Исследование влияния пандемии COVID-19 на международные авиаперевозки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Прогнозирование временных рядов играет важную роль во многих областях исследований. Вследствие растущей доступности данных и вычислительных мощностей в последние годы глубокое обучение стало фундаментальной частью нового поколения моделей прогнозирования временных рядов, получающих отличные результаты.В данной работе представлены три различные архитектуры глубокого обучения для прогнозирования временных рядов: рекуррентные нейронные сети (RNN), которые являются наиболее известной и используемой архитектурой для задач прогнозирования временных рядов; долгая краткосрочная память (LSTM), которая представляет собой обобщённую и развитую РНС, разработанную для преодоления проблемы исчезающего градиента; закрытый рекуррентный блок (GRU), который является ещё одной эволюционной моделью РНС.Статья посвящена моделированию и прогнозированию стоимости международных авиаперевозок в условиях пандемии с использованием методов глубокого обучения и моделей рекуррентных сетей. В работе построены модели временных рядов цен акций American Airlines (AAL) с использованием моделей рекуррентных нейронных сетей LSTM, GRU, RNN и проведён сравнительный анализ результатов точности прогноза на выбранный период. Его результаты показали эффективность применения алгоритмов глубокого обучения для оценивания точности прогнозирования временных рядов.

Об авторах

Е. Ю. Щетинин

Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: riviera-molto@mail.ru

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Lecturer of Department of Mathematics

Ленинградский проспект, д. 49, Москва, 125993, Россия

Список литературы

  1. J. D. A. Hamilton, The time series analysis. Princeton New Jersey: University Press, 1994.
  2. C. Brooks, Introductory econometrics for finance. Cambridge: Cambridge University Press, 2019.
  3. “American Airlines Group Inc. (AAL),” URL: https://finance.yahoo. com/quote/AAL/. Availabel: 2020-11-25, 2020.
  4. E. Y. Shchetinin, “On a structural approach to managing a company with high volatility of indicators [K analizu effektivnosti biznesa v usloviyah vysokoj izmenchivosti ego finansovyh aktivov],” Finansy i kredit, vol. 14, no. 218, pp. 39-41, 2006, [in Russian].
  5. J. Vander Plas, Python Data Science Handbook. Sebastopol, CA: O’Reilly Media, 2016.
  6. W. Richert and L. P. Coelho, Building Machine Learning Systems with Python. Birmingham: Packt, 2013.
  7. C. Bishop, Pattern recognition and machine learning. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2006.
  8. E. Y. Shchetinin, “Modeling the energy consumption of smart buildings using artificial intelligence,” in CEUR Workshop Proceedings, vol. 2407, 2019, pp. 130-140.
  9. M. Mudelsee, “Trend analysis of climate time series: A review of methods,” Earth-Science Reviews, vol. 190, pp. 310-322, 2019. DOI: 10.1016/ j.earscirev.2018.12.005.
  10. C. Chen, J. Twycross, and J. M. Garibaldi, “A new accuracy measure based on bounded relative error for time series forecasting,” PLOS ONE, vol. 12, no. 3, pp. 1-23, Mar. 2017. DOI: 10. 1371 / journal. pone. 0174202.
  11. R. J. Hyndman and G. Athanasopoulos, Forecasting: principles and practice. Melbourne, Australia: OTexts, 2018.
  12. A. Ghaderi, B. M. Sanandaji, and F. Ghaderi. “Deep forecast: deep learning-based spatio-temporal forecasting.” arXiv: 1707.08110 [cs.LG]. (2017).
  13. S. B. Taieb, A. Sorjamaa, and G. Bontempi, “Multiple-output modeling for multi-step-ahead time series forecasting,” Neurocomput, vol. 73, no. 10, pp. 1950-1957, 2010. doi: 10.1016/j.neucom.2009.11.030.
  14. R. Sen, H.-F. Yu, and I. S. Dhillon, “Think globally, act locally: a deep neural network approach to high-dimensional time series forecasting,” in Advances in neural information processing systems, H. Wallach, H. Larochelle, A. Beygelzimer, F. d’Alché-Buc, E. Fox, and R. Garnett, Eds., vol. 32, Curran Associates, Inc., 2019.
  15. “Keras,” URL: https://www.keras.io. Availabel: 2020-11-25, 2020.
  16. I. Goodfellow, Y. Bengio, and A. Courville, Deep learning. Cambridge: The MIT Press, 2016.
  17. S. Galeshchuk and S. Mukherjee, “Deep networks for predicting direction of change in foreign exchange rates,” Intelligent Systems in Accounting, Finance and Management, vol. 24, no. 4, pp. 100-110, 2017. DOI: 10. 1002/isaf.1404.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».