• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 246
  • 16
  • 6
  • 5
  • 5
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • Tagged with
  • 319
  • 175
  • 154
  • 127
  • 115
  • 111
  • 87
  • 83
  • 77
  • 77
  • 64
  • 60
  • 59
  • 59
  • 57
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
71

ASIC implementation of LSTM neural network algorithm

Paschou, Michail January 2018 (has links)
LSTM neural networks have been used for speech recognition, image recognition and other artificial intelligence applications for many years. Most applications perform the LSTM algorithm and the required calculations on cloud computers. Off-line solutions include the use of FPGAs and GPUs but the most promising solutions include ASIC accelerators designed for this purpose only. This report presents an ASIC design capable of performing the multiple iterations of the LSTM algorithm on a unidirectional and without peepholes neural network architecture. The proposed design provides arithmetic level parallelism options as blocks are instantiated based on parameters. The internal structure of the design implements pipelined, parallel or serial solutions depending on which is optimal in every case. The implications concerning these decisions are discussed in detail in the report. The design process is described in detail and the evaluation of the design is also presented to measure accuracy and error of the design output.This thesis work resulted in a complete synthesizable ASIC design implementing an LSTM layer, a Fully Connected layer and a Softmax layer which can perform classification of data based on trained weight matrices and bias vectors. The design primarily uses 16-bit fixed point format with 5 integer and 11 fractional bits but increased precision representations are used in some blocks to reduce error output. Additionally, a verification environment has also been designed and is capable of performing simulations, evaluating the design output by comparing it with results produced from performing the same operations with 64-bit floating point precision on a SystemVerilog testbench and measuring the encountered error. The results concerning the accuracy and the design output error margin are presented in this thesis report. The design went through Logic and Physical synthesis and successfully resulted in a functional netlist for every tested configuration. Timing, area and power measurements on the generated netlists of various configurations of the design show consistency and are reported in this report. / LSTM neurala nätverk har använts för taligenkänning, bildigenkänning och andra artificiella intelligensapplikationer i många år. De flesta applikationer utför LSTM-algoritmen och de nödvändiga beräkningarna i digitala moln. Offline lösningar inkluderar användningen av FPGA och GPU men de mest lovande lösningarna inkluderar ASIC-acceleratorer utformade för endast dettaändamål. Denna rapport presenterar en ASIC-design som kan utföra multipla iterationer av LSTM-algoritmen på en enkelriktad neural nätverksarkitetur utan peepholes. Den föreslagna designed ger aritmetrisk nivå-parallellismalternativ som block som är instansierat baserat på parametrar. Designens inre konstruktion implementerar pipelinerade, parallella, eller seriella lösningar beroende på vilket anternativ som är optimalt till alla fall. Konsekvenserna för dessa beslut diskuteras i detalj i rapporten. Designprocessen beskrivs i detalj och utvärderingen av designen presenteras också för att mäta noggrannheten och felmarginal i designutgången. Resultatet av arbetet från denna rapport är en fullständig syntetiserbar ASIC design som har implementerat ett LSTM-lager, ett fullständigt anslutet lager och ett Softmax-lager som kan utföra klassificering av data baserat på tränade viktmatriser och biasvektorer. Designen använder huvudsakligen 16bitars fast flytpunktsformat med 5 heltal och 11 fraktions bitar men ökade precisionsrepresentationer används i vissa block för att minska felmarginal. Till detta har även en verifieringsmiljö utformats som kan utföra simuleringar, utvärdera designresultatet genom att jämföra det med resultatet som produceras från att utföra samma operationer med 64-bitars flytpunktsprecision på en SystemVerilog testbänk och mäta uppstådda felmarginal. Resultaten avseende noggrannheten och designutgångens felmarginal presenteras i denna rapport.Designen gick genom Logisk och Fysisk syntes och framgångsrikt resulterade i en funktionell nätlista för varje testad konfiguration. Timing, area och effektmätningar på den genererade nätlistorna av olika konfigurationer av designen visar konsistens och rapporteras i denna rapport.
72

A comparative analysis of CNN and LSTM for music genre classification / En jämförande analys av CNN och LSTM för klassificering av musikgenrer

