T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  2 3 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 5 ,   p p .   1 75 ~1 84   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 2 3 i1 . 25925          175     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //telko mn ika . u a d . a c. i d   Si m pl e  R NN - LST M   hy brid dee p le a rning   m o del  f o r  Bitco in  a nd  EUR_ USD  foreca sting       M o ha m ed  E L   M a hjo ub y 1 ,  K ha lid   E l F a hs s i 2 ,  M o ha m ed  T a j   B enna ni 1 ,   M o ha m ed  L a m r ini 1 ,  M o ha m ed  E l   F ar 1     1 L a b o r a t o i r e   d e   P h y si q u e   A p p l i q u é e ,   I n f o r mat i q u e   e t   S t a t i st i q u e   ( L P A I S ) ,   D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e   D h a r   El   M a h r a z ,   U n i v e r si t y   S i d i   M o h a me d   B e n   A b d e l l a h ,   F e z ,   M o r o c c o     2 L a b o r a t o r y   o f   I n f o r mat i c s,  S i g n a l s,  A u t o mat i o n   a n d   C o g n i t i v i sm   ( LI S A C ) ,   D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   S c i e n c e   D h a r   El   M a h r a z ,   U n i v e r si t y   S i d i   M o h a me d   B e n   A b d e l l a h ,   F e z ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 3 ,  2023   R ev i s ed   No v   6 ,  2024   A cc ep ted   No v   2 6 ,  2024       T h e   p o p u lari ty   o f   d e e p   lea rn in g   in   ti m e   se rie s  p re d ictio n   h a s  sig n if ica n tl y   in c re a se d   c o m p a re d   to   th e   p a st.   In   th is  a rti c le,  w e   u ti li z e   d e e p   lea rn in g   m e th o d s,  w h ich   e n c o m p a ss   lo n g   sh o rt  term   m e m o r y   ( L S T M )   n e tw o rk s,   sim p le  re c u rre n t  n e u ra l  n e tw o rk   (S im p leRN N)   n e tw o rk s,  a n d   g a ted   re c u rre n t  u n it s   ( G RU )   n e tw o rk s.  T h is  re se a rc h   in tr o d u c e s  a   h y b rid   f o u n d a ti o n a l  m o d e l  f o r  f o re c a stin g   f u tu re   c lo sin g   p ri c e s  o f   EUR_ USD  in   f in a n c ial  t i m e   se rie s   a n d   Bit c o i n ,   c o m b in i n g   S im p leRN N  w it h   L S T M ,   re f e rre d   to   a s S im p leRN N - L S T M .   T o   im p ro v e   th e   p re c isio n s  o f   o u r   h y b rid   m o d e l,   w e   in c o rp o ra te  tw e n t y - o n e   tec h n ica l  i n d ica to rs  in to   t h e   trai n in g   d a ta.  T h e n ,   w e   c o m p u te  f o u r  m e a su re s  to   e v a lu a te  th e   p e rf o r m a n c e   o f   v a rio u s  p re d icti o n   m o d e ls.  W h e n   p re d icti n g   c u rre n c y   p a irs  EUR_ USD  a n d   B it c o i n ,   o u r  h y b rid   f o u n d a ti o n a l  m o d e l  o u t p e rf o rm s S im p leRN N,  L S T M ,   a n d   G RU m o d e ls.   K ey w o r d s :   B itco in     Dee p   lear n in g   Gate d   r ec u r r en t u n it   L o n g   s h o r t te r m   m e m o r y   Si m p le   r ec u r r e n t n e u r al  n et w o r k   T im e  s er ies  f o r ec asti n g     T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m ed   E L   Ma h j o u b y     L ab o r ato ir e  d e  P h y s iq u e  A p p liq u ée ,   I n f o r m atiq u e  et  S tatis t i q u e  ( L P A I S)   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu l t y   o f   Scie n ce   Dh ar   E l M ah r az   Un i v er s it y   Sid i M o h a m ed   B en   A b d ellah   3 0 0 0 0 ,   Fez,   Mo r o cc o   E m ail:  m o h a m ed . el m a h j o u b y @ u s m b a. ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   C r y p to cu r r en cie s   ar e  d i g ital   f o r m s   o f   m o n e y   th a t  r el y   o n   en cr y p tio n   f o r   s ec u r it y .   I n   co n tr ast  to   co n v e n tio n al   g o v er n m e n t - is s u ed   cu r r en c ies  li k e  th e  US  d o llar   o r   th e  eu r o ,   cr y p to cu r r en cies  f u n ct io n   o n   d ec en tr alize d   n et w o r k s   u n d e r p in n ed   b y   b lo ck c h ai n   tec h n o l ogy .   C r y p to cu r r en cie s   e m p lo y   cr y p to g r ap h i c   m et h o d s   to   s a f e g u ar d   tr an s ac t io n s   a n d   r eg u late  th e  g e n er ati o n   o f   ad d itio n a l  u n it s .   I t  i s   p r ices  ca n   b e  h i g h l y   v o latile.   C r y p to cu r r en cie s   c an   b e  tr an s f er r ed   an d   r ec eiv ed   g l o b ally   w i th   r elati v e  ea s e,   m a k in g   th e m   u s e f u l  f o r   cr o s s - b o r d er   tr an s ac tio n s   a n d   r e m itta n ce s .   B itco in   s ta n d s   o u t  as  o n e  o f   th e   m o s t  w id el y   e m b r ac ed   cr y p to cu r r e n cies.  I t  o p er ates  as  a   d ec en tr alize d   d ig ital   cu r r en c y ,   f r ee   f r o m   t h e  co n tr o l   o f   a  ce n tr al  b a n k   o r   an y   s i n g u l ar   au th o r it y   f i g u r e.   R e m ar k ab l y ,   it s   cr ea tio n   tr a ce s   b ac k   to   an   en ig m atic  i n d iv id u al  o r   co llectiv e  e n tit y   k n o w n   as  Sato s h i   Nak a m o to ,   w h o   co n ce aled   th eir   tr u e  id en tit y .   T h is   p io n ee r in g   d ig ital  cu r r en c y   w a s   in tr o d u ce d   to   th e  p u b lic  as  o p en - s o u r ce   s o f t w ar e  b ac k   i n   2 0 0 9   [ 1 ] .   Ov er   t h e  p ast  f e w   y ea r s ,   th e  co n ti n u o u s   i n v esti g atio n   o f   f o r ec asti n g   s to ck   p r ices  h as  b ee n   a   p r o m i n en t  ar ea   o f   f o cu s   i n   c o m p u tatio n al  f i n an ce   r e s ea r ch .   T h e  s u b s ta n tial  d i f f icu l t y   in   p r ed ictin g   s to ck   p r ices  ar is es  f r o m   t h eir   h ig h l y   u n p r ed ictab le  a n d   d y n a m ic  b eh av io r .   P r ice  f l u ct u atio n s   a p p ea r   to   b e  lar g el y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  1 75 - 1 84   176   un p r ed ictab le,   an d   ac cu r atel y   ca p tu r i n g   th e s e  ch a n g es   p r esen ts   a  f o r m id ab le  ch allen g e.   Giv e n   t h e   ef f ec tiv e n e s s   o f   ar tif icial  n eu r al  n et w o r k s   ( A NN)   in   v ar io u s   p r ed ictio n   en d ea v o r s ,   r esear ch er s   ar e  in cr ea s i n g l y   in cl in ed   to w ar d   u tili z in g   ad v a n ce d   m ac h i n e  lear n i n g   tec h n iq u e s   to   c o n s tr u ct   i m p r o v ed   f o r ec asti n g   m o d els   [ 2 ] .   A r ti f icial  i n tel lig e n ce   an d   m ac h in e  lear n in g   ar e  s u b s e ts   o f   d ee p   lear n in g ,   co n ce n tr ati n g   o n   in s tr u cti n g   A NN   to   e x ec u t e  task s   w it h o u t  d ir ec t  p r o g r a m m i n g .   I t  d er iv es  i ts   i n s p ir atio n   f r o m   t h e  co n f i g u r atio n   a n d   o p er atio n   o f   th e  h u m a n   b r ain ,   p ar ticu lar l y   n eu r al  n et w o r k s ,   w h ich   co n s i s t o f   i n ter co n n ec ted   u n i ts   ( n e u r o n s )   r esp o n s ib le  f o r   p r o ce s s in g   an d   tr an s m itti n g   i n f o r m atio n .   