I AE S   I n t e r n at ion al  Jou r n al   of   Ar t if icial   I n t e ll ig e n c e   ( I J - AI )   Vol.   14,   No.   5:  Oc tober   2025 ,   pp.   4342 ~ 4352   I S S N:  2252 - 8938 ,   DO I 10 . 11591/i jai . v 14 .i 5 . pp 43 42 - 4352             4342     Jou r n al  h omepage ht tp: // ij ai . iaes c or e . c om   M u lti - c la ss s t oc k   m ar k e t  f o r e c ast in g w it h  d e e p  l e a r n in m o d e ls :   a n  e x p la in ab le   a r t ifi c ia in t e ll ig e n c e       Chh aya   P a t e l 1 ,   As h win   Raiyan i 2   1 D e pa r tm e nt   of   C omput e r   E ngi ne e r in g,   S c hool  of  E ngi ne e r in g ,   RK   U ni ve r s it y,   R a jk ot ,   I ndi a   2 I ns ti tu te   of   M a na ge me nt ,   N ir ma   U ni ve r s it y,   A hme d a ba d,   I ndi a       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le   h is tor y :   R e c e ived   M a r   12,   2025   R e vis e d   Aug  2,   2025   Ac c e pted   S e 7,   2025       In   t h i s   res earc h ,   w i n v es t i g at e d   t h i n f l u e n ce  o f   d i f feren t   d eep   l earn i n g   t ech n i q u e s   o n   t i me  s er i es   s t o c k   mark et   d a t a,   es p eci al l y   fo al l   N i f t y 5 0   co mp a n i e s   i n   t h I n d i an   s t o ck   mark e t .   O u p ro p o s ed   me t h o d   o s t o ck   mar k e t   p red i ct i o n   fo c u s e d   o n   m u l t i - c l as s   c l a s s i fi ca t i o n   w i t h   ex p l ai n ab l art i fi c i a l   i n t el l i g en ce   (X A I) .   O u p r o p o s e d   mo d e l   i n co r p o ra t es   co n v o l u t i o n a l   n eu ra l   n et w o r k   (CN N )   f o o p erat i o n al   fea t u re  e x t rac t i o n   a n d   l o n g   s h o r t - t er m   memo ry   (L ST M)   t o   cap t u r t i me - b a s ed   d e p en d en c i es .   Pred i ct ed   v al u i s   cl a s s i f i ed   w i t h   mu l t i c l as s   cl a s s e s - v er y   b u l l i s h ,   b u l l i s h ,   n eu t ral ,   b ear i s h ,   v er y   b eari s h   s i g n a l s   f o al l   N i ft y 5 0   s t o c k s .   T h mo d el   i n t eg ra t es   e s s e n t i a l   t ech n i ca l   i n d i c at o rs   t o   fi n d   p at t ern s   fro b as i p ri ce  d at a.   X A t ech n i q u e s   are  al s o   u s e d   t o   fi n d   feat u re  c o n t ri b u t i o n s   t o   mo d el   p r ed i c t i o n .   I t   i m p ro v e s   t h c l ari t y   o t h mo d el s   ad m i n i s t rat i v p ro ce d u re  b y   fi g u r i n g   o u t   h o w   t ech n i ca l   i n d i ca t o r s   i n fl u e n ce  s t o ck   es t i mat e s .   T h o u t co mes   h i g h l i g h t   t h e   mo d e l ’s   a b i l i t y   t o   g en era t act i o n ab l t r ad i n g   s i g n al s ,   rei n f o r ced   b y   p erfo rma n ce  p r o g re s s   me t ri c s ,   co n t ri b u t i n g   t o   m o re   w el l - i n fo rme d   an d   p l a n n e d   v e n t u re  d ec i s i o n s .   T h p ro p o s ed   mo d el   re v eal s   g reat er  p erfo rma n ce,   reach i n g   an   av era g accu racy   o 9 6 % ,   b ea t i n g   L i g h t G BM  at   8 9 % ,   ran d o m   fo res t   at   8 5 % ,   an d   s u p p o rt   v ect o ma ch i n at   6 0 % .     K e y w o r d s :   C onvolut ional   ne ur a l   ne twor ks   De e p   lea r ning   E x p l a i na b le   a r t i f i c i a l   i n te l l ig e nc e   L ong   s hor t - ter memor y   S tock   pr e diction   T e c hnica l   indi c a tor s   Th i s   is   an   o p en   a c ces s   a r t i c l e   u n d e r   the   CC   BY - SA   l i ce n s e.     C or r e s pon din g   A u th or :   As hwin  R a iyani   I ns ti tut e   of   M a na ge ment,   Ni r ma   Unive r s it y   Ahme da ba d,   Guja r a t,   I ndia   E mail:   a s hwin. r kc e t@gm a il . c om       1.   I NT RODU C T I ON   P r e dicting   the   s hor t - ter m   f utur e   va lue   of   pa r ti c ul a r   s tock   us ing   dif f e r e nt   s ys tema ti c   a ppr oa c he s   is   c r it ica l   f o r   s hor t   ter m   tr a ding ,   whic h   c ompr is e s   r igor ous   his tor ica l   da ta   a na lys is   a nd   pa tt e r n   f indi n g   ins ide   da ta   to   pr oduc e   pr of i ts   or   mi nim ize   los s .   