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データ融合による信頼性の高い金融市場モデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0544
補助金の研究課題番号 21J20074 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分国内
審査区分 小区分07060:金融およびファイナンス関連
研究機関東京大学

研究代表者

平野 正徳  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードマルチエージェントシミュレーション / データマイニング / 金融市場 / 人工市場 / 深層学習 / 敵対的生成ネットワーク / 強化学習 / 金融市場シミュレーション / 注文データ
研究開始時の研究の概要

金融市場シミュレーションにおいて,シミュレーションの信頼性を向上させるための手法として,データ融合という形で,シミュレーションに実際の市場のデータを導入することを検討,開発する.その結果として,エージェント間での相互関係を取り込むことのできるというメリットのあるマルチエージェントシミュレーションと,実際のデータから特徴を抽出して生かすというデータマイニングの双方のメリットを組み合わせた手法を作成する.

研究実績の概要

近年,金融市場ではデータマイニングとマルチエージェントの活用が進んでいる.しかしながら,その両者の融合が進んでおらず,双方のメリットを生かした技術開発は行われてこなかった.そこで,本研究では,これらの融合技術の開発を行った.まず,金融市場のデータを用いて,PGSGANと呼ばれる,注文生成にサンプリングプロセスを用いた手法を提案し,注文生成において,先行研究より高いパフォーマンスを達成した.そのうえで,その作成したPGSGANを用いて,シミュレーションの定量評価手法を提案し,従来のStylized Factsに基づく,定性的な評価基準と整合性が取れるものであることを示した.さらに,人工市場データマイニングプラットフォームという,人工市場内でデータマイニングの精度評価を行うスキームを提案し,その実例として,金融市場における注文の同時性がデータマイニング手法に与える影響について検証するとともに,このプラットフォームの有効性を示した.また,強化学習手法を活用した,シミュレーションのパラメータチューニング手法について提案し,シミュレーションの定量評価手法と融合させた手法を提案・検証した.この結果,深層学習を用いて,マルチエージェントシミュレーションの妥当性評価と,妥当性のあるパラメータ探索を可能にすることができるということを示すことができた.これらの研究を通じて,シミュレーションとデータマイニングの融合は図ることができた.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 10件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Neural-network-based parameter tuning for multi-agent simulation using deep reinforcement learning2023

    • 著者名/発表者名
      Hirano Masanori、Izumi Kiyoshi
    • 雑誌名

      World Wide Web

      巻: 26 号: 5 ページ: 3535-3559

    • DOI

      10.1007/s11280-023-01197-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] STBM+: Advanced Stochastic Trading Behavior Model for Financial Markets using Residual Blocks or Transformers2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano Masanori、Izumi Kiyoshi、Sakaji Hiroki
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 40 号: 1 ページ: 7-24

    • DOI

      10.1007/s00354-021-00145-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Multi-agent Simulation using Generative Adversarial Network,2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI
    • 学会等名
      9th International Conference on Computational Social Science (IC2S2)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Policy Gradient Stock GAN for Realistic Discrete Order Data Generation in Financial Markets,2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Hiroki SAKAJI, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      13th International Conference on Smart Computing and Artificial Intelligence (SCAI 2023) in 14th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI AAI 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PAMS: Platform for Artificial Market Simulations ~Pythonベースの人工市場シミュレーションプラットフォームと深層学習との融合~2023

    • 著者名/発表者名
      平野 正徳, 高田 亮介, 和泉 潔
    • 学会等名
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2023 (JAWS2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Multi-agent Simulation using Generative Adversarial Network -- An Alternative of Qualitative Evaluation for Artificial Market Simulation,2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 37th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence (JSAI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Multi-agent Simulation using Generative Adversarial Network -- An Alternative of Qualitative Evaluation for Artificial Market Simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 37th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence (JSAI2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Parameter Tuning for Multi-agent Simulation Using Deep Reinforcement Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      12th International Conference on Smart Computing and Artificial Intelligence (SCAI 2022-Winter) in 13th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI AAI 2022 winter)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Tuning of Artificial Market Simulation using Generative Adversarial Network2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 6th IEEE International Conference on Agents (ICA 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Does Order Simultaneity Affect the Data Mining Task in Financial Markets? -- Effect Analysis of Order Simultaneity using Artificial Market2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parameter Tuning Method for Multi-agent Simulation using Reinforcement Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Behavioral and Social Computing (BESC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of Actual Data for Artificial Market Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI, Hiroki SAKAJI,
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concept and Practice of Artificial Market Data Mining Platform2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Hiroki SAKAJI, Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      2022 IEEE Symposium on Computational Intelligence for Financial Engineering and Economics (CIFEr)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Data-driven Agent Design for Artificial Market Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI, Hiroki SAKAJI,
    • 学会等名
      The 36th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence (JSAI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GANを用いた人工市場シミュレーションの定量的評価に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      平野正徳,和泉潔
    • 学会等名
      Symposium on Multi Agent Systems for Harmonization (SMASH) 2022 Summer Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Concept and Practice of Artificial Market Data Mining Platform2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Hiroki SAKAJI, and Kiyoshi IZUMI,
    • 学会等名
      The 2022 IEEE Computational Intelligence for Financial Engineering and Economics (CIFEr 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of Actual Data for Artificial Market Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI, and Hiroki SAKAJI,
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] STBM+: Advanced Stochastic Trading Behavior Model for Financial Markets based on Residual Blocks or Transformers2021

    • 著者名/発表者名
      Masanori HIRANO, Kiyoshi IZUMI, Hiroki SAKAJI
    • 学会等名
      The 35th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Special Session on Applied Informatics in Finance and Economics (AIFE) in 14th International Congress on Advanced Applied Informatics2023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-12-25  

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