Gessle, Gabriel, Åkesson, Simon January 2019 (has links)
The music industry has seen a great influx of new channels to browse and distribute music. This does not come without drawbacks. As the data rapidly increases, manual curation becomes a much more difficult task. Audio files have a plethora of features that could be used to make parts of this process a lot easier. It is possible to extract these features, but the best way to handle these for different tasks is not always known. This thesis compares the two deep learning models, convolutional neural network (CNN) and long short-term memory (LSTM), for music genre classification when trained using mel-frequency cepstral coefficients (MFCCs) in hopes of making audio data as useful as possible for future usage. These models were tested on two different datasets, GTZAN and FMA, and the results show that the CNN had a 56.0% and 50.5% prediction accuracy, respectively. This outperformed the LSTM model that instead achieved a 42.0% and 33.5% prediction accuracy. / Musikindustrin har sett en stor ökning i antalet sätt att hitta och distribuera musik. Det kommer däremot med sina nackdelar, då mängden data ökar fort så blir det svårare att hantera den på ett bra sätt. Ljudfiler har mängder av information man kan extrahera och därmed göra den här processen enklare. Det är möjligt att använda sig av de olika typer av information som finns i filen, men bästa sättet att hantera dessa är inte alltid känt. Den här rapporten jämför två olika djupinlärningsmetoder, convolutional neural network (CNN) och long short-term memory (LSTM), tränade med mel-frequency cepstral coefficients (MFCCs) för klassificering av musikgenre i hopp om att göra ljuddata lättare att hantera inför framtida användning. Modellerna testades på två olika dataset, GTZAN och FMA, där resultaten visade att CNN:et fick en träffsäkerhet på 56.0% och 50.5% tränat på respektive dataset. Denna utpresterade LSTM modellen som istället uppnådde en träffsäkerhet på 42.0% och 33.5%.
73

Deep Learning for Anomaly Detection in Microwave Links : Challenges and Impact on Weather Classification / Djupinlärning för avvikelsedetektering i mikrovågslänkar : Utmaningar och inverkan på väderklassificering

Engström, Olof January 2020 (has links)
Artificial intelligence is receiving a great deal of attention in various fields of science and engineering due to its promising applications. In today’s society, weather classification models with high accuracy are of utmost importance. An alternative to using conventional weather radars is to use measured attenuation data in microwave links as the input to deep learning-based weather classification models. Detecting anomalies in the measured attenuation data is of great importance as the output of a classification model cannot be trusted if the input to the classification model contains anomalies. Designing an accurate classification model poses some challenges due to the absence of predefined features to discriminate among the various weather conditions, and due to specific domain requirements in terms of execution time and detection sensitivity. In this thesis we investigate the relationship between anomalies in signal attenuation data, which is the input to a weather classification model, and the model’s misclassifications. To this end, we propose and evaluate two deep learning models based on long short-term memory networks (LSTM) and convolutional neural networks (CNN) for anomaly detection in a weather classification problem. We evaluate the feasibility and possible generalizations of the proposed methodology in an industrial case study at Ericsson AB, Sweden. The results show that both proposed methods can detect anomalies that correlate with misclassifications made by the weather classifier. Although the LSTM performed better than the CNN with regards to top performance on one link and average performance across all 5 tested links, the CNN performance is shown to be more consistent. / Artificiell intelligens har fått mycket uppmärksamhet inom olika teknik- och vetenskapsområden på grund av dess många lovande tillämpningar. I dagens samhälle är väderklassificeringsmodeller med hög noggrannhet av yttersta vikt. Ett alternativ till att använda konventionell väderradar är att använda uppmätta dämpningsdata i mikrovågslänkar som indata till djupinlärningsbaserade väderklassificeringsmodeller. Detektering av avvikelser i uppmätta dämpningsdata är av stor betydelse eftersom en klassificeringsmodells pålitlighet minskar om träningsdatat innehåller avvikelser. Att utforma en noggrann klassificeringsmodell är svårt på grund av bristen på fördefinierade kännetecken för olika typer av väderförhållanden, och på grund av de specifika domänkrav som ofta ställs när det gäller exekveringstid och detekteringskänslighet. I det här examensarbetet undersöker vi förhållandet mellan avvikelser i uppmätta dämpningsdata från mikrovågslänkar, och felklassificeringar gjorda av en väderklassificeringsmodell. För detta ändamål utvärderar vi avvikelsedetektering inom ramen för väderklassificering med hjälp av två djupinlärningsmodeller, baserade på long short-term memory-nätverk (LSTM) och faltningsnätverk (CNN). Vi utvärderar genomförbarhet och generaliserbarhet av den föreslagna metodiken i en industriell fallstudie hos Ericsson AB. Resultaten visar att båda föreslagna metoder kan upptäcka avvikelser som korrelerar med felklassificeringar gjorda av väderklassificeringsmodellen. LSTM-modellen presterade bättre än CNN-modellen både med hänsyn till toppprestanda på en länk och med hänsyn till genomsnittlig prestanda över alla 5 testade länkar, men CNNmodellens prestanda var mer konsistent.
74