Dee p   lear n i n g   i s   a  s u b f ield   o f   ar tif icial  in telli g en ce   an d   m ac h in e  lear n in g   th at  f o c u s e s   o n   teac h i n g   A NN   to   p er f o r m   tas k s   w it h o u t  th e  n ee d   f o r   d ir ec t  p r o g r am m i n g .   I t  d er iv es  it s   i n s p ir atio n   f r o m   th e  co n f i g u r atio n   a n d   o p er atio n   o f   t h e  h u m a n   b r ain ,   p ar ticu lar l y   n e u r al  n et w o r k s ,   w h ic h   co n s is t  o f   i n ter co n n ec t ed   u n it s   ( n e u r o n s )   r esp o n s ib le   f o r   p r o ce s s in g   a n d   tr an s m itti n g   in f o r m a tio n .   Sev er al  r esear c h er s   h av e   u t ili ze d   v ar io u s   ap p r o ac h es  f o r   f o r ec asti n g   ti m e  s er ies  d ata.   I n   r esear ch   b y   R o o n d i w ala   et  a l.   [ 3 ] ,   an   lo n g   s h o r t  ter m   m e m o r y   ( L ST M)   m o d el  w a s   d ev elo p ed   to   f o r ec ast  s to ck   p r ices.   J o s e  et  a l .  [ 4 ]   p r esen ted   a  n o v el  ap p r o ac h   to   ac cu r ately   p r ed ict  o p en in g   s to ck   p r ices  b y   f u s i n g   e n s e m b le   lear n in g   m e th o d s   w it h   tech n i ca l  in d icato r s .   Saad   et  a l.   [ 5 ]   u tili ze d   m ac h i n e  lear n i n g   tec h n iq u es  to   co n s tr u c t  m o d el s   to   p r ed ict  B itco in   p r ic es.  T h ey   e x p lo r ed   a  m u lti v ar i ate  r eg r ess io n   ap p r o ac h ,   r el y i n g   o n   h i g h l y   l in k ed   ch ar ac ter is tic s ,   an d   a   d ee p   lear n in g   m ec h an i s m   i n co r p o r ates  th e  co n j u g ate   g r ad ie n t  m et h o d   alo n g s id e  li n ea r   s ea r ch   to   f o r ec ast  B itco in ’ s   p r ice.   Ma h j o u b y   et  a l.  [ 6 ]   lo o k ed   at  d if f er en t  m ac h i n e  lear n i n g   ap p r o ac h es  a n d   s u g g e s ted   an   e n s e m b le  ap p r o ac h   th a t  co m b in ed   t h r ee   m o d el s :  Gau s s ia n   n aïv e  B a y es,  lo g i s tic  r eg r es s io n ,   a n d   ex tr e m e   g r ad ien t  b o o s tin g .   T h e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   s o u g h t  t o   p r ed ict  th e  b est  ti m e s   to   b u y   an d   s el l  US  d o llar s   to   th e  J ap an ese  y e n   to   in cr ea s e  ea r n in g s .   P r ed ictio n s   o f   cu r r en c y   tr en d s   u tili zi n g   t h e  L ST M  an d   g ated   r ec u r r en t  u n i ts   ( GR U)   al g o r ith m s   w er e   ev a lu a ted   in   [ 7 ]   u s i n g   v ar io u s   d ataset  p ar titi o n s .   T h e  b est   ac cu r ate  f i n d in g s ,   w it h   0 . 0 5 4   r o o t  m ea n   s q u ar e   er r o r   ( R MSE ) ,   0 . 0 3 7   m ea n   a b s o lu te  p er ce n tag e  er r o r   ( MA P E ) ,   an d   0 . 9 7   R - s q u ar ed   ( R 2 ) ,   w er e  o b tain ed   b y   d iv id in g   a  d atase t  o f   4 9 7 9   r o w s   i n to   th r ee   p ar ts :   8 0 %  f o r   t r ain in g ,   1 0 %  f o r   v alid atio n ,   a n d   1 0 %  f o r   test in g .   Ma ch i n e  lear n i n g   w a s   e m p lo y ed   in   [ 8 ]   to   p r ed ict  th e  p r ice  o f   B itco in .   T o d ay ,   ev er y o n e  d is cu s s es  wh en   to   b u y   o r   s ell  th e  cr y p to cu r r en c y   b itco in   o r   E UR /US D.   Sev er al   r esear ch er s   h av e  d e v elo p ed   ar ticles  an d   r esear c h   to   ad d r es s   th is   i s s u e.   I n   th i s   co n te x t,  w e  u til ized   d iv er s e   d ee p - lear n in g   m o d el s   an d   in tr o d u ce d   a  h y b r id   ap p r o ac h   to   p r ed ict  th e  f u tu r e  v alu e s   o f   E UR /U SD   an d   B itco in .   Ou r   p u r p o s e  is   to   f o r ec ast  th e  f o llo w i n g   d a y .   T h is   f o r ec asti n g   o n   f u n d a m e n tal  c h ar ac ter is tic s :  o p en ,   h ig h ,   lo w ,   clo s e,   an d   t w e n t y - o n e  tech n ical  i n d icato r s .     T h e  p ap e r ’ s   s tr u ct u r e  is   as  f o llo w s :  th e  s ec o n d   s ec tio n   p r o v id es  an   o v er v ie w   o f   t h e  l iter atu r e  an d   clar if ies   r elev a n t  s tu d ie s .   I n   t h e  th ir d   s ec t io n ,   w e  w i ll  i n tr o d u ce   t h e  r ec u r r en t  n e u r al  n et w o r k s   ( R NN)   u tili ze d   in   o u r   w o r k .   T h e  f o u r th   s ec tio n   w ill  d etail  th e  m et h o d s   u s ed .   T h e  f if th   s ec tio n   w il l  elab o r ate  o n   th e  p er f o r m a n ce   m etr ic s   r elev a n t  to   th is   d o m ai n .   T h e  s i x th   s ec ti o n   w ill  p r ese n t  a n d   an a l y ze   th e  r esu lt s ,   w h ile  t h e   f i n al  s ec tio n   w ill t h e  f i n al  r e m ar k s .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W    A   r ev ie w   o f   t h e  p r ev io u s   liter atu r e  is   co v er ed   in   th is   s ec tio n .   C h e n   et  a l.   [ 9 ]   f o r ec asted   t h e  clo s in g   p r ices  o f   s ev er al  b u s in e s s e s   u s i n g   a  co m b in atio n   o f   co n v o lu tio n al  n e u r al  n et w o r k   ( C NN) ,  b id ir ec tio n al   L ST Ms  ( B iLST M) ,   an d   an   at ten tio n - b ased   m o d el.   T h e y   u s ed   C NN  to   d er iv e   c h ar ac ter is tics   f r o m   t h e  i n p u t   d ata  an d   en h an ce d   t h e  n et w o r k ’ s   p r ed ictiv e  ca p ab ilit ie s   b y   i n te g r atin g   a n   e f f ic ien t  ch a n n el  a t ten tio n   m ec h a n i s m   w it h   B iL ST M  f o r   s to ck   p r ice  f o r ec asti n g .   Sa y a v o n g   et  a l .  [ 1 0 ]   u tili ze d   a   C NN  to   p r ed ict   th e  clo s in g   p r ice  an d   tr en d   o f   th r ee   f ir m s   lis ted   o n   th e   T h ai  s to ck   ex ch a n g e.   T h e y   e m p lo y ed   a  s lid in g   w i n d o w   ap p r o ac h   w it h   a  w i n d o w   s ize  m atc h in g   th e  i n p u t  s ize.   I n   ea ch   iter atio n   o f   t h e  s lid i n g   w i n d o w ,   t h er e  w a s   n o   o v er la p   b etw ee n   co n s ec u ti v e  w i n d o w s   a s   th e y   m o v ed   to   th e  r ig h t.  T h e  o u tco m es  r ev e aled   th at  th e  C NN  m o d el  ex h ib ited   ex ce lle n t  p er f o r m a n ce   in   f o r ec asti n g   t h e  cu r r en t d a y ’ s   d ata.   Fab b r i  an d   Mo r o   [ 1 1 ] ,   u tili ze d   an   L ST M  m o d el  f o r   f o r ec asti n g   th e  clo s i n g   p r ice  o f   th e  Do w   J o n e s   in d ex   f o r   th e  n e x t d a y .   T h e y   c o n d u cted   a  co m p ar is o n   b et w e en   th e  r es u lt s   o b tain ed   f r o m   th e  L ST M  m o d el  an d   th o s e  f r o m   a  f ee d - f o r w ar d   n eu r al  n et w o r k   ( FF N N) .   T h e  r esu lt s   o b tain ed   in d icate d   th a t  th e  L ST M  m o d el  o u tp er f o r m ed   th e  f ee d - f o r w ar d   n eu r al  n et w o r k   in   ter m s   o f   p r ed ictiv e  ac cu r ac y .   