B r oke r s   c a n   buy   a nd   s e ll   s ha r e s   on   the   s tock   mar ke t   to   make   money.   P r e dicting   the   a c c ur a te   pos it ion   to   buy ,   s e ll ,   or   ho ld   mi ght   he lp   b r oke r s   ge ne r a te   money   f r o m   the   m a r ke t   or   mi nim ize   los s .   E xa c t   pr ice   moveme nts   lea d   to   bi g   pr of it s ;   so   many   r e s e a r c he r s   a r e   int e r e s ted   in   t his   a r e a .   T r a dit ional   methodologi e s ,   including   as   li ne a r   r e gr e s s ion,   e xpone nti a l   a ve r a ging,   a utor e gr e s s ive  i ntegr a ted  movi ng  a ve r a ge   ( AR I M A ) ,   a nd   ge ne r a li z e d   a uto r e gr e s s ive  c ondit ional  he ter os ke da s ti c it ( GA R C H ) ,   ha ve   be e n   a ppli e d   f or   the   pur pos e   of   pr e di c ti ng   s tock   pr ice s   f or   a   c ons ider a ble   a mount   of   ti me.   How e v e r ,   thes e   a ppr oa c he s   a r e   li mi ted   to   l inea r   pa tt e r ns   a nd   a s s ume   that   the   da ta   us e   a   no r mal   dis tr ibu ti on.   In   r e c e nt   ye a r s ,   the   domain   of   f inanc ial   f or e c a s ti ng   ha s   be e n   inf l ue nc e d   by   a dva nc e d   mac hine   lea r ning   a nd   de e p   lea r ning   models .   T he s e   models   we r e   de ve loped   to   ove r c om e   the   li mi tations   of   t r a dit ional   li ne a r   tec hniques ,   le a ding   to   s igni f ica nt   im pr ove ments   in   f or e c a s ti ng   pr oc e s s e s .   B oth   types   of   models   a r e   c a pa ble   of   ha nd li ng   the     non - li ne a r   na tur e   of   f inanc ial   da ta   [ 1] ,   [ 2 ] .   So   he r e   in   our   re s e a r c h   we   t r ied   to   us e   dif f e r e nt   de e p   lea r ning   a nd   mac hine   lea r ning   methods   f o r   s tock   mar ke t   pr e dict ion.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       M ult i - c las s   s tock   mar k e for e c as ti ng  w it de e lear ning  mode ls :   an  e x plai nable  …  ( C hhay P atel )   4343   B a s ic   inf or mation   of   s tock   is   da y   ope n   p r ice ,   da y   c los e   pr ice ,   da y   high   p r ice ,   da y   low   pr ice ,   a nd   volum e .   Di f f e r e nt   types   of   tec hnica l   indi c a tor s   a r e   us e d   to   f ind   unde r lyi ng   pa tt e r ns   of   s tock   m ove ment.   B a s e d   on   their   r oles ,   thes e   indi c a tor s   may   be   divi de d   int o   numer ous   c a tegor ies :   volum e   indi c a tor s ,   mom e ntum   indi c a tor s ,   volatil it y   indi c a tor s ,   a nd   t r e nd - f oll owing   indi c a tor s .   T he   mos t   p r omi ne nt   t e c hnica l   indi c a tor s   include   movi ng   a ve r a ge   c onve r ge nc e   diver ge nc e   ( M AC D) - tr e nd - f oll owing   indi c a tor ,   r e lative   s tr e ngth   index   ( R S I ) - mom e ntum   indi c a tor ,   a ve r a ge   tr ue   r a nge   ( AT R ) - volatil it y   indi c a tor ,   volum e - we ight e d   a ve r a ge   p r ice   ( VW AP) - c umul a ti ve   indi c a tor   a nd   r a te   of   c ha nge   ( R OC ) - mom e ntum   os c il lator   [ 3] ,   [ 4 ] .     L o ng   s ho r t - t e r m   me mo r y   ( L S T M )   o f f e r s   a   me a s u r a bl e   a p p r o a c h   t s t oc k   ma r ke t   f o r e c a s t in g   a s   it   is   w i de l y   us e d   f o r   ti me   s e r i e s   f o r e c a s ti ng   l ike   s t oc k   da ta .   L S T M   mo de l ,   a lo ng   w it h   o t he r   n e u r a l   ne tw or m o de ls ,   p e r s is t   a   n o ti c e a bl e   f oc us   o f   r e s e a r c h   a nd   de v e l op me nt   in   ti me   s e r ies   f or e c a s t in g .   I mp r ov e me n ts   i L S T M   w it o p ti mi z a ti on   pa r a me te r s   ha v e   t he   po te nt ia l   t o   r a is e   s to c k   ma r k e t   p r e d ic t io n   c o r r e c t ne s s .   