרקוב וזיהוי מגמות פיננסיות
סיכום
מאמר זה מסביר סינון קלמן באמצעות דוגמה פיננסית מפושטת, הניסוח המתמטי שלו וייצוג כמודל גרפי הסתברותי. התצוגה הגרפית מקשרת בין מסנני קלמן למודלים נסתרים של מרקוב ומשמשת להנמקת שיטות הסקה למסנני קלמן מורחבים. הדיון בוחן גם כיצד מודלים אלה עשויים לייצג דינמיקה משתנה בשווקים פיננסיים.
לצורך אמידת פרמטרים, המחברים מציגים אופטימיזציה של CMA-ES כחלופה לאלגוריתם EM (תוחלת־מקסום) המסורתי. הם בוחנים הנחות שונות לגבי דינמיקת השוק ומדווחים על בדיקות של יישומי מסנן קלמן ושל מודלים נסתרים של מרקוב. המאמר גם מקשר בין שיטות המבוססות על קלמן למערכות טכניות העוקבות אחר מגמה ומדווח על ביצועים טובים יותר בזיהוי מגמות. התיאור שסופק אינו כולל מערכי נתונים, תכנון בדיקה, פרטי אמת מידה או מדדי ביצועים, ולכן אינו מוכיח עד כמה היתרון המדווח עמיד בשווקים או בתנאים שונים.
רעיונות מרכזיים
- אפשר לתאר מסנן קלמן גם באמצעות משוואות העדכון שלו וגם כמודל גרפי הסתברותי.
- ניסוח המודל הגרפי מקשר בין סינון קלמן למודלים נסתרים של מרקוב.
- המאמר מפתח הליכי הסקה למסנני קלמן מורחבים באמצעות קשר זה.
- מוצגת שיטת CMA-ES כחלופה לאלגוריתם EM (תוחלת־מקסום) לצורך אמידת פרמטרים.
- המחברים בודקים גישות אלה בשווקים פיננסיים ומדווחים על יישום לזיהוי מגמות.
תגיות
הטקסט המלא
# Kalman filter demystified: from intuition to probabilistic graphical model to real case in financial markets # Kalman filter demystified: from intuition to probabilistic graphical model to real case in financial markets In this paper, we revisit the Kalman filter theory. After giving the intuition on a simplified financial markets example, we revisit the maths underlying it. We then show that Kalman filter can be presented in a very different fashion using graphical models. This enables us to establish the connection between Kalman filter and Hidden Markov Models. We then look at their application in financial markets and provide various intuitions in terms of their applicability for complex systems such as financial markets. Although this paper has been written more like a self contained work connecting Kalman filter to Hidden Markov Models and hence revisiting well known and establish results, it contains new results and brings additional contributions to the field. First, leveraging on the link between Kalman filter and HMM, it gives new algorithms for inference for extended Kalman filters. Second, it presents an alternative to the traditional estimation of parameters using EM algorithm thanks to the usage of CMA-ES optimization. Third, it examines the application of Kalman filter and its Hidden Markov models version to financial markets, providing various dynamics assumptions and tests. We conclude by connecting Kalman filter approach to trend following technical analysis system and showing their superior performances for trend following detection.
מוצג במלואו בציון המקור ובהתאם לרישיון שלו. רישיון: abstract CC0
הסיכום נכתב בידי סוכן המחקר של Stratmill על סמך המקור; הוא אינו העתק של המקור.