Oj o   et  a l.   [ 1 2 ]   u tili ze d   a   d ee p   lear n in g   tech n iq u e  k n o w n   a s   s tack ed   L ST M  to   f o r ec ast   th e  clo s in g   p r ic e  o f   th e  N ASD A Q   co m p o s ite   o n   th e  Am er ica n   s to ck   e x ch a n g e .   T h e  o u tco m es  o f   t h eir   s t u d y   d em o n s tr ated   a n   e n h an ce m e n t   in   p r ed icti v e  ac c u r ac y   w h e n   f o r ec asti n g   t h e  s to c k   p r ice.   L i n   et  a l.   [ 1 3 ]   u tili ze d   a  L ST M  m o d el  to   f o r ec ast  th e   clo s in g   p r ice  u s i n g   h i s to r ical  s to ck   d ata  T aiw a n   s to ck   e x ch an g e  ( T W SE) .   T h e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         S imp le  R N N - LS TM   h yb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  fo r   B itco in   a n d   E UR _ US D   …  ( Mo h a med   E L Ma h jo u b y)   177   p r im ar y   o b j ec tiv e  w a s   to   s u b s titu te  t h e  R NN  m o d el  w i th   t h e  L ST M  m o d el  b ec au s e  o f   its   ca p ab ilit y   f o r   lo n g - ter m   m e m o r y   r ete n tio n ,   as t h e  R NN  s tr u g g led   to   m ai n tai n   d a ta  o v er   ex ten d ed   p er io d s .   Ma k ala  an d   L i  [ 1 4 ]   in v e s ti g ated   g o ld   co m m o d it y   f o r ec asti n g   u s i n g   au to   r eg r es s i v e  i n teg r ated   m o v i n g   av e r ag e  ( A R I M A )   an d   s u p p o r t  v ec to r   m ac h i n e  ( SV M) ,   an d   th r ee   ty p es  o f   k er n el s   w er e  e m p lo y ed   in   th is   p ap er .   B itco in   is   a  co m m o n l y   u tili ze d   cr y p to cu r r en c y   i n   th e  p r ese n t  d a y ,   an d   as  a  r es u lt,  th er e  ar e  o n l y   a   li m ited   n u m b er   o f   p r ed ictio n   m o d el s   ac ce s s ib le.   Mc Nall y   et   a l.   [ 1 5 ]   u s e  R NN   co u p led   w i t h   L ST M   to   ac h iev e  5 2 %  class i f icatio n   ac cu r ac y   an d   an   R MSE   o f   8 %.  T h e  au th o r s   a s s er t  th at   th e   u t iliz atio n   o f   R NN   in   co n j u n ctio n   w i th   L ST M  y ield s   s u p er io r   p er f o r m an ce   co m p a r ed   to   co n v en tio n al  R NN  a n d   AR I M A   m o d els.   B itco in   p r ice  p r ed ictio n   is   co n d u cted   th r o u g h   e m p ir ical  i n v e s ti g atio n   [ 1 6 ] .  T h e  B ay es ian   n e u r a l   n et w o r k   i s   co m p ar ed   to   p r o v en   n o n - l in ea r   a n d   lin ea r   b en c h m ar k   m eth o d s   i n   t h is   s tu d y ,   w h ic h   g i v es  u s e f u l   in s i g h ts .   Su n   et  a l   [ 1 7 ]   d is ce r n ed   d ail y   tr e n d s   i n   t h e  B itc o in   m ar k et  w h ile  co n s id er i n g   th e  s e m a n tic s   a n d   in s i g h ts   r elate d   to   f ac to r s   in f l u en ci n g   B itco in ’ s   p r ice.   T h e y   also   f o r ec asted   ch an g e s   in   B itco in ’ s   d ail y   p r ice,   e m p lo y i n g   b o th   R a n d o m   Fo r est an d   B a y esia n   r eg r es s io n   m e th o d s   as p ar t o f   th eir   r esear ch .       3.   NE URA L   N E T WO RK S    W e  lo o k ed   at  th e  v ar io u s   d ee p   lear n in g   m o d els  u s ed   in   t h i s   w o r k   i n   th is   p ar t.  Dee p   lear n in g   n e u r al  n et w o r k s   ( DL N N)   o r g an ize  e n o r m o u s   a m o u n ts   o f   d ata  b y   a r r an g i n g   co m p licated   d ata  s tr u ctu r es  t h at  an   ANN   ca n n o t  [ 1 8 ] .   A   d ee p   n eu r al  n e t w o r k   i s   a  p ar allel  p r o ce s s in g   ar ch itectu r e  m ad e  u p   o f   in ter co n n ec ted   n e u r o n s   o r g an ized   in   a  la y er   n et w o r k .   T h e  p r im ar y   s tr u ct u r e  o f   a  d ee p   n eu r al  n et w o r k   is   co m p o s ed   o f   th r ee   i m p o r tan t   co m p o n e n t s : i n p u t,  o u tp u t,  an d   o n e  o r   m o r e  h id d en   la y er s   o f   h id d en   u n it s   [ 1 9 ] .     3 . 1 .     Rec urre nt  neura l net wo rks   Hu m an   co m p r eh e n s io n   o f   ea ch   s ce n e  i n   a  m o v ie  r elies  o n   g r asp in g   th e  co n te x t  esta b lis h ed   b y   p r ec ed in g   s ce n e s .   C o n v en tio n al  n eu r al  n et w o r k s   ar e  in ca p ab le  o f   ac co m p lis h i n g   th i s ,   p o s in g   a  s ig n i f ican t  ch alle n g e.   R NN s   tac k le  t h is   p r o b lem   b y   i n co r p o r atin g   lo o p s ,   en ab li n g   th e m   to   r etain   a n d   u tili ze   in f o r m a tio n   o v er   ti m e.   R NNs  f i n d   u tili t y   i n   v ar io u s   ap p licatio n s   in v o lv i n g   s eq u en t ial  d ata,   in clu d i n g   t ask s   lik e  g e n er ati n g   ca p tio n s   f o r   i m a g es  o r   v id eo s ,   n atu r al  la n g u a g e  p r o ce s s i n g   s u c h   as  p r ed ictin g   w o r d s ,   tr a n s lat in g   la n g u a g es,   an d   r ec o g n izi n g   s p ee ch .   Fig u r e  1   illu s tr ates  a  n e u r al  n et w o r k   e le m e n t  lab eled   as  “ A. ”   T h is   ele m e n t  ac ce p ts   a n   i n p u t  d en o te d   as   “ ”   an d   p r o d u ce s   an   o u tp u t   v alu e  r e f er r ed   to   as  “ ℎ . ”   T h e  in cl u s io n   o f   a  lo o p   en ab les  th e  ex ch a n g e  o f   in f o r m atio n   b et w ee n   v ar io u s   s tep s   w i th i n   t h e  n e t w o r k .   Yo u   ca n   en v is io n   a  r ec u r r en t  n e u r al  n et w o r k   as  h a v in g   m u ltip le  i n s ta n ce s   o f   “ A ”   w i t h in   th e  n et w o r k ,   w h er e  ea c h   i n s ta n ce   s eq u en tiall y   s e n d s   i n f o r m at io n   to   t h e  n e x t   o n e,   as d ep icted   in   Fig u r e  1 .           Fig u r e  1 .   An   u n r o lled   r ep r esen tatio n   o f   a  r ec u r r en t  n eu r al  n et w o r k       I n   s itu atio n s   w h er e  th e  d is ta n ce   b etw ee n   p er tin en t  in f o r m at io n   an d   th e  p o in t  w h er e  it  is   r eq u ir ed   is   m i n i m al,   R NN s   ca n   ac q u ir e  th e  ab ilit y   to   m ak e  u s e  o f   p ast   in f o r m atio n   e f f ec ti v el y .   Ho wev er ,   s itu a tio n s   ca n   o cc u r   w h er e  a  b r o ad er   co n tex t  b ec o m es  es s e n tial,   an d   i n   th ese  ca s e s ,   th e  d is ta n ce   b et w ee n   t h e  r eq u ir ed   in f o r m atio n   a n d   th e  m o m en t  it  is   n e ed ed   ca n   s ig n i f ican tl y   i n cr ea s e .   I n   p r ac tical  ter m s ,   R NNs  ten d   to   s tr u g g l e   w it h   t h is   la tter   s ce n ar io ,   as  n o ted   in   r ef er en ce s   [2 0] .     3 . 2 .     L o ng   s ho rt   t er m   m e m o ry   L ST M   n et w o r k s   tac k le  t h e  i s s u es  o f   d i m in i s h in g   a n d   s k y r o c k eti n g   g r ad ien t   p r o b lem s   t h at  f r eq u en tl y   o cc u r   in   ex te n d ed   r ec u r r en t  n eu r al  n et w o r k s   ( E R NN s )   an d   m o r e  g en er all y ,   i n   tr ad itio n al  R NNs   [ 2 1 ] .  