T his   is   vi ta l   i n   s to c m a r k e t   f o r e c a s t ,   a s   it   a l l ows   s to c k ho ld e r s   a nd   t r a d e r s   to   me a s u r e   t he   c ons is te nc y   o f   th e   m od e l 's   f o r e c a s ts ,   h e l p in t he m   ma ke   up - to - d a t e   de c is io ns   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   C on vo lu ti on a l   ne ur a l   ne tw or ks   ( C N Ns )   wo r k   b y   e x te nd i ng  o ve r   c o nv ol ut io na l   f il te r s   to   in pu t   da ta ,   pe r c e i vin g   na ti ve   c on f ig u r a ti ons   a n d   a s s oc ia ti ons .   E a c h   l a y e r   o f   c on vo lu t io na a bs tr a c ts   e x pr e s s i ve   s t r uc tu r e s   s u c h   a s   p r ic e   po in ts ,   mo ve me nts ,   o r   r e lat i ons hi ps   b e t we e t e c hn ica l   in di c a to r s   b y   s c a n ni ng   f il te r s   a c r os s   th e   t i me   s e r ies   da ta .   T h e   p oo li ng   la ye r s   the n   r e d uc e   t he   d i me ns i ons ,   p r o te c t in g   th e   mos t   im po r ta nt   f e a tu r e s   w h il e   i nh i bi ti ng   o ve r f i t ti ng   d ue   to   t he   c u r s e   of   d i me ns i ona l it [ 7 ] .   T his   r e s e a r c h   is   mo t iva te by   the   im pr ov e m e n o f   s t oc k   mo ve m e n p r e di c t io by   u s i n bo th  p r ic e   a n vo lu me   b a s e d   tec hn ic a l   i nd ic a t o r s   th a t   r e pl ic a t e   ma r k e t   mo me nt um   a nd   d i r e c t io n .   I th is   s t u dy ,   we   r e c o mm e nd   a   h yb r id   mo de l   t ha t   c om bi ne s   C NN s   f or   f e a tu r e   e x t r a c t io n   a n d   L S T M   f o r   c ons e c u t ive   le a r ni n g .     Although   de e p   lea r ning   models   li ke   C NN s   a nd   L S T M s   de a l   with   high   pr e dictive   a c c ur a c y,   their   blac k - box   tende nc y   pos e s   an   im por tant   e nc ounter   in   f inanc ial   a ppli c a ti ons .   F inanc ial   a na lys ts   ne e d   not   only   de tailed   e s ti mate s   but   a ls o   obvious   c lar if ica ti ons   f or   model   c onc lus ions .   E xplaina ble   a r ti f icia l   in t e ll igenc e   ( XA I )   a im s   to   a s s oc iate   thi s   ga p   by   pr ovidi ng   vis ions   int o   how   models   r e a c h   their   pr e dictions .   In   th is   s tudy,   we   a ppli e d   XAI   methods :   loca l   int e r p r e table   m ode l - a gnos ti c   e xplana ti on s   ( L I M E )   a nd   S ha pley   a ddit ive  e xplana ti ons   ( S HA P ) .   By   incor por a ti ng   XAI   tec h niques ,   the   s tudy   im p r ove s   the   model's   tr a ns pa r e nc y   a nd   f os ter s   tr us t   a mong   t r a de r s   a nd   s take holder s   [ 8] [ 1 0] .     S tock   mar ke t   pr e dicting   ha s   be c ome   a   pr o mi ne nt   r e s e a r c h   a r e a   in   the   fi na nc ial   domain   a nd   is   now   vit a l   pa r t   of   a r ti f icia l   int e ll igenc e .   R e s e a r c he r s   a r e   us ing   nume r ous   s tatis ti c a l   mea s ur e ments ,   mac hine   lea r ning   a lgor it hms ,   a nd   va r ious   de e p   lea r ning   a lg or it hms   to   f ind   an   unde r lyi ng   pa tt e r n   f r om   s tock   d a ta.   T he   r e late d   wor ks   ba s e d   on   the   given   topi c s   a r e   dis c us s e d   he r e   with   T a ble   1.   T he   e xis ti ng  wor ks   no ted  in   T a ble  1 .   P r im a r il f oc us   on  binar c las s if ica ti on  o r   ne xt - da c los ing  pr ice ,   whic h   is   not  s a ti s f a c tor y   f o r   c a ptur ing  c ompl e dyna mi c s   a nd   pa r ti c ular s   of   f inanc ial   mar ke ts .   T r a dit ional  mac hine  lea r ning  a lgor it hms   li ke   s uppor ve c tor   mac hine  ( S VM ) k - ne a r e s ne ighbor s   ( kNN ) de c is ion  tr e e   ( DT ) r a ndom   f or e s t   ( R F ) a nd  A da B oos a r e   not   we ll   ge ne r a li z e d   with   mul ti - c las s   c las s if ica ti on  due   to  a   lac o f   c a pa bil it y   to   ha nd le  nonli ne a r   da tas e ts   [ 2] ,   [ 11] .   