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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7816
Tipo do documento: Dissertação
Title: Aplicação de Estratégias Híbridas de Aprendizado Profundo na Estimação de Preços no Mercado de Ações Brasileiro
Other Titles: Applying Hybrid Deep Learning Strategies to Price Estimation in the Brazilian Stock Market
Autor: Orssatto, Angelo José
Primeiro orientador: Brun, André Luiz
Primeiro membro da banca: Catarina, Adair Santa
Segundo membro da banca: Paetzold, Gustavo Henrique
Resumo: No Brasil, a B3 é a bolsa de valores onde ocorre a negociação de diversos tipos de ativos, como ações de empresas, commodities, moedas, fundos imobiliários, entre outros. A série temporal de dados do mercado de ações representa uma sequência de informações, que podem incluir preço de abertura, fechamento, preços máximo e mínimos de uma ação, coletados ao longo do tempo. Muitos economistas, investidores e pesquisadores tentam entender o seu comportamento a fim de obter uma previsão das ações financeiras, o que é um desafio devido à sua não linearidade e complexidade. Este trabalho se propôs a analisar a aplicabilidade de estratégias de aprendizado de máquina e de aprendizado profundo na predição dos valores de um conjunto das ações mais negociadas na B3. Tais estratégias envolveram modelos MLP, SVM, Bagging, Random Forest, XGBoost, redes neurais recorrentes com células LSTM e GRU, CNN e redes híbridas combinando redes convolucionais e redes recorrentes. Os dados temporais dos ativos e de outros índices financeiros foram coletados através do site especializado investing.com em um intervalo de 2013 à 2023, em amostragem diária, e através destes dados foram construídas a base de imagens para alimentação da CNN, sob a forma de representação de blocos, de gráfico de linhas e de gráfico de velas. O estudo teve como objetivo criar um modelo robusto e eficaz de aprendizado de máquina, sob a perspectiva de análises univariadas e multivariadas, e compará-lo com métodos consolidados na literatura aplicados ao mesmo problema, analisando as métricas MAE, RMSE e o coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados mostraram que os modelos MLP e Bagging atingiram melhores métricas para todos os cenários testados, obtendo RMSEs abaixo de 0,4 e 0,7, respectivamente, e ressaltando a importância da calibração de seus hiperparâmetros. A abordagem de blocos para as redes híbridas se mostrou bastante promissora, que apesar de não obter as melhores métricas de erros, suas correlações foram significativamente altas em geral, o que possibilita uma maior exploração sobre esse contexto. Além disso, evidenciou-se a aplicabilidade de dados estruturados como entradas para uma CNN voltada para predição do valor de ações.
Abstract: In Brazil, B3 is the stock exchange where various types of assets are traded, such as company shares, commodities, currencies, property funds, among others. The time series of stock market data represents a sequence of information, which can include the opening, closing, high and low prices of a stock, collected over time. Many economists, investors and researchers try to understand its behaviour in order to forecast financial actions, which is a challenge due to its non-linearity and complexity. This work aimed to analyse the applicability of machine learning and deep learning strategies in predicting the values of a set of the most traded shares on B3. These strategies involved MLP, SVM, Bagging, Random Forest, XGBoost models, recurrent neural networks with LSTM and GRU cells, CNN and hybrid networks combining convolutional and recurrent networks. Temporal data and other financial indices was collected from the specialised website investing.com over a period from 2013 to 2023, on a daily basis, and this data was used to build the image base for feeding the CNN, in the form of a block representation, a line graph and a candlestick graph. The study aimed to create a robust and effective machine learning model, from the perspective of univariate and multivariate analyses, and to compare it with consolidated methods in the literature applied to the same problem, analysing the MAE, RMSE metrics and Pearson’s correlation coefficient. The results showed that the MLP and Bagging models achieved the bests metrics for all the scenarios tested, obtaining RMSEs below 0.4 and 0.7, respectively, and emphasising the importance of calibrating their hyperparameters. The block approach for hybrid networks proved to be very promising, and although it didn’t achieve the best error metrics, its correlations were significantly high in general, which makes it possible to explore this context further. In addition, the applicability of structured data as inputs to a CNN aimed at predicting the value of stocks was demonstrated.
Keywords: Séries Temporais
Bolsa de valores
Aprendizado de Máquina
Redes Neurais Convolucionais
Redes Neurais Recorrentes
Predição
Time Series
Stock Market
Machine Learning
Convolutional Neural Networks
Recurrent Neural Networks
Prediction
CNPq areas: METODOLOGIAS E TÉCNICAS DE COMPUTAÇÃO
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Campun: Cascavel
Citation: Orssatto,Angelo José. Aplicação de Estratégias Híbridas de Aprendizado Profundo na Estimação de Preços no Mercado de Ações Brasileiro. 2025. 126 f. Dissertação( Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7816
Issue Date: 18-Mar-2025
Appears in Collections:Mestrado em Ciência da Computação (CVL)

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