L ST M  n et w o r k s   r etain   t h e  id en tical  o v er all  ar ch itect u r al  la y o u t  as   E R NNs  b u t  d is tin g u is h   t h e m s elv e s   b y   h a v i n g   a   d if f er e n t  co n f ig u r atio n   f o r   th e  in ter n al  m o d u le  o r   ce ll .   L STM   is   a  ty p e  o f   R NN  t h at  h a n d les  an d   p r ed icts   d ata  w it h   r ec u r r en t  ti m e  s er ie s   i n   an   ef f ec ti v e  m a n n er .   T i m e  s e r ies  f o r ec asti n g ,   s p ee ch   r ec o g n itio n ,   a n d   n at u r al   lan g u a g e  p r o ce s s in g   ar e  j u s t a   f e w   o f   t h e  m a n y   d o m ai n s   it  f i n d s   u s e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  1 75 - 1 84   178   3 . 3 .     G a t ed  re curr ent   un it s   I n itiall y   p r esen ted   in   C h o   et  a l .   [ 2 2 ] ,   GR Us  r ep r es en t  a  s i m p li f ied   v er s io n   o f   L ST M  an d   co n s eq u e n tl y ,   f al l  w it h i n   th e  ca teg o r y   o f   g ated   R N N s .   GR Us  s et  t h e m s el v es  ap ar t  f r o m   L ST Ms  b y   co n s o lid atin g   t w o   k e y   f u n ct io n alitie s ,   w h ich   ar e  r eg u lated   b y   t h e  f o r g et  g ate  a n d   t h e  i n p u t   g ate,   i n to   a  s i n g l e   g ate.   T h is   t y p e  o f   ce ll  u lti m at el y   i n co r p o r ates  o n l y   t w o   g at es,  lead in g   to   a  m o r e  co n cise   ar ch itect u r e  w h e n   co n tr asted   w it h   L ST M,   w h ic h ,   in   co n tr a s t,  e m p lo y s   t h r ee   g ates.   GR U   is   a  t y p e  o f   g ated   R NN  t h at  i s   u s ed   to   allev iate  t h e  p r ev ale n t p r o b lem   o f   g r ad ien t v a n i s h in g   i n   tr ad itio n al  R NN s   [ 2 3 ] .       4.   M AT E RIAL S AN D  M E T H O DS   4 . 1 .     Da t a   I n   th i s   s tu d y ,   w e  u s ed   d ee p   lear n in g   tec h n o lo g y   to   an ticip ate  th e  f o r th co m in g   E U R /US D   an d   B itco in   c lo s in g   p r ice  u s i n g   o u r   ap p r o ac h .   T h e  d ataset s   co n s is t s   o f   d ail y   p r ice s   d ata  co llected   f r o m   Au g u s t  3 0 ,   2 0 1 3 ,   to   Au g u s t  3 1 ,   2 0 2 3   f o r   E UR _ USD  a n d   f r o m   1 7 /0 9 /2 0 2 4   to   1 3 /1 0 /2 0 2 3   f o r   B itco in ,   w it h   n o   g ap s   o r   m i s s i n g   in f o r m atio n .   C o n s eq u e n tl y ,   th e  to tal  cu m u lati v e  o b s er v atio n   p er io d   s p an s   a  d ec a d e,   en c o m p a s s i n g   d ata  f o r   h ig h ,   o p en ,   lo w ,   a n d   clo s e  p r ices.      4 . 2 .     F e a t ure  eng ineering   T h e  d ata  w e  h av e  a v ailab le  co m p r i s es  t h e  f o llo w i n g   ch ar ac t er is tics :  d ate ,   h i g h ,   lo w ,   o p en ,   an d   cl o s e.   W e  p er f o r m   co m p u ta tio n s   f o r   2 1   tech n ical  i n d icato r s .   T ab le  1   p r o v id es  an   o v er v i e w   o f   t h e  tec h n ical  in d icato r s ’   d escr ip tio n s .       T ab le  1 .   A   n u m b er   o f   tech n ica l in d icatio n s   T e c h n i c a l   i n d i c a t o r s   D e scri p t i o n   EM A 1 0   Ex p o n e n t i a l   mo v i n g   a v e r a g e   f o r   1 0   d a y s   EM A 3 0   Ex p o n e n t i a l   mo v i n g   a v e r a g e   f o r   3 0   d a y s   EM A 2 0 0   Ex p o n e n t i a l   mo v i n g   a v e r a g e   f o r   t w o - h u n d r e d   d a y s   R O C 1 0   R a t e   o f   c h a n g e   f o r   1 0   d a y s   R O C 3 0   R a t e   o f   c h a n g e   f o r   3 0   d a y s   M O M 1 0   P r i c e   mo me n t u m   f o r   1 0   d a y s   M O M 3 0   P r i c e   mo me n t u m   f o r   3 0   d a y s   R S I 1 0   R e l a t i v e   st r e n g t h   i n d e x   f o r   1 0   d a y s   R S I 3 0   R e l a t i v e   st r e n g t h   i n d e x   f o r   3 0   d a y s   R S I 2 0 0   R e l a t i v e   st r e n g t h   i n d e x   f o r   2 0 0   d a y s   %K 1 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   1 0   d a y s   %D1 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   1 0   d a y s   %K 3 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   3 0   d a y s   %D3 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   3 0   d a y s   %K 2 0 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   2 0 0   d a y s   %D2 0 0   S t o c h a st i c   i n d i c a t o r   f o r   2 0 0   d a y s   M A 2 1   M o v i n g   a v e r a g e   f o r   2 1   d a y s   M A 6 3   M o v i n g   a v e r a g e   f o r   6 3   d a y s   M A 2 5 2   M o v i n g   a v e r a g e   f o r   2 5 2   d a y s   U p p e r _ b a n d   B o l l i n g e r   u p p e r   l i n e   L o w e r _ b a n d   B o l l i n g e r   l o w e r   l i n e   N e x t ,   w e   i n c l u d e d   a   t a r g e t   c o l u m n   t h a t   h o l d s   t h e   c l o si n g   p r i c e   f o r   t h e   f o l l o w i n g   d a y .       4 . 3 .     P r o po s ed  hy brid  S i m p l eRN N - L S T M   ba s e  m o del   T h e  m o s t  cr itical  an d   v a lu ab le  d ee p   n eu r al  m o d els  e m er g e  w h e n   v ar io u s   n et w o r k   t y p es  h y b r id   m o d el s .   W e  s u g g ested   a  h y b r id   m o d el  th at  u s e s   Si m p le R N N  an d   L ST M  to   f o r ec ast  f u t u r e  E UR /USD  a n d   B itco in   clo s in g   p r ices  u til izin g   2 1   tech n ical  i n d icato r s ,   as  s ee n   i n   Fi g u r e  2 .   T h e  ar ch itectu r e  o f   th e  h y b r id   m o d el  w e  u s ed   to   f o r ec ast B it co in   an d   E UR _ US D  is   i n   Fi g u r e  2 .           Fig u r e  2 .   A r ch itectu r e  o f   o u r   h y b r id   m o d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         S imp le  R N N - LS TM   h yb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  fo r   B itco in   a n d   E UR _ US D   …  ( Mo h a med   E L Ma h jo u b y)   179   5.   E VA L UA T I O N  M E ASUR E S   T h is   s ec tio n   p r ese n t s   th e   f o u r   m etr ics  u ti lized   in   th e  s t u d y .   T h e  au th o r s   e m p lo y   m u ltip le  well - c h o s e n   m o d el s   th a t c o n s i s te n tl y   d e m o n s tr ate  h ig h er   ac cu r ac y   [ 2 4 ] .     5 . 1 .     E rr o r  in a b s o lute   perc ent a g e  m ea n   T h e  ef f icie n c y   o f   p r ed ictio n   m et h o d s   is   t y p icall y   ass e s s ed   u s i n g   M A P E .  In   th e  f ie ld   o f   m ac h i n e  lear n in g ,   M A P E   m ea s u r es  p r ed ictio n   ac cu r ac y   a n d   is   o f te n   r ep r esen ted   as  a  p er ce n tag e .  In   ( 1 )   d ep icts   its   m at h e m a tical  ex p r es s io n   [ 2 5 ] .     =   1 ∑ | −   | = 1 × 100     ( 1 )     I n   th i s   f o r m u la,     s tan d s   f o r   th e  r ea l  v al u e  an d     f o r   th e  an ticip ated   ( p r ed ict )   v alu e.   