Speech Emotion Recognition from Raw Audio using Deep Learning / Känsloigenkänning från rå ljuddata med hjälp av djupinlärning

Rintala, Jonathan January 2020 (has links)
Traditionally, in Speech Emotion Recognition, models require a large number of manually engineered features and intermediate representations such as spectrograms for training. However, to hand-engineer such features often requires both expert domain knowledge and resources. Recently, with the emerging paradigm of deep-learning, end-to-end models that extract features themselves and learn from the raw speech signal directly have been explored. A previous approach has been to combine multiple parallel CNNs with different filter lengths to extract multiple temporal features from the audio signal, and then feed the resulting sequence to a recurrent block. Also, other recent work present high accuracies when utilizing local feature learning blocks (LFLBs) for reducing the dimensionality of a raw audio signal, extracting the most important information. Thus, this study will combine the idea of LFLBs for feature extraction with a block of parallel CNNs with different filter lengths for capturing multitemporal features; this will finally be fed into an LSTM layer for global contextual feature learning. To the best of our knowledge, such a combined architecture has yet not been properly investigated. Further, this study will investigate different configurations of such an architecture. The proposed model is then trained and evaluated on the well-known speech databases EmoDB and RAVDESS, both in a speaker-dependent and speaker-independent manner. The results indicate that the proposed architecture can produce comparable results with state-of-the-art; despite excluding data augmentation and advanced pre-processing. It was reported 3 parallel CNN pipes yielded the highest accuracy, together with a series of modified LFLBs that utilize averagepooling and ReLU activation. This shows the power of leaving the feature learning up to the network and opens up for interesting future research on time-complexity and trade-off between introducing complexity in pre-processing or in the model architecture itself. / Traditionellt sätt, vid talbaserad känsloigenkänning, kräver modeller ett stort antal manuellt konstruerade attribut och mellanliggande representationer, såsom spektrogram, för träning. Men att konstruera sådana attribut för hand kräver ofta både domänspecifika expertkunskaper och resurser. Nyligen har djupinlärningens framväxande end-to-end modeller, som utvinner attribut och lär sig direkt från den råa ljudsignalen, undersökts. Ett tidigare tillvägagångssätt har varit att kombinera parallella CNN:er med olika filterlängder för att extrahera flera temporala attribut från ljudsignalen och sedan låta den resulterande sekvensen passera vidare in i ett så kallat Recurrent Neural Network. Andra tidigare studier har också nått en hög noggrannhet när man använder lokala inlärningsblock (LFLB) för att reducera dimensionaliteten hos den råa ljudsignalen, och på så sätt extraheras den viktigaste informationen från ljudet. Således kombinerar denna studie idén om att nyttja LFLB:er för extraktion av attribut, tillsammans med ett block av parallella CNN:er som har olika filterlängder för att fånga multitemporala attribut; detta kommer slutligen att matas in i ett LSTM-lager för global inlärning av kontextuell information. Så vitt vi vet har en sådan kombinerad arkitektur ännu inte undersökts. Vidare kommer denna studie att undersöka olika konfigurationer av en sådan arkitektur. Den föreslagna modellen tränas och utvärderas sedan på de välkända taldatabaserna EmoDB och RAVDESS, både via ett talarberoende och talaroberoende tillvägagångssätt. Resultaten indikerar att den föreslagna arkitekturen kan ge jämförbara resultat med state-of-the-art, trots att ingen ökning av data eller avancerad förbehandling har inkluderats. Det rapporteras att 3 parallella CNN-lager gav högsta noggrannhet, tillsammans med en serie av modifierade LFLB:er som nyttjar average-pooling och ReLU som aktiveringsfunktion. Detta visar fördelarna med att lämna inlärningen av attribut till nätverket och öppnar upp för intressant framtida forskning kring tidskomplexitet och avvägning mellan introduktion av komplexitet i förbehandlingen eller i själva modellarkitekturen.
75