C ur r e nt  r e s e a r c in  de e p   lea r ning,   s uc a s   L S T M ,   r e c ur r e nt  ne u r a ne twor ks   ( R NN s ) ,   ha ve   e xpos e notew or thy  pr os pe c ts   in   ti me - s e r ies   pr e d iction   by   e xc e ll e ntl c a tching  c hr onologi c a de pe nde nc ies   withi the  da ta  [ 5] .         T a ble  1.   T he   c o r r e s ponde nc e   of   our   pr opos e mod e with  li te r a tur e   R e f e r e nc e   D a ta s e ts   D ur a ti on   M e th ods   E va lu a ti on  me tr ic s   I nc or por a ti on w it h X A I   [ 1]   S &P  500( 33 c ompa ni e s )   2017 - 2021   M L P   M A E , R 2   No   [ 6]   C hi ne s e  c omp a ni e s   2019 - 2023   L I N E L S T M   M S E , R M S E M A P , R 2   No   [ 7]   N if ty 50  in de x   2014 - 2018   R N N , C N N L S T M   M S E , R M S E , M A P , R 2   No   [ 8]   D A X 30, F T S E 100     S &P 500, Nikkie225   1990 - 2022   DNN   A c c ur a c y, F 1 - s c or e pr e c is io n, r e c a ll   Y e s   [ 9]   S &P 500 he a lt h c a r e  pr ic e   in de x   2017 - 2019   L S T M   M S E , R M S E   Y e s   [ 11]   N A S D A Q , N Y S E , F T S E N I K K E I   2010 - 2020   R F , S V M , kN N A N N   A c c ur a c y,  F1 - s c or e pr e c is io n, r e c a ll   No   [ 12]   N if ty 50 , S e ns e x, S &P 500   2015 - 2021   PSO - L S T M   M S E , R M S E , M A P   No   [ 13]   C hi ne s e   s to c k ma r ke t   2018 - 2019   P C A - L S T M   A c c ur a c y,  F1 - s c or e   No   [ 14]   5 I ndi a n c ompa ni e s   2007 - 2017   M L P , R N N L S T M , C N N   M A P E   No   [ 15]   P in ga n B a nk   2016 - 2018   P C A - L S T M   R M S E , M A P E   No   [ 16]   F in a nc ia ne w s  da ta   2012 - 2016   L R , S V R , A N N   R M S E , M A E   No   [ 17]   N A S D A Q - 100 inde x   2020 - 2021   PSO - ANN   M S E , R M S E , R 2   No   [ 18]   N if ty 50   12 - c ompa ni e s   2015 - 2021   kN N , S V M , D T L S T M   M S E , R M S E , M A P , R 2   No   P r opos e mode l   N if ty 50   a ll  c ompa ni e s   2020 - 2024   C N N - L S T M   A c c ur a c y,  F1 - s c or e pr e c is io n, r e c a ll   Y e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   5:  Oc tober   2025 :   43 42 - 4352   4344   Our   p r opos e model   f oc us e s   on   mul ti - c las s   c las s if ica ti on  with   c las s e s ve r bull is h,   bull is h,   ne utr a l ,   be a r is h,   a nd   ve r y   be a r is h   s ignals   f or   a ll   Ni f ty50   s tocks .   As   a   da tas e t,   we   tr ied   to   f oc us   on   a ll   50   c ompanie s   f r om  the  Nif ty50 .   T c a ptur e   a unde r lyi ng  pa tt e r f r om  a   given  da tas e t,   we   int e gr a te  di f f e r e nt  tec hnica indi c a tor s   s uc a s   R S I ,   M AC D,   AT R ,   R OC ,   VW AP,   a nd   many   mor e   [ 6] .   Our   model   identif ies   the   be s t   c ombi na ti on   of   tec hnica indi c a tor s   a nd  ge ne r a tes   dif f e r e nt  c las s e s   f or   p r e diction.   A   C NN - L S T M   f us ion  model  de ve loped  f or   thi s   c las s if ica ti on  [ 7] .   T e n ha nc e   pr e diction  c a pa bil it a nd  unde r s tanding  of   models '   be ha vior ,   we   incor po r a te  the  XA I   tec hnique  S HA P   a nd  L I M E ,   whic highl ight   f e a tur e   inf lu e nc e   a nd  int e r pr e tabili ty.   T he s e   methods   he lp  us   to   unde r s tand  the  im por tanc e   of   input   f e a tur e s   by  pr ovid ing  both   global  a nd  loca int e r p r e tabili ty.   T his   leve l   of   int e r pr e tabili ty  is   c r uc ial   f or   buil ding   t r us a mong   s take holder s   a nd  s uppor ti ng   mor e   inf o r med  a nd   c onf ident   de c is ion - making.   [ 8] ,   [ 19] .   M os t   e xis ti ng  models   f oc us   on  pr e diction  a c c ur a c but  lac model   tr a ns pa r e nc y,   whic is   ve r i mpo r tant  to   unde r s tand  a nd  tr us m ode l.   