I n   th e   eq u atio n ,   t h e  ab s o lu te  d i f f er en ce   b et w ee n   t h ese  n u m b er s   i s   c alcu lated   an d   d i v id ed   b y   .   T h e  to tal  a m o u n t  o f   d ata  p o in ts   i s   d iv id ed   b y   th e  s u m   o f   t h i s   ab s o lu te  d if f er e n ce   f o r   all  a n ticip ated   v a lu e s .   Af t er   th at,   t h e  r es u lt  i s   m u ltip lied   b y   1 0 0   to   b ec o m e  a   p er ce n tag e.     5 . 2 .     M ea n a bs o lute   er ro r   T h e  d if f er en ce   b et w ee n   t w o   v alu es  is   m ea s u r ed   u s i n g   th e  m ea n   ab s o lu te  er r o r   ( MA E ) .  I n   th e  f ield   o f   m ac h in e   lear n i n g ,   th e   M A E ,   w h ic h   s ta n d s   f o r   t h e  a v er ag e  d if f er en ce   b et w ee n   a n ticip ated   an d   ac tu al   v a lu e s ,   is   a  s tan d ar d   m etr ic  f o r   ev a lu ati n g   p r ed ictio n   ac cu r ac y .   Yo u   ca n   f i n d   its   f o r m u la  i n   ( 2 )   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] :     =   1 ∑ | −   | = 1     ( 2 )     I n   th i s   f o r m u la,     s tan d s   f o r   th e  r ea l   v al u e,   an d     is   th e  p r o j ec te d   v alu e.   T h e  eq u atio n   ca lcu lates  t h e  ab s o lu te  d if f er en ce   b et w ee n   t h ese  v al u e s ,   d iv id es  th e  r es u l t  b y   n   ( th e  n u m b er   o f   s a m p l es),   an d   th en   s u m s   th ese  ab s o l u te  d if f er en ce s   f o r   ea ch   f o r ec asted   v a lu e.     5 . 3 .     Ro o t   m ea n s qu a re   er ro r   R MSE   i s   u s ed   in   r e g r ess io n   a n al y s i s   as  a  s tan d ar d   d ev iatio n   i n d icato r   f o r   p r ed ictio n   m i s tak es.  T h e  d if f er e n ce   b et w ee n   ac t u al  v a lu es   an d   a  p r ed icti v e  m o d el   is   q u a n ti f ied   b y   p r ed ictio n   er r o r s ,   s o m eti m es   r ef er r ed   to   as  r esid u al s ,   w h ich   also   s h o w   h o w   th e   r esid u al s   ar e  s p r ea d   ac r o s s   th e  m o d e l.  T h is   s tati s tic  r e v ea l s   h o w   d ata  p o in t s   co n g r e g ate   ar o u n d   th e  m o s t  s u itab le  m o d el.   A v er ag e  s q u ar ed   d is cr ep an c y   b et w ee n   p r ed ictio n s   an d   r ea l   o b s er v atio n s   is   u s ed   to   ca lcu late  R M SE  [ 1 2 ] .   T h e  ( 3 )   ca n   b e  u s ed   to   r e p r esen t  th e   f o r m u la:         =   √ ∑ ( − ) 2 = 1     ( 3 )     5 . 4 .     R - s qu a re d   A   s tati s tic  ca lled   2   is   u s ed   to   a s s es s   th e  ef f ec ti v en e s s   o f   a  lin ea r   r eg r ess io n   m o d el.   I t  is   a  n u m er ic   v alu e   w it h i n   th e  r an g e  o f   0   to   1 ,   r ep r esen ti n g   t h e  p r ec is io n   w it h   w h ic h   a  s tatis tical  m o d el  f o r ec asts   a n   o u tco m e.   T h e  ca lcu latio n   f o r m u la  f o r   2   is   as  ( 4 ) :     2 = 1 −   ∑ ( −   ̂ ) 2 = 1 ∑ ( −   ) 2 = 1     ( 4 )     w h er e,     is   m ea n   o f   t h e  m etr ic   a n d   ̂     is   f o r ec asted   o u tco m e .       6.   E XP E R I M E NT   F I ND I N G S   I n   t h is   p ar t  w e   s h o w   e x p er im en tal  f i n d in g s   f o r   p r ed ictin g   f u tu r e  E U R _ USD   an d   B itc o in   clo s i n g   v alu e s .     6 . 1 .     Resul t s   o f   E UR_ USD   I n   th i s   s t u d y ,   th e  E U R /U SD  d ataset  w as  u s ed ,   2 1   v ar io u s   tech n ical  i n d icato r s   w er e  co m p u ted ,   th e   o th er   attr ib u te  tar g et  w as  u s ed .   Data s et   s u b s eq u e n tl y   s ep ar ated   in to   test   an d   tr ain in g   s ets ,   w it h   s ets  f o r   tr a in i n g   r ep r esen t in g   8 0 % o f   t h e  to tal  an d   test in g   co llectio n s   r ep r esen tin g   f o r   2 0 %.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  1 75 - 1 84   180   E UR /US D  u ti lized   to   ap p ly   L ST M,   Si m p le R NN,   G R U,   a n d   o u r   h y b r id   Si m p le R NN - L ST M  b ase   m o d el.   T h e  r es u lt s   ac q u ir e d   o f f er   a n   ex ten s iv e   p r ed ictio n   an d   co m p ar at iv e  a n al y s i s .   T h e  m o d els ’   p er f o r m a n ce   is   d i s p la y ed   in   T ab le  2 .   T ab le   2   illu s tr ates  a  co m p ar ativ e  p er f o r m an ce   as s es s m e n t  o f   d iv er s e  d ee p - lear n i n g   al g o r ith m s .   T h e   h y b r id   m o d el  d is tin g u is h es  its elf   b y   ac h ie v i n g   lo w er   R MSE ,   MA P E ,   an d   MA E   v alu e s   w h ile  attain i n g   h ig h er   R 2   v alu e s .   T h is   d o m i n an ce   o f   t h e  h y b r id   m o d el  o v er   o th er   m o d el s   r ein f o r ce s   t h e  ef f icac y   o f   co m b i n i n g   Si m p le R NN  a n d   L ST M.   Fig u r es 3   to   6   s h o w   t h e  f o r ec ast   p r i ce   v er s u s   th e  ac t u al  p r ices .       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   tab le  ( E UR _ USD)   M o d e l   R M S E   M A E   M A P E     L S T M   0 . 0 0 9   0 . 0 0 7   0 . 0 0 7   0 . 9 6 4   S i mp l e R N N   0 . 0 1 1   0 . 0 0 9   0 . 0 0 8   0 . 9 4 3   G R U   0 . 0 1 3   0 . 0 1 1   0 . 0 1 0   0 . 9 1 8   S i mp l e R N N - L S T M   0 . 0 0 7   0 . 0 0 5   0 . 0 0 5   0 . 9 8 0           Fig u r e  3 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   L ST M  o f   E UR _ USD           Fig u r e  4 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   GR U  o f   E UR _ US D           Fig u r e  5 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   Si m p leR N N  o f   E UR _ U SD   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         S imp le  R N N - LS TM   h yb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  fo r   B itco in   a n d   E UR _ US D   …  ( Mo h a med   E L Ma h jo u b y)   181       Fig u r e  6 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   h y b r id   Si m p le R NN - L ST M  b ase  m o d el  o f   E UR _ USD       6 . 2 .     Resul t s   o f   B it c o in   I n   th i s   s tu d y ,   th e  B itco i n   d ata s et  w as  u s ed ,   2 1   v ar io u s   tec h n ical  in d icato r s   w er e  co m p u ted ,   th e  o th er   attr ib u te  tar g et  w a s   u s ed .   Dat aset   s u b s eq u e n tl y   s ep ar ated   in to   test   an d   tr ai n in g   s et s ,   w it h   s ets  f o r   tr ain i n g   r ep r esen tin g   8 0 %  o f   t h e  to tal  an d   test i n g   co llect io n s   r ep r es en ti n g   f o r   2 0 %.   B itco in   u tili z ed   to   ap p ly   L ST M,   Si m p le R NN,   G R U,   a n d   o u r   h y b r id   Si m p le R NN - L ST M  b as e  m o d el.   T h e  r esu lts   ac q u ir ed   o f f er   a n   e x te n s i v e   p r ed ictio n   an d   co m p ar ati v e  an al y s i s .   T h e  m o d els ’   p er f o r m an ce   is   d is p la y ed   in   T ab le  3 .   