Unsupervised Machine Learning Based Anomaly Detection in Stockholm Road Traffic / Oövervakad Maskininlärning baserad Anomali Detektion i Stockholms Trafikdata

Hellström, Vilma January 2023 (has links)
This thesis is a study of anomaly detection in vehicle traffic data in central Stockholm. Anomaly detection is an important tool in the analysis of traffic data for improved urban planing. Two unsupervised machine learning models are used, the DBSCAN clustering model and the LSTM deep learning neural network. A modified version of the models is also employed, incorporating adaptations that exploit diurnal traffic variations to improve the quality of the results. Subsequently, the model performance is analysed and compared. For evaluating the models, we employed two types of synthetic anomalies: a straightforward one and a more complex variant. The results indicate that all models show some ability to detect both anomalies. The models show better performance on the simpler anomaly, with both LSTM and DBSCAN giving comparable results. In contrast, LSTM outperforms DBSCAN on the more complex anomaly. Notably, the modified versions of both models consistently show enhanced performance. This suggest that LSTM outperforms DBSCAN as anomalies become more complex, presumably owing to LSTM’s proficiency in identifying intricate patterns. However, this relationship warrants further investigation in future research. / Denna examensuppsats behandlar anomalidetektering i fordonstrafikdata i centrala Stockholm. Anomalidetektering är ett viktigt verktyg vid analys av trafikdata för förbättrad stadsplanering. Två oövervakade maskininlärningsmodeller används, klustringsmodellen DBSCAN och djupinlärande neurala nätverket LSTM. En modifierad version av modellerna appliceras även, denna modifikation innebär anpassningar som utnyttjar dagliga traffikvariationer för att förbättra kvaliteten på resultatet. Modellerna analyseras och dess prestanda jämförs. För att utvärdera modellerna användes två typer av syntetiska anomalier: en enkel och en mer komplex anomali. Resultaten visar på en förmåga hos modellerna att upptäcka båda anomalierna. Modellerna uppvisar en bättre prestanda på den enklare anomalin, där LSTM och DBSCAN ger jämförbara resultat. För den mer komplexa anomalin så ger LSTM bättre resultat än DBSCAN. De modifierade versionerna av båda modellerna genererade konsekvent bättre resultat än den mer konventionella tillämpningen. Resultatet tyder på att LSTM överträffar DBSCAN när anomalierna blir mer komplexa, detta på grund av LSTMs skicklighet i att identifiera icke triviala mönster. Detta kräver dock ytterligare undersökningar i framtida forskning.
76

A machine learning approach for electricity future price prediction

Myrberger, Axel January 2022 (has links)
Machine learning models has gained traction as an effective tool for short-term electricity price forecasting, namely day ahead and hourly price forecasting. Efficient and accurate forecasting is crucial for demand and capacity planning to ensure stability and optimal use of resources. This project applies two proven machine learning models, LSTM and TCN, to electricity futures contracts in the Swedish pricing areas SE1 and SE3. Future contracts are used to secure the price of electricity in the future. A multivariate time series of fundamental data that correlates with electricity prices is used as input for the forecasting. Fur- thermore, a portfolio approach for hedging is evaluated based on the predictive performance of the models. The forecasting accuracy of the multivariate TCN model outperform the LSTM model. The optimal hedging strategy based on the TCN model indicated potential cost savings of 1.43% compared to a benchmark method. / Maskininlärnings modeller har vunnit mark som effektiva verktyg för att prognosticera kortsiktiga elpriser, för dagen före och timpriser. Effektiv och korrekt prognosticering är viktigt för att skatta behovs- och kapacitetsplanering för optimal resursanvändning. Det här projektet applicerar två välbeprövade modeller, LSTM och TCN, för att prognosticera terminskontrakt i de två svenska pris- områdena SE1 och SE3. Terminskontrakt används för att säkra elpriser i framtiden. En tidsserie, med flera variabler av fundamental data som korrelerar med elpriser, används för att prognosticera elpriser. Vidare utvärderas en portfölj approach för prissäkring baserat på prognoserna från modellerna. TCN modellen gav högre noggrannhet än LSTM modellen. Optimal prissäkringsstrategi baserad på TCN modeller resulterade i 1.43% lägre elpriser jämfört med bench- marks.
77