Our   r e s e a r c a ddr e s s e s   thi s   ga by  incor por a ti ng  C N N - L S T M   model  with  XA I   tool s ,   pr ovidi ng  both  a c c ur a c y   a nd  int e r pr e tabili ty .         2.   M E T HO D   In   th is   r e s e a r c h   pa pe r ,   we   us e d   dif f e r e nt   tec hnica l   indi c a tor s   to   unc ove r   hidden   pa tt e r ns   ins ide   ba s ic   pr ice   da ta.   T he   a ddit ion   of   tec hnica l   indi c a tor s   led   to   a   c ur s e   of   dim e ns ionalit y,   whic h   may   ne ga ti ve ly   inf luenc e   model   pe r f or manc e .   To   a void   thi s   is s u e ,   C NN   wa s   a ppli e d   to   s olve   the   c ur s e   of   dim e n s ionalit y.   Af ter   f e a tur e   s e lec ti on,   the   L S T M   model   wa s   a ppli e d   c las s if y   s tock   mar ke t   tr e nds .   We   incor por a ted     XAI - S HA P   a nd   L I M E ,   to   highl ight   f e a tur e   im pa c t   a nd   im pr ove   int e r pr e tabili ty .     2. 1 .     Nif t y50   c om p an ies   T he   Nif ty50  is   a   major   I ndian   s tock   mar ke t   inde x   that   r e pr e s e nts   the   pe r f or manc e   of   the   50   mos t   pr omi ne nt   a nd   a c ti ve ly   t r a de d   c ompanie s   on   th e   na ti ona l   s tock   e xc ha nge   ( NSE ) .   It   is   a   s tanda r d   index   e xtens ively   us e d   by   s ha r e holder s   a nd   r e s e a r c he r s   to   mea s ur e   the   pe r f or manc e   of   the   I nd ian   e quit y   mar ke t.     It   include s   c or por a ti ons   f r om   dif f e r e nt   s e c tor s   li ke   f inanc e ,   c ons umer   goods ,   tec hnology,   pha r mac e uti c a ls ,   e ne r gy,   as   s hown   in   F igur e   1 .   C ompany   s e lec ti on   is   done   ba s e d   on   mar ke t   c a pit a li z a ti on ,   l iqui dit y,   tr a ding   f r e que nc y,   a nd  index   r e ba lanc ing   [ 13 ] .             F igur e   1.   S e c tor - wis e   we ight a ge   in  Nif ty50       2. 2 .     T e c h n ical   in d icat or s   M a r ke t   tec hnica l   indi c a tor s   a r e   qua nti tative   tool s   t ha t   us e d   to   identif y   tr e nds   a s s oc iate d   with   s p e c if ic   s tocks .   T r a de r s   in   the   ma r ke t   uti l ize   thes e   tr e nds   to   f or e c a s t   pr ice   f luctua ti ons   of   s tocks .   I ndica tor s   r e ly   on   f unda menta l   s tock   pr ice s ,   including   the   volum e   of   s tocks ,   lowe s t   p r ice ,   ope ning   pr ice ,   c los ing   p r ice ,   a nd   highes t   pr ice .   T he y   of f e r   c r it ica l   ins ight s   a nd   r e ve a l   pa tt e r ns   withi n   the   da ta.   By   e mpl oying   thes e   indi c a tor s ,   br oke r s   unde r s tand   the   ove r a ll   mar ke t   s tr e ngth   a n d   the   c ompany’ s   pe r f or manc e .   Our   r e s e a r c h   ha s   f oc us e d   on   c a lcula ti ng   the   mos t   inf luential   tec hnica l   indi c a tor s ,   whic h   include   the   s im ple  movi ng  a ve r a ge   ( S M A ) ,   R S I ,   M AC D,   AT R ,   R OC ,   a nd   VW AP   [ 20] .   T he   S M A   is   c ons ider e d   by   a dding   the   c los ing   pr ice s   of   a   s toc k   ove r   a   li s ted   number   of   da ys   a nd   then   div idi ng   that   tot a l   by   the   nu mber   of   da ys   as   s hown   in   ( 1) .   F or   ins t a nc e ,   to   de ter mi ne   the   20 - da y   S M A   of   a   s tock's   c los ing   pr i c e s ,   one   would   s um   the   c los ing   pr ice s   f r om   the   las t   20   da ys   a nd   divi de   the   s um   by   20   [ 5] .       =                    ( 1)     T he   R S I   is   a   tec hnica l   indi c a tor   wor king   to   mea s ur e   the   s pe e d   a nd   pr ice   a c ti ons   in   s tocks .     T his   indi c a tor   wor ks   on   the   pr inciple   that   pr ice s   u s ua ll y   c ha nge   ins ide   a   s pe c if ic   r a nge   unde r   va r yin g   mar ke t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       M ult i - c las s   s tock   mar k e for e c as ti ng  w it de e lear ning  mode ls :   an  e x plai nable  …  ( C hhay P atel )   4345   c ir c ums tanc e s .   