T ab le   3   illu s tr ates  a  co m p ar ativ e  p er f o r m an ce   as s es s m e n t  o f   d iv er s e  d ee p - lear n i n g   al g o r ith m s .   T h e   h y b r id   m o d el  d is tin g u is h es  its elf   b y   ac h ie v i n g   lo w er   R MSE ,   MA P E ,   an d   MA E   v alu e s   w h ile  attain i n g   h ig h er   2   v alu e s .   T h is   d o m i n a n ce   o f   t h e  h y b r id   m o d el  o v er   o th er   m o d el s   r ein f o r ce s   th e  e f f icac y   o f   co m b in in g   Si m p le R NN  a n d   L ST M.   Fig u r es 7   to   1 0   s h o w   th e  f o r ec ast   p r ice  v er s u s   t h e  ac tu al  p r ices .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   tab le  ( B itco in )   M o d e l   R M S E   M A E   M A P E   R 2   L S T M   1 3 4 5 . 8 4 6   1 0 1 9 . 7 2 9   0 . 0 3 7   0 . 9 6 8   S i mp l e R N N   1 8 3 5 . 3 7 2   1 4 6 5 . 7 9 7   0 . 0 5 7   0 . 9 4   G R U   1 8 4 1 . 5 6 3   1 3 6 6 . 1   0 . 0 5 4   0 . 9 4   S i mp l e R N N - L S T M   1 2 3 7 . 2 5 9   8 3 3 . 6 6 7   0 . 0 3 2   0 . 9 7 3           Fig u r e  7 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   L ST M  o f   B itco in           Fig u r e  8 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   GR U  o f   B itco in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  1 75 - 1 84   182       Fig u r e  9 .   P r ed icte d   p r ices u s in g   Si m p leR N N  o f   B itco in           Fig u r e  1 0 .   P r e d icted   p r ices u s i n g   h y b r id   Si m p leR NN - L ST M  b ase  m o d el  o f   B itco in       Ou r   s u g g ested   h y b r id   Si m p le R NN - L ST M  b ase  m o d el  o u tp er f o r m s   L ST M,   Si m p le R NN,   an d   GR U   w h e n   f o r ec asti n g   th e  c u r r en c y   p air   E U R /USD  a n d   B itco in .   T h e  f o r ec ast  clo s el y   m atc h e s   th e  ac t u al  tr en d s ,   s h o w ca s in g   th e  ef f ec ti v e n ess   o f   th e  h y b r id   m o d el.   T h e  p r o x i m it y   o f   th ese  t w o   lin e s   s er v e s   as  an   in d icato r   o f   h o w   w ell  t h e  m o d el  p er f o r m s .   W e  co m p ar ed   o u r   s tu d y ’ s   ac cu r ac y ,   R M SE,   an d   M A P E   to   th o s e  o f   ea r lier   r esear ch   T ab le  4 ,   an d   o u r   w o r k   p r o d u c es  a  b etter   alg o r ith m   to   p r ed ict  E UR /USD  g o in g   f o r w ar d .   T h e  s tu d y   li m it  is   co n s eq u en ce s   o b tain ed   ar e  ex clu s i v e  to   th e  E UR /USD  d ata.   T h e  s tr en g t h s   to   p r o v id e  th e  cu r r en c y   p air   E UR _ US D   f o r ec asti n g   i n   o u r   ar ticle  ar e  th e  av ailab il it y ,   q u a lit y   o f   d at a,   an d   d if f er e n t  tech n ical  i n d i ca to r s   u s ed .   All  o f   th ese  f ac to r s   co n tr ib u te  to   th e  ac cu r ac y   o f   t h e  p r ed ictio n s .       T ab le  4 .   C o m p ar is o n   o f   o u r   an al y s i s   w it h   th a t o f   t h e  last   s tu d ies   S t u d y   R M S E   M A P E   R 2   P a h l e v i   e t   a l .   [ 7 ]   0 . 0 5 4   0 . 0 3 7   0 . 9 7   O u r   a p p r o a c h   0 . 0 0 7   0 . 0 0 5   0 . 9 8       7.   CO NCLU SI O N   W e  h av e  s u g g e s ted   a  h y b r id   S i m p leR NN - L ST M  b ase  m o d el   f o r   f o r ec asti n g   f u t u r e  clo s i n g   p r ices  f o r   o u r   d atasets   w ith   2 1   tech n ical   in d icato r s   to   h elp   in v e s to r s   m ak e  d ec is io n s   to   b u y   o r   s ell  E UR _ USD  b ased   o n   f u tu r e  p r ices.  W h en   p r ed ict in g   t h e  tar g e t,  th e  p r o p o s ed   h y b r id   b ase  m o d el  o u tp er f o r m s   t h e  L ST M,   Si m p le R NN,   a n d   G R U  m o d els.  I n   t h e  f u t u r e,   w e  r ec o m m e n d   u s i n g   al g o r ith m s   an d   o u r   h y b r id   m o d el  o n   o th er   cu r r en c y   p air s   a n d   th e  s to ck   m ar k ets.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   B e r e n t se n ,   “ A l e k san d e r   B e r e n t se n   r e c o mm e n d s  ‘ B i t c o i n :   a   p e e r - to - p e e r   e l e c t r o n i c   c a s h   sy st e m ’   b y   S a t o sh i   N a k a mo t o , ”   i n   2 1 st   C e n t u ry   E c o n o m i c s ,   B .   S .   F r e y   a n d   C .   A .   S c h a l t e g g e r ,   Ed s . ,   C h a m:   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i s h i n g ,   2 0 1 9 ,   p p .   7 – 8 ,   d o i :  1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 1 7 7 4 0 - 9 _ 3 .   [ 2 ]   M .   A .   H o s s a i n ,   R .   K a r i m ,   R .   T h u l a s i r a m ,   N .   D .   B .   B r u c e ,   a n d   Y .   W a n g ,   “ H y b r i d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l   f o r   s t o c k   p r i c e   p r e d i c t i o n , ”   i n   2 0 1 8   I E E E   S y m p o s i u m   S e r i e s   o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   ( S S C I ) ,   B a n g a l o r e ,   I n d i a ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 8 3 7 - 1 8 4 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S S C I . 2 0 1 8 . 8 6 2 8 6 4 1 .   [ 3 ]   M .   R o o n d i w a l a ,   H .   P a t e l ,   a n d   S .   V a r ma,   “ P r e d i c t i n g   st o c k   p r i c e s  u s i n g   L S T M , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   S c i e n c e   a n d   Re s e a rc h   ( I J S R) ,   v o l .   6 ,   p p .   2 3 1 9 – 7 0 6 4 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 2 1 2 7 5 / A R T 2 0 1 7 2 7 5 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         S imp le  R N N - LS TM   h yb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  fo r   B itco in   a n d   E UR _ US D   …  ( Mo h a med   E L Ma h jo u b y)   183   [ 4 ]   J.  Jo se ,   P .   V a r sh i n i ,   I .   T .   I n d i c a t o r s,  J .   Jo se ,   a n d   P .   V a r s h i n i ,   “ I n t e g r a t i n g   t e c h n i c a l   i n d i c a t o r s a n d   e n se mb l e   l e a r n i n g   f o r   p r e d i c t i n g   t h e   o p e n i n g   st o c k   p r i c e, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   Re s e a rc h   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   0 1 – 1 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 9 4 6 1 / i j i t r a . v 3 i 2 . 9 6 .   [ 5 ]   M .   S a a d ,   J.   C h o i ,   D .   N y a n g ,   J .   K i m ,   a n d   A .   M o h a i se n ,   “ T o w a r d   c h a r a c t e r i z i n g   b l o c k c h a i n - b a se d   c r y p t o c u r r e n c i e s  f o r   h i g h l y   a c c u r a t e   p r e d i c t i o n s, ”   I EE E  S y s t e m s  J o u r n a l ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 2 1 – 3 3 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS Y S T . 2 0 1 9 . 2 9 2 7 7 0 7 .   [ 6 ]   M .   EL   M a h j o u b y ,   K .   El   F a h ssi ,   M .   T .   B e n n a n i ,   M .   L a mr i n i ,   a n d   M .   