Modelling Proxy Credit Cruves Using Recurrent Neural Networks / Modellering av Proxykreditkurvor med Rekursiva Neurala Nätverk

Fageräng, Lucas, Thoursie, Hugo January 2023 (has links)
Since the global financial crisis of 2008, regulatory bodies worldwide have implementedincreasingly stringent requirements for measuring and pricing default risk in financialderivatives. Counterparty Credit Risk (CCR) serves as the measure for default risk infinancial derivatives, and Credit Valuation Adjustment (CVA) is the pricing method used toincorporate this default risk into derivatives prices. To calculate the CVA, one needs the risk-neutral Probability of Default (PD) for the counterparty, which is the centre in this type ofderivative.The traditional method for calculating risk-neutral probabilities of default involves constructingcredit curves, calibrated using the credit derivative Credit Default Swap (CDS). However,liquidity issues in CDS trading present a major challenge, as the majority of counterpartieslack liquid CDS spreads. This poses the difficult question of how to model risk-neutral PDwithout liquid CDS spreads.The current method for generating proxy credit curves, introduced by the Japanese BankNomura in 2013, involves a cross-sectional linear regression model. Although this model issufficient in most cases, it often generates credit curves unsuitable for larger counterpartiesin more volatile times. In this thesis, we introduce two Long Short-Term Memory (LSTM)models trained on similar entities, which use CDS spreads as input. Our introduced modelsshow some improvement in generating proxy credit curves compared to the Nomura model,especially during times of higher volatility. While the result were more in line with the tradedCDS-market, there remains room for improvement in the model structure by using a moreextensive dataset. / Ända sedan 2008 års finanskris har styrande finansiella organ ökat kraven för mätning ochprissättning av konkursrisk inom derivat. Ett område av särskilt högt intresse för detta arbete ärmotpartskreditrisker (CCR). I detta är Kreditvärdesjustering (CVA) den huvudsakliga metodenför prissättning av konkursrisk inom finansiella derivat och för att kunna få fram ett värde avCVA behövs en risk-neutral konkurssannolikhet (PD).En av de traditionella metoderna för att räkna ut denna sannolikhet är genom att skapakreditkurvor som sedan är kalibrerade utifrån CDS:ar. Detta handlade derivat (CDS) finns baraför ett mindre antal företag över hela världen vilket gör att en majoritet av marknaden saknaren tillräckligt handlad CDS. Lösning på detta är att ta fram proxy CDS för ett motsvarande bolag.Idag görs detta framförallt med en tvärsnitts-regressionsmodell som introducerades 2013 avden japanska banken Nomura. Den skapar i många fall rimliga kurvor men ett problem den harär att den oftare gör proxyn lägre än vad den borde vara.I detta arbete introducerar vi istället en LSTM modell som tränas på liknande företag. Resultatetav detta är att vi får en bättre modell i många fall för att skapa en proxy kurva men som delvishar liknande brister som Nomura modellen. Men med fortsatta undersökningar inom områdetsamt med mer data kan detta skapa en mer exakt och säkrare proxy modell.
78

AI/ML Development for RAN Applications : Deep Learning in Log Event Prediction / AI/ML-utveckling för RAN-applikationer : Deep Learning i Log Event Prediction

