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2022-05-11
英文标题:
《Using real-time cluster configurations of streaming asynchronous
  features as online state descriptors in financial markets》
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作者:
Dieter Hendricks
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最新提交年份:
2017
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英文摘要:
  We present a scheme for online, unsupervised state discovery and detection from streaming, multi-featured, asynchronous data in high-frequency financial markets. Online feature correlations are computed using an unbiased, lossless Fourier estimator. A high-speed maximum likelihood clustering algorithm is then used to find the feature cluster configuration which best explains the structure in the correlation matrix. We conjecture that this feature configuration is a candidate descriptor for the temporal state of the system. Using a simple cluster configuration similarity metric, we are able to enumerate the state space based on prevailing feature configurations. The proposed state representation removes the need for human-driven data pre-processing for state attribute specification, allowing a learning agent to find structure in streaming data, discern changes in the system, enumerate its perceived state space and learn suitable action-selection policies.
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中文摘要:
我们提出了一种在高频金融市场中在线、无监督地从流式、多功能、异步数据中发现和检测状态的方案。在线特征相关性使用无偏无损傅里叶估计器计算。然后使用高速最大似然聚类算法找到最能解释相关矩阵结构的特征聚类配置。我们推测,该特征配置是系统时间状态的候选描述符。通过使用一个简单的集群配置相似性度量,我们能够根据主要的特征配置枚举状态空间。所提出的状态表示消除了对状态属性规范的人为数据预处理的需要,允许学习代理在流数据中找到结构,识别系统中的变化,枚举其感知的状态空间,并学习合适的动作选择策略。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Trading and Market Microstructure        交易与市场微观结构
分类描述:Market microstructure, liquidity, exchange and auction design, automated trading, agent-based modeling and market-making
市场微观结构,流动性,交易和拍卖设计,自动化交易,基于代理的建模和做市
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一级分类:Computer Science        计算机科学
二级分类:Machine Learning        机器学习
分类描述:Papers on all aspects of machine learning research (supervised, unsupervised, reinforcement learning, bandit problems, and so on) including also robustness, explanation, fairness, and methodology. cs.LG is also an appropriate primary category for applications of machine learning methods.
关于机器学习研究的所有方面的论文(有监督的,无监督的,强化学习,强盗问题,等等),包括健壮性,解释性,公平性和方法论。对于机器学习方法的应用,CS.LG也是一个合适的主要类别。
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Computational Finance        计算金融学
分类描述:Computational methods, including Monte Carlo, PDE, lattice and other numerical methods with applications to financial modeling
计算方法,包括蒙特卡罗,偏微分方程,格子和其他数值方法,并应用于金融建模
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2022-5-11 02:14:07