It   he lps   in   knowing   ove r bought   a nd   ove r s old   s it ua ti ons ,   in   a ddit ion   to   potential   r e ve r s a ls   in   tr e nds .   T he   c a lcula ti on   of   the   R S I   can   be   pe r f o r m e d   us ing   the   RS   va lue   as   c a lcula ted   in   ( 2)   [ 3] .   RS   va lue   is   ge ne r a ted   ba s e d   on   the   a ve r a ge   ga in   a nd   a ve r a ge   l os s   of   a   s pe c if ic   pe r iod   as   given   wi th   ( 3) .   W it h   th e   he lp   of   ( 4)   a nd   ( 5) ,   the   a ve r a ge   pr ice   ga in   a nd   a ve r a ge   pr ice   los s   ove r   a   c e r tain   time   pe r iod   a r e   us e d   to   c om pute   the   a ve r a ge   ga in   a nd   a ve r a ge   los s .          = 100 100 1 +    ( 2)        =            ( 3)          =                                ( 4)          =                                  ( 5)     P r ice   ga in   de notes   the   c ha nge   be twe e n   the   c los i ng   pr ice s   of   the   c ur r e nt   pe r iod   a nd   the   p r e vious   pe r iod.   In   c ontr a s t,   pr ice   los s   s hows   the   dif f e r e nc e   be twe e n   the   c los ing   pr ice s   of   the   pr e vious   pe r iod   a nd   the   c ur r e nt   pe r iod.   T he   R S I   is   r e s ult ing   f r om   the   a ve r a ge   of   r e c e nt   p r ice   ga ins   a nd   los s e s   ove r   a   c hos e n   ti mef r a me.   T he   us ua ll y   ut il ize d   pe r iod   f or   R S I   de s ign   is   14   da ys   [ 3 ] .   T he   M AC D   is   a   wide ly   us e d   tec hnica l   e xa mi na ti on   tool   us e d   in   f inanc ial   mar ke ts   to   c las s if y   pos s ibl e   c ha nge s   in   mom e ntum ,   tr e nd   r e ve r s a ls ,   a nd   s igns   f or   buying   or   s e ll ing.   T he   M AC D   is   de r i ve d   f r om   two   e xpone nti a l   movi ng   a ve r a ge s   ( E M As )   of   s tock   pr ice s ,   e xa c tl y   the   26 - da y   E M A   a nd   the   12 - d a y   E M A.   T he   M AC D   li ne   is   c a lcula t e d   by   s ubtr a c ti ng   the   26 - da y   E M A   f r om   the   12 - da y   E M A.   Ana lys ts   a n d   tr a de r s   of ten   e mpl oy   the   M AC D   togethe r   with   o ther   tec hn ica l   indi c a tor s   to   im p r ove   thei r   tr a ding   de c is ions   [ 1 5] .   T he   AT R   is   e xtens ively   r e c ognize d   as   a   mea s ur e   of   volatil it y.   It   a s s is ts   tr a de r s   in   a s s e s s ing   the   volatil it y   of   a   s tock.   A   higher   AT R   indi c a tes   that   the   s tock   is   mor e   volatil e ,   while   a   lowe r   AT R   s igni f ies   r e duc e d   volatil it y.   T he   c a lcula ti on   of   A T R   uti li z e s   the   c ur r e nt   pe r iod's   high,   the   c ur r e nt   pe r iod's   low,   a nd   the   c los ing   pr ice   f r om   the   p r e vious   da y   as   us ing   ( 6 )   [ 3 ] .         =    ( 1 ) +           ( 6)     T he   B oll inger   ba nds   wor k   as   a   volatil it y   indi c a tor   c ons is ti ng   of   thr e e   li ne s :   the   mi ddle   ba nd,   whic h   is   the   20 - da y   S M A   s pe c if ied   as   ( 7) ;   the   higher   ba nd,   c a lcula ted   as   the   mi ddle   ba nd   plus   two   ti mes   the   s tanda r d   de viation   ( S D)   s pe c if ied   as   ( 8) ;   a nd   the   lowe r   ba nd,   de ter mi ne d   by   s ubtr a c ti ng   two   ti me s   the   SD   f r om   the   mi dd le   ba nd   as   s pe c if ied   ( 9) .   T he   20 - da y   B oll inger   ba nd   is   c a lcula ted   a c c or dingl y   [ 3] .           = ( 20     )   ( 7)           =     + ( 2 ×      20     )   ( 8)          =       ( 2 ×      20     )   ( 9)     2. 3 .     Dim e n s ion ali t y   r e d u c t ion   wi t h   c on vol u t ion al   n e u r al   n e t wor k   In   s tock   mar ke t   p r e diction,   we   f r e que ntl y   ha ve   a   lar ge   number   of   f e a tur e s ,   including   ba s ic   pr ice s   a nd   dif f e r e nt   tec hnica l   indi c a tor s .   