Sun, Yuxin January 2023 (has links)
Since many log tracing application and diagnostic commands are now available on nodes at base station, event log can easily be collected, parsed and structured for network performance analysis. In order to improve In Service Performance of customer network, a sequential machine learning model can be trained, test, and deployed on each node to learn from the past events to predict future crashes or a failure. This thesis project focuses on the evaluation and analysis of the effectiveness of deep learning models in predicting log events. It explores the application of stacked long short-term memory(LSTM) based model in capturing temporal dependencies and patterns within log event data. In addition, it investigates the probability distribution of the next event from the logs and estimates event trigger time to predict the future node restart event. This thesis project aims to improve the node availability time in base station of Ericsson and contribute to further application in log event prediction using deep learning techniques. A framework with two main phases is utilized to analyze and predict the occurrence of restart events based on the sequence of events. In the first phase, we perform natural language processing(NLP) on the log content to obtain the log key, and then identify the sequence that will cause the restart event from the sequence node events. In the second phase, we analyze these sequence of events which resulted in restart, and predict how many minutes in the future the restart event will occur. Experiment results show that our framework achieves no less than 73% accuracy on restart prediction and more than 1.5 minutes lead time on restart. Moreover, our framework also performs well for non-restart events. / Eftersom många loggspårningsapplikationer och diagnostiska kommandon nu finns tillgängliga på noder vid basstationen, kan händelseloggar enkelt samlas in, analyseras och struktureras för analys av nätverksprestanda. För att förbättra kundnätverkets In Service Performance kan en sekventiell maskininlärningsmodell tränas, testas och distribueras på varje nod för att lära av tidigare händelser för att förutsäga framtida krascher eller ett fel. Detta examensarbete fokuserar på utvärdering och analys av effektiviteten hos modeller för djupinlärning för att förutsäga logghändelser. Den utforskar tillämpningen av staplade långtidsminne (LSTM)-baserad modell för att fånga tidsmässiga beroenden och mönster i logghändelsedata. Dessutom undersöker den sannolikhetsfördelningen för nästa händelse från loggarna och uppskattar händelseutlösningstiden för att förutsäga den framtida omstartshändelsen för noden. Detta examensarbete syftar till att förbättra nodtillgänglighetstiden i Ericssons basstation och bidra till ytterligare tillämpning inom logghändelseprediktion med hjälp av djupinlärningstekniker. Ett ramverk med två huvudfaser används för att analysera och förutsäga förekomsten av omstartshändelser baserat på händelseförloppet. I den första fasen utför vi naturlig språkbehandling (NLP) på logginnehållet för att erhålla loggnyckeln och identifierar sedan sekvensen som kommer att orsaka omstartshändelsen från sekvensnodhändelserna. I den andra fasen analyserar vi dessa händelseförlopp som resulterade i omstart och förutsäger hur många minuter i framtiden omstartshändelsen kommer att inträffa. Experimentresultat visar att vårt ramverk uppnår inte mindre än 73% noggrannhet vid omstartsförutsägelse och mer än 1,5 minuters ledtid vid omstart. Dessutom fungerar vårt ramverk bra för händelser som inte startar om.
79

Classification of Transcribed Voice Recordings : Determining the Claim Type of Recordings Submitted by Swedish Insurance Clients / Klassificering av Transkriberade Röstinspelningar

Piehl, Carl January 2021 (has links)
In this thesis, we investigate the problem of building a text classifier for transcribed voice recordings submitted by insurance clients. We compare different models in the context of two tasks. The first is a binary classification problem, where the models are tasked with determining if a transcript belongs to a particular type or not. The second is a multiclass problem, where the models have to choose between several types when labelling transcripts, resulting in a data set with a highly imbalanced class distribution. We evaluate four different models: pretrained BERT and three LSTMs with different word embeddings. The used word embeddings are ELMo, word2vec and a baseline model with randomly initialized embedding layer. In the binary task, we are more concerned with false positives than false negatives. Thus, we also use weighted cross entropy loss to achieve high precision for the positive class, while sacrificing recall. In the multiclass task, we use focal loss and weighted cross entropy loss to reduce bias toward majority classes. We find that BERT outperforms the other models and the baseline model is worst across both tasks. The difference in performance is greatest in the multiclass task on classes with fewer samples. This demonstrates the benefit of using large language models in data constrained scenarios. In the binary task, we find that weighted cross entropy loss provides a simple, yet effective, framework for conditioning the model to favor certain types of errors. In the multiclass task, both focal loss and weighted cross entropy loss are shown to reduce bias toward majority classes. However, we also find that BERT fine tuned with regular cross entropy loss does not show bias toward majority classes, having high recall across all classes. / I examensarbetet undersöks klassificering av transkriberade röstinspelningar från försäkringskunder. Flera modeller jämförs på två uppgifter. Den första är binär klassificering, där modellerna ska särskilja på inspelningar som tillhör en specifik klass av ärende från resterande inspelningar. I det andra inkluderas flera olika klasser som modellerna ska välja mellan när inspelningar klassificeras, vilket leder till en ojämn klassfördelning. Fyra modeller jämförs: förtränad BERT och tre LSTM-nätverk med olika varianter av förtränade inbäddningar. De inbäddningar som används är ELMo, word2vec och en basmodell som har inbäddningar som inte förtränats. I det binära klassificeringsproblemet ligger fokus på att minimera antalet falskt positiva klassificeringar, därför används viktad korsentropi. Utöver detta används även fokal förlustfunktion när flera klasser inkluderas, för att minska partiskhet mot majoritetsklasser. Resultaten indikerar att BERT är en starkare modell än de andra modellerna i båda uppgifterna. Skillnaden mellan modellerna är tydligast när flera klasser används, speciellt på de klasser som är underrepresenterade. Detta visar på fördelen av att använda stora, förtränade, modeller när mängden data är begränsad. I det binära klassificeringsproblemet ser vi även att en viktad förlustfunktion ger ett enkelt men effektivt sätt att reglera vilken typ av fel modellen ska vara partisk mot. När flera klasser inkluderas ser vi att viktad korsentropi, samt fokal förlustfunktion, kan bidra till att minska partiskhet mot överrepresenterade klasser. Detta var dock inte fallet för BERT, som visade bra resultat på minoritetsklasser även utan att modifiera förlustfunktionen.
80