2017年5月4日,使用streamingasynchronous功能的实时群集配置作为金融市场的在线状态描述符预印˙002D。亨德里克斯*威特沃特斯大学计算机科学与应用数学学院,约翰内斯堡,威特沃特斯2050,南非(2017年4月发布的v1.1)我们提出了一个方案,用于在线、无监督地发现和检测高频金融市场中的流式、多功能、异步数据。使用无偏无损傅里叶估计器计算在线特征相关性。然后使用一种高速最大似然聚类算法来找到最能解释相关矩阵结构的特征聚类配置。我们推测,该特征配置是系统时间状态的候选描述符。通过使用一个简单的聚类配置相似性度量,我们能够根据主要的特征配置枚举状态空间。提出的状态表示消除了对状态属性指定的人为数据预处理的需求,允许学习代理在流数据中查找结构、识别系统中的变化、枚举其感知的状态空间和可学习的操作选择策略。关键词:状态空间发现;在线学习;异步数据;金融市场;1。简介机器学习在高频金融市场中已变得无处不在,因为技术进步使低延迟自动算法能够取代传统上由人类交易员、投资组合经理、风险经理和监管者执行的功能。
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2022-5-11 02:14:10
对于交易算法来说尤其如此,最近,强化学习算法被认为是传统随机控制技术(如Bertsimas和Lo(1998年)、Almgren和Chriss(2000年)、Forsyth(2011年)、Frei和Westray(2015年)、Cartea等人(2015年))的动态替代,用于通过系统映射最优轨迹。Nevmyvaka(2004年)、Nevmyvaka等人(2006年)是第一批考虑使用强化学习代理来优化清算计划的限额订单安排的作者。他们使用离散状态、离散行动Q-学习代理,根据清算计划的剩余时间、剩余库存到交易的时间以及基于领域的公共状态属性(如当前价差、价格水平和数量),该代理收敛到最优价格的策略,以在市场上发布剩余库存。Hen dricks和Wilcox(2014)考虑了一个类似的问题,证明了强化学习剂可用于根据当前价差和交易量动态调整交易策略,执行一系列优化的市场订单。这些作者证明了一个重要的事实*现任职务:牛津大学牛津曼定量金融研究所机器学习研究组。电子邮件:迪特。hendricks@eng.ox.ac.uk1arXiv:1603.06805v2[q-fin.TR]4 2017年5月4日预印本˙002与最先进的技术相比,交易成本有了积极的提高,促使强化学习成为金融市场在线学习代理的合适框架。
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2022-5-11 02:14:14
然而,这两项研究都在学习算法中使用一组主观属性来表示状态。虽然选择是由领域知识决定的,并且可能适用于人类交易者的操作规模,但我们推测,对于在机器规模上操作的代理,更客观的表示可能会产生更好的交易策略。众所周知,某些类别的机器学习算法的性能在很大程度上取决于它们所应用的数据表示或特征的选择(Hinton(2007),Lee等人(2009),Bengio等人)。这可能是由于某些形式的表示掩盖了解释数据变化的可利用特征,或者至少将其掩埋在学习算法无法检测到的层中。因此,数据预处理可以发挥重要作用,使用领域知识为有效的机器学习提供适当的表示。虽然这种人为干预有助于指导新领域中的学习代理,但它确实将代理的可发现策略限制为模仿该领域中直觉的人类代理可接受的策略。Bengio等人表示,艺术智能应该从根本上了解我们周围的世界,从而能够在无需人工干预的情况下,从低级感官数据中识别并分离出计划外特征。通过这种方式,机器学习代理可以为人类代理所期望的策略提供更一般的、有时是互补的最优策略,从而培养自己独特的机器智能。这一目标得到了机器学习界的认可,最近,关于无监督特征学习(或深度学习)的科学活动激增,寻求发现有用的表征,从而在各个领域产生更有意义的分类器和预测器(seeDahl等人。
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2022-5-11 02:14:18
(2012)、Hinton等人(2012)、Boulanger Lewandowski等人(2012)、Ciresan等人(2012)、Glorot等人(2011)、Krizhevsky等人(2012),以获取一些最先进的示例)。在最近的一次NIPSworkshop上,Mnih等人提出了第一个深度学习模型,该模型使用强化学习Mnih等人(2013)从高维感官数据中成功学习控制策略。该代理能够使用卷积神经网络(CNN)学习玩几个Atari2600游戏,该网络使用Q-学习算法训练,只使用原始像素作为输入。虽然这与最优交易执行问题有所不同,但它确实提供了一些与我们的目标一致的类比:使用低级感官数据(这里是像素,而我们的问题是流式滴答数据),神经网络能够从原始数据中提取有用的表示,并训练Q-学习代理实现某些目标。虽然将这种技术应用于我们的问题似乎是合适的,但CNN的计算负担对于我们使用适度硬件实现在线近实时算法的目标来说可能过于繁重。即使是Ciresan等人(2011年)在最先进、计算效率最高、GPU优化的CNN方面的最新工作也为相对简单的问题提供了分钟级的计算时间。因此,我们的任务是开发一种状态表示形式,它可以直接从原始异步滴答数据构建,能够捕获限额订单簿的显著特征,在计算上能够近实时使用(秒级),并且可以成功地与Q学习结合,以获得最佳交易执行策略。在接下来的章节中,我们将介绍我们的方法,该方法能够在几秒钟的计算时间内构建丰富的状态表示,使用相对适中的硬件,实现在线学习的近实时状态检测。2.
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2022-5-11 02:14:22
聚类配置作为时间状态描述符在之前考虑高频金融市场状态表示的研究中,以下预处理属性被用作候选描述符:买卖价差、报价量、报价量不平衡、交易价格水平和交易量(Nevmyvaka et al.(2006)、Hendricks和Wilcox(2014))。这些信息来源于胡曼贸易商关于2017年5月4日预印市场交易执行成本的典型驱动因素的常见概念和直觉。考虑一个交易员,他只能执行市场订单,以满足限价订单簿市场中的到达价格目标。限价订单簿是市场参与者愿意进行交易的报价和交易量的明细表,其中,询报价指的是卖出订单,投标报价指的是买入订单,投标报价严格低于询报价。如果参与者愿意等待市场朝着他们的限价方向发展,那么下达限价订单的有效参与者可以获得有利的价格。因此,交易发生的时间存在不确定性(如果有的话)。或者,交易者可以下一个市场指令,通过与系统中的现行限价指令匹配来保证执行,也就是说,一个市场指令将与相应的限价卖出报价匹配,交易价格计算为匹配卖出报价的成交量加权价。因此,该时间担保的成本是买入(卖出)订单的较高(较低)价格,而该成本的范围受限价订单簿中的预报价深度的制约。
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