Additi ona ll y ,   we   ha ve   da ta   f r om   d if f e r e nt   c ompanie s .   High - dim e ns ional   da ta   c r e a tes   the   c ur s e   of   dim e ns ionalit y,   tr igge r ing   ove r f it t ing   in   the   model.   Dif f e r e nt   mac hine  lea r n i ng / de e p   lea r ning   models   a r e   us e d   to   r e duc e   the   c u r s e   of   dim e ns ionalit y,   li ke   p r incipa l   c omponent   a na lys is   ( P C A) ,   a utoenc ode r s ,   a nd   C NN s .   C NN s   a r e   s uppos e d   to   c ut   thi s   high - dim e ns ional   da ta   int o   lowe r - dim e ns ional,     mor e   de s c r ipt ive   da ta   while   c ons e r ving   i mpor tant   pa tt e r ns   c ompar e d   with   P C A   a nd   a utoenc ode r s .   C NN   f inds   non - li ne a r   pa tt e r ns   f r om   g iven   da ta,   as   c ompar e d   to   P C A,   whic h   wo r ks   only   with   li ne a r   da ta.   C NN   is   c ompos e d   of   mul ti ple   laye r s ,   as   il lus tr a ted   in   F ig ur e   2.   C onvolut ional   laye r s   a r e   us e d   f or   f e a tur e   e xtr a c ti on.   P ooli ng   laye r s   a r e   us e d   f or   d im e ns ionalit y   r e duc ti o n.   Non - li ne a r it y   is   int r oduc e d   us ing   the   a c ti va ti on   f unc ti on   r e c ti f ied  li ne a r   unit   ( R e L U) .   We   can   a pply   mul ti ple   c onvolut ional   a nd   pooli ng   laye r s   to   r e c ognize   pa tt e r ns   f r om   given   da ta.   T he   f inal   output   is   a ppli e d   to   the   f lattene d   laye r   that   c onve r ts   to   a   1D   ve c tor   [ 16] ,   [ 2 1] .       2. 4 .     T e m p or al   m od e li n g   wit h   lon g   s h or t   t e r m   m e m or y   L S T M   is   a   s pe c ialize d   a r c hit e c tur e   of   R NN s   that   e xc e ls   in   de a li ng   with   time   s e r ies   da ta,   making   it   mainly   us e f ul   in   s tock   pr ice   f or e c a s ti ng.   L S T M   ne twor ks   a r e   e nginee r e d   to   e f f icie ntl y   c a ptur e   lo ng - ter m   de pe nde nc ies ,   de mons tr a ti ng   to   be   pa r ti c ular ly   he l pf ul   onc e   e xa mi ning   time   s e r ies   da ta,   including   p a s t   s tock   pr ice s .   T he   de s ign   of   an   L S T M   model   s pe c if ica ll y   a ddr e s s e s   the   pr ob lems   a s s oc iate d   with   lea r n ing   a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   5:  Oc tober   2025 :   43 42 - 4352   4346   r e taining   long - ter m   de pe nde nc ies   withi n   s e que nti a l   da tas e ts .   As s oc iate d   to   c onve nti ona l   R NN s ,   L S T M s   pos s e s s   a   mor e   c ompl ica ted   s tr uc tur e ,   int e r p r e ti n g   them   h ighl y   e f f e c ti ve   f or   a ppli c a ti ons   that   r e q uir e   the   a c c e pti ng   of   long - ter m   de pe nde nc ies .   An   outl ine   of   the   main   e leme nts   that   make   up   an   L S T M   ne twor k's   s tr uc tur e   is   pr ovided   with   F igur e   3   [ 9] ,   [ 21] .   T he   c e ll   s tate   input   ( C t 0 )   wor ks   as   the   long - ter m   memor y   withi n   the   L S T M   a r c hit e c tur e .   It   p r oc e s s e s   the   whole   s tr uc tur e ,   pe r mi tt ing   the   a ddit ion   or   e l im ination   of   da ta   thr ough   s pe c if ica ll y   de s igned   mec ha nis ms   known   as   ga tes .   In   c ont r a s t,   the   hidden   s tate   input   ( Ht 0 )   r e pr e s e nts   the   s hor t - ter m   memor y,   f or me d   by   both   the   c ur r e nt   input   a nd   the   c e ll   s tate .   L S T M s   e mpl oy   thr e e   ga tes   to   a c c ompl is h   the   dir e c ti on   of   da ta   f lows :   input   ga te,   output   ga te ,   a nd   f or ge t   ga te.   T he   input   ga te   ha ndl e s   whic h   da ta   pa s s e d   in   the   c e ll   s tate ,   while   the   f or ge t   ga te   a ll ow   to   r e jec t   inf or mation .   