Deep learning, LSTM and Representation Learning in Empirical Asset Pricing

von Essen, Benjamin January 2022 (has links)
In recent years, machine learning models have gained traction in the field of empirical asset pricing for their risk premium prediction performance. In this thesis, we build upon the work of [1] by first evaluating models similar to their best performing model in a similar fashion, by using the same dataset and measures, and then expanding upon that. We explore the impact of different feature extraction techniques, ranging from simply removing added complex- ity to representation learning techniques such as incremental PCA and autoen- coders. Furthermore, we also introduce recurrent connections with LSTM and combine them with the earlier mentioned representation learning techniques. We significantly outperform [1] in terms of monthly out-of-sample R2, reach- ing a score of over 3%, by using a condensed version of the dataset, without interaction terms and dummy variables, with a feedforward neural network. However, across the board, all of our models fall short in terms of Sharpe ratio. Even though we find that LSTM works better than the benchmark, it does not outperform the feedforward network using the condensed dataset. We reason that this is because the features already contain a lot of temporal information, such as recent price trends. Overall, the autoencoder based models perform poorly. While the linear incremental PCA based models perform better than the nonlinear autoencoder based ones, they still perform worse than the bench- mark. / Under de senaste åren har maskininlärningsmodeller vunnit kredibilitet inom området empirisk tillgångsvärdering för deras förmåga att förutsäga riskpre- mier. I den här uppsatsen bygger vi på [1]s arbetet genom att först implemente- ra modeller som liknar deras bäst presterande modell och utvärdera dem på ett liknande sätt, genom att använda samma data och mått, och sedan bygga vida- re på det. Vi utforskar effekterna av olika variabelextraktionstekniker, allt från att helt enkelt ta bort extra komplexitet till representationsinlärningstekniker som inkrementell PCA och autoencoders. Vidare introducerar vi även LSTM och kombinerar dem med de tidigare nämnda representationsinlärningstekni- kerna. Min bästa modell presterar betydligt bättre än [1]s i termer av månatlig R2 för testdatan, och når ett resultat på över 3%, genom att använda en kompri- merad version av datan, utan interaktionstermer och dummyvariabler, med ett feedforward neuralt nätverk. Men överlag så brister alla mina modeller i ter- mer av Sharpe ratio. Även om LSTM fungerar bättre än riktvärdet, överträffar det inte feedforward-nätverket med den komprimerade datamängden. Vi re- sonerar att detta är på grund av inputvariablerna som redan innehåller en hel del information över tid, som de senaste pristrenderna. Sammantaget presterar de autoencoderbaserade modellerna dåligt. Även om de linjära inkrementell PCA-baserade modellerna presterar bättre än de olinjära autoencoderbaserade modellerna, presterar de fortfarande sämre än riktvärdet.

Page generated in 0.0692 seconds