E l   F ar ,  “ M a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s  f o r   p r e d i c t i n g   a n d   c l a ssi f y i n g   e x c h a n g e   r a t e s  b e t w e e n   U S   D o l l a r s  a n d   Ja p a n e se   Y e n , ”   E n g i n e e ri n g ,   T e c h n o l o g y   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e   Re s e a r c h ,   v o l .   1 4 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 2 6 6 – 1 6 2 7 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 0 8 4 / e t a sr . 8 2 1 6 .   [ 7 ]   M .   R .   P a h l e v i ,   K .   K u sr i n i ,   a n d   T .   H i d a y a t ,   “ C o mp a r i so n   o f   L S T M   a n d   G R U   mo d e l s  f o r   f o r e x   p r e d i c t i o n , ”   S i n k ro n ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 5 4 – 2 2 6 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 3 9 5 / s i n k r o n . v 8 i 4 . 1 2 7 0 9 .   [ 8 ]   A .   M u mi n o v ,   “ En h a n c e d   B i t c o i n   p r i c e   d i r e c t i o n   f o r e c a st i n g   w i t h   D Q N , ”   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   2 9 0 9 3 – 2 9 1 1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 6 7 7 1 9 .   [ 9 ]   Y .   C h e n   e t   a l . ,  “ S t o c k   p r i c e   f o r e c a s t   b a s e d   o n   C N N - B i L S T M - E C A   m o d e l , ”   S c i e n t i f i c   P r o g r a m m i n g ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 1 / 2 4 4 6 5 4 3 .   [ 1 0 ]   L .   S a y a v o n g ,   Z .   W u ,   a n d   S .   C h a l i t a ,   “ R e se a r c h   o n   s t o c k   p r i c e   p r e d i c t i o n   m e t h o d   b a se d   o n   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k , ”   i n   2 0 1 9   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   V i rt u a l   R e a l i t y   a n d   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s   ( I C VRIS ) ,   Ji sh o u ,   C h i n a ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 7 3 - 1 7 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C V R I S . 2 0 1 9 . 0 0 0 5 0 .   [ 1 1 ]   M .   F a b b r i   a n d   G .   M o r o ,   “ D o w   Jo n e s  t r a d i n g   w i t h   d e e p   l e a r n i n g :   t h e   u n r e a s o n a b l e   e f f e c t i v e n e ss  o f   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k s , ”   I n   Pro c e e d i n g s o f   t h e   7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   D a t a   S c i e n c e ,   T e c h n o l o g y   a n d   A p p l i c a t i o n s  D AT A,   P o r t o ,   P o r t u g a l ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 2 – 1 5 3 ,   d o i :   1 0 . 5 2 2 0 / 0 0 0 6 9 2 2 1 0 1 4 2 0 1 5 3 .   [ 1 2 ]   S .   O .   O j o ,   P .   A .   O w o l a w i ,   M .   M p h a h l e l e ,   a n d   J.   A .   A d i sa,   “ S t o c k   mar k e t   b e h a v i o u r   p r e d i c t i o n   u si n g   s t a c k e d   L S TM   n e t w o r k s, ”   i n   2 0 1 9   I n t e r n a t i o n a l   M u l t i d i s c i p l i n a r y   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e ri n g   C o n f e r e n c e   ( I MIT E C ) ,   V a n d e r b i j l p a r k ,   S o u t h   A f r i c a ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I M I T EC 4 5 5 0 4 . 2 0 1 9 . 9 0 1 5 8 4 0 .   [ 1 3 ]   B.  - S .   L i n ,   W .   - T .   C h u ,   a n d   C .   - M .   W a n g ,   “ A p p l i c a t i o n   o f   s t o c k   a n a l y si s   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g , ”   2 0 1 8   7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n g ress   o n   A d v a n c e d   A p p l i e d   I n f o rm a t i c s (I I A I - AAI) ,   Y o n a g o ,   Ja p a n ,   2 0 1 8 ,   p p .   6 1 2 - 6 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I I A I - A A I . 2 0 1 8 . 0 0 1 2 8 .   [ 1 4 ]   D .   M a k a l a   a n d   Z .   L i ,   “ P r e d i c t i o n   o f   g o l d   p r i c e   w i t h   A R I M A   a n d   S V M , ”   J o u rn a l   o f   P h y s i c s:   C o n f e r e n c e   S e r i e s ,   v o l .   1 7 6 7 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 7 6 7 / 1 / 0 1 2 0 2 2 .   [ 1 5 ]   S .   M c N a l l y ,   J.  R o c h e ,   a n d   S .   C a t o n ,   “ P r e d i c t i n g   t h e   p r i c e   o f   b i t c o i n   u s i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g , ”   in   2 0 1 8   2 6 t h   E u r o m i c r o   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   P a ra l l e l ,   D i s t ri b u t e d   a n d   N e t w o rk - b a s e d   Pr o c e ssi n g   ( PD P) ,   C a mb r i d g e ,   U K ,   2 0 1 8 ,   p p .   3 3 9 - 3 4 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P D P 2 0 1 8 . 2 0 1 8 . 0 0 0 6 0 .   [ 1 6 ]   H .   Ja n g   a n d   J.   L e e ,   “ A n   e mp i r i c a l   s t u d y   o n   mo d e l i n g   a n d   p r e d i c t i o n   o f   B i t c o i n   p r i c e s  w i t h   B a y e si a n   n e u r a l   n e t w o r k s  b a se d   o n   b l o c k c h a i n   i n f o r mat i o n , ”   I EE E  A c c e s s ,   v o l .   6 ,   p p .   5 4 2 7 – 5 4 3 7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 7 . 2 7 7 9 1 8 1 .   [ 1 7 ]   X .   S u n ,   M .   L i u ,   a n d   Z .   S i ma,   “ A   n o v e l   c r y p t o c u r r e n c y   p r i c e   t r e n d   f o r e c a st i n g   mo d e l   b a s e d   o n   L i g h t G B M , ”   F i n a n c e   R e se a rc h   L e t t e rs ,   v o l .   3 2 ,   n o .   N o v e mb e r ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f r l . 2 0 1 8 . 1 2 . 0 3 2 .   [ 1 8 ]   H .   H .   M a r t í n e z ,   H .   M .   A r i z a ,   a n d   A .   G .   R .   L u z ,   “ S t r a t e g y   t o   d e t e r mi n e   t h e   f o o t   p l a n t a r   c e n t e r   o f   p r e ssu r e   o f   a   p e r so n   t h r o u g h   d e e p   l e a r n i n g   n e u r a l   n e t w o r k s, ”   T EL K O M N I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 5 4 – 1 9 6 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . V 1 8 I 4 . 1 5 2 0 0 .   [ 1 9 ]   A .   B a h a r i n ,   A .   A b d u l l a h ,   a n d   S .   N .   M .   Y o u so f f ,   “ P r e d i c t i o n   o f   b i o p r o c e ss  p r o d u c t i o n   u s i n g   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   me t h o d , ”   T ELKO MN I K A   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   El e c t ro n i c s  a n d   C o n t ro l ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   8 0 5 – 8 1 3 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 1 5 i 2 . 6 1 2 4 .   [ 2 0 ]   Y .   B e n g i o ,   P .   S i mar d ,   a n d   P .   F r a sco n i ,   “ L e a r n i n g   l o n g - t e r m  d e p e n d e n c i e s  w i t h   g r a d i e n t   d e sce n t   i s   d i f f i c u l t, ”   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   N e u r a l   N e t w o r k s ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 7 – 1 6 6 ,   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 7 2 . 2 7 9 1 8 1 .   [ 2 1 ]   S .   H o c h r e i t e r   a n d   J .   S c h m i d h u b e r ,   “ L o n g   sh o r t - t e r m  me mo r y , ”   N e u r a l   C o m p u t a t i o n ,   v o l .   9 ,   n o .   8 ,   p p .   1 7 3 5 – 1 7 8 0 ,   1 9 9 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 2 / n e c o . 1 9 9 7 . 9 . 8 . 1 7 3 5 .   [ 2 2 ]   K .   C h o   e t   a l . ,  “ L e a r n i n g   p h r a se   r e p r e se n t a t i o n s   u si n g   R N N   e n c o d e r - d e c o d e r   f o r   st a t i s t i c a l   m a c h i n e   t r a n sl a t i o n , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 1 4   C o n f e re n c e   o n   Em p i r i c a l   Me t h o d s  i n   N a t u r a l   L a n g u a g e   Pro c e ssi n g   ( EM N L P) ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 7 24 – 1 7 3 4 ,   d o i :   1 0 . 3 1 1 5 / v 1 / d 1 4 - 1 1 7 9 .   [ 2 3 ]   M .   A l e n e z i ,   M .   A k o u r ,   a n d   O .   A l   Q a se m,  “ H a r n e ssi n g   d e e p   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms  t o   p r e d i c t   so f t w a r e   r e f a c t o r i n g , ”   T ELKO MN I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   El e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 8 ,   n o .   6 ,   p p .   2 9 7 7 – 2 9 8 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :  1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 1 8 i 6 . 1 6 7 4 3 .   [ 2 4 ]   T .   M a n t o r o ,   M .   A .   P e r man a ,   a n d   M .   A .   A y u ,   “ C r i me   i n d e x   b a se d   o n   t e x t   mi n i n g   o n   so c i a l   me d i a   u si n g   m u l t i   c l a ssi f i e r   n e u r a l - n e t   a l g o r i t h m, ”   T ELKO M N I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   El e c t ro n i c s  a n d   C o n t ro l ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   5 7 0 – 5 7 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 2 0 i 3 . 2 3 3 2 1 .   [ 2 5 ]   J.  P a t e l ,   S .   S h a h ,   P .   T h a k k a r ,   a n d   K .   K o t e c h a ,   “ P r e d i c t i n g   s t o c k   a n d   s t o c k   p r i c e   i n d e x   mo v e me n t   u s i n g   t r e n d   d e t e r mi n i st i c   d a t a   p r e p a r a t i o n   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s, ”   Ex p e r t   S y st e m s  W i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 5 9 – 2 6 8 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 1 4 . 0 7 . 0 4 0 .   [ 2 6 ]   K .   K u mar,  “ S t a t i st i c a l   r e g r e ssi o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n :   f r o m  l i n e a r   mo d e l s  t o   mac h i n e   l e a r n i n g , ”   J o u r n a l   o f   t h e   Ro y a l   S t a t i st i c a l   S o c i e t y   S e ri e s  A:   S t a t i s t i c s  i n   S o c i e t y ,   v o l .   1 8 1 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 6 3 – 1 2 6 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / r ss a . 1 2 4 0 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       M o h a m e d   EL  M a h jo u b y           re c e iv e d   th e   M a ste r ’ s  d e g re e   in   I n f o rm a ti o n   S y ste m s   E n g in e e rin g   (M S ID)  f ro m   S id i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h   Un iv e rsity ,   F e z ,   M o ro c c o   in   2 0 2 0 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   a rti f icia l  in telli g e n c e   a n d   m a c h in e   lea rn in g .   His  t h e sis  is  ‘ st o c k   m a rk e t  p re d ictiv e   sy ste m   a n a ly sis  a n d   m o d e li n g ’ .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   m o h a m e d . e l m a h jo u b y @u s m b a . a c . m a .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  1 75 - 1 84   184     K h a li d   El  Fa h ss i          re c e iv e d   th e   P h . D.  d e g re e s  in   M a th e m a ti c s  a n d   C o m p u ter   S c ien c e   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   S c ie n c e s  A in   Ch o c k ,   Ha ss a n   II  Un iv e rsity ,   Ca s a b lan c a ,   M o r o c c o ,   in   2 0 1 8 .   S i n c e   2 0 1 9 ,   h e   h a s  b e e n   w it h   th e   F a c u lt y   o f  S c ien c e s  D h a r  E l  M e h ra z ,   S id i  M o h a m e d   B e n   A b d e ll a h   Un iv e rsity ,   F e z ,   M o ro c c o ,   a s  a n   A ss o c iate   P ro f e ss o r.   He   is  c u r re n tl y   w it h   th e   De p a rtme n t  o f   Co m p u ter  S c ien c e ,   F a c u lt y   o f   S c ien c e s  Dh a r  El   M e h ra z ,  S i d i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h   Un iv e rsity ,   F e z ,   M o ro c c o .   His  re se a rc h   in tere sts  a re   re late d   to   b a se d   im a g e   re tri e v a l   (CBIR)  a n d   a rti f icia l  in telli g e n c e   f o r  m e d ica l  a p p li c a ti o n s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  k h a li d . e lf a h ss i@u sm b a . a c . m a .         M o h a m e d   T a j  B e n n a n i          re c e iv e d   h is  M a ste r ’ s  d e g re e   in   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   N e tw o rk in g   f ro m   S c ien c e   F a c u lt y   o f   T a n g ier,  T a n g i e r  in   2 0 1 1 .   H e   re c e iv e d   h is  P h . D.   in   2 0 1 9   ( C o m p u ti n g   S c ien c e   a n d   N e tw o rk in g )  f ro m   S c ien c e   F a c u lt y   o f  T a n g ier.  A t   p re se n t,   h e   is   w o rk in g   a s  P r o f e ss o r  in   F a c u lt y   o f   S c ien c e   o f   Dh a r  El   M a h ra z   F e z   sin c e   2 0 1 9 .   He   is  q u a li f ied   u n iv e rsity   P ro f e ss o r  sin c e   Ju n e   2 0 2 3 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  taj. b e n n a n i @ u sm b a . a c . m a .         M o h a m e d   La m r i n i          re c e iv e d   th e   P h . D .   d e g re e   f ro m   th e   Clau d e   Be rn a rd – L y o n   Un iv e rsit y   in   1 9 9 3 .   He   is  c u r re n tl y   a   P r o f e ss o r  o f   c o m p u ter  sc ien c e   a t  USM BA - F e z   Un iv e rsit y .   He   is  a lso   a   m e m b e r  o f   th e   L P A IS   L a b o ra to ry .   His  re se a rc h   in tere sts  i n c lu d e   so f t w a re   q u a li ty   (CM M I,   S ix   sig m a ,   IS O  9 0 0 1 …),   i n d u strial  e n g in e e rin g   (m e th o d s  a n d   sta ti stica l  to o ls).   He   c a n   b e   c o n ta c ted   a t  e m a il :  m o h a m e d . la m rin i@u sm b a . a c . m a .         M o h a m e d   E l   F ar           is  c u rre n tl y   a   P ro f e ss o r  w it h   S id i  M o h a m e d   Be n   A b d e ll a h   Un iv e rsit y ,   F e z ,   M o ro c c o .   He   te a c h e s  c o m p u ter  sc ien c e .   His  re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   d a ta   sc ien c e ,   b ig   d a ta,  a n d   a rti f icia l  in telli g e n c e .   He   h a d   p u b li s h e d   m a n y   r e se a r c h e rs.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  m o h a m e d . e l f a r@u sm b a . a c . m a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.