T he   output   ga te   no r m a li z e s   the   f oll owing   hidden   s tate   ba s e d   on   the   a da pted   c e ll   s t a te   [ 10] ,   [ 21 ] .       2. 5 .     E xp lai n ab le   ar t if icial  in t e ll igence   XAI   is   ve r y   im por tant   f or   AI   dr iven   models   as   it   incr e a s e s   tr a ns pa r e nc y   a nd   int e r pr e tabili ty.   It   a ll ows   us   to   e s tablis h   c onf idenc e   a nd   tr us t   in   c o mpl e x   blac k - box   AI   models .   Give n   that   s tock   pr e diction   models   c omm only   e xploi t   int r ica te   mac hine   lea r ning   a nd   de e p   lea r ning   a lgor it h ms ,   it   is   s igni f i c a nt   f or   tr a de r s ,   inves tor s ,   a nd   f inanc ial   a na lys ts   to   unde r s tand   the   de c is ion - making   pr oc e s s e s   be hind   thes e   models .   Dif f e r e nt   XAI   methods ,   s uc h   as   S HA P ,   L I M E ,   a n d   g r a dient - we ight e d   c las s   a c ti va ti on   mapping  ( Gr a d - C A M ) ,   a r e   us e d   to   identif y   im por tant   f e a tur e s   in   AI   model s   [ 22] ,   [ 23] .             F igur e   2.   Dif f e r e nt   laye r s   of   C NN           F igur e   3.   L S T M   ne twor k's   s tr uc tu r e       3.   P ROP OS E M ODE L   A   s umm a r y   of   the   pr opos e d   f us ion   model,   incor p or a ti ng   L S T M   with   C NN ,   is   pr e s e nted   he r e   a long   with   F igur e   4.   T he   pr opos e d   model   take s   5   ye a r s   of   ope n,   h igh,   low,   a nd  c los e   ( OH L C )   r a w   da ta   f r om   a ll   Nif ty50  c ompanie s   as   input .   F e a tur e   s e lec ti on   tec hniques   a r e   a ppli e d   to   e xtr a c t   ke y   indi c a tor s   r e l e va nt   to   mar ke t   moveme nts .   Af te r   da ta   c lea ning,   ta r ge t   s ignals   a r e   ge ne r a ted   to   t r a in   model.   T he   s e lec ted   f e a tur e s   a r e   then   f e d   int o   the   L S T M - C NN   f us ion   model   f or   e f f e c ti ve   mar ke t   pr e diction .       3. 1 .     Dat a   c oll e c t ion   T he   da tas e t   f or   our   r e s e a r c h   wor k   is   the   Ni f ty50   a ll   c ompanie s   his tor ica l   in f or mation ,   including   a ll   ba s ic   OH L C   pr ice s   a nd   volum e .   T he   pe r iod   of   his tor ica l   da ta   is   5   ye a r s ,   f r o m   J a nua r y   1,   2020   to   D e c e mber   31,   2024 ,   so   f o r   one   c ompany,   s tock   da ta   r ows   a r e   a bout   1 , 206;   he nc e ,   f or   a   tot a l   of   50   c ompanie s ,   c oll e c ted   r ows   a r e   a bout   57 , 105.   All   c ompanie s   da ta   a r e   c ol lec ted   us ing   the   yf inanc e   AP I   [ 2 ] ,   [ 17] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       M ult i - c las s   s tock   mar k e for e c as ti ng  w it de e lear ning  mode ls :   an  e x plai nable  …  ( C hhay P atel )   4347   3. 2 .     F e a t u r e   e n gin e e r in g   To   pr e dict   f utu r e   p r ice   a c ti ons ,   a na lys ts   ope r a te   tec hnica l   indi c a tor s ,   whic h   a r e   methods   f or   e xa mi ning   pr e vious   pr ice   a nd   volum e   da ta   of   a   c ompany.   T he s e   indi c a tor s ,   whic h   a r e   de r i ve d   f r om   mathe matica l   c a lcula ti ons ,   can   a s s is t   tr a de r s   in   making   knowle dge a ble   de c is ions   c onc e r ning   the   buying/ s e ll ing   of   pa r ti c ular   s tocks .   TA - L ib   li br a r y   is   us e d   to   c a lcula te   tec hnica l   indi c a tor s   f or   s to c ks .   Our   r e s e a r c h   pr opos e d   the   c a lcula ti on   of   the   mos t   a f f e c ted   tec hnica l   indi c a tor s ,   whic h   a r e   R S I ,   M AC D,   S M As ,   AT R ,   R OC ,   a nd   VW AP   [ 11] .           F igur e   4.   P r opos e d   C NN - L S T M   model       3. 3 .     E xp lorat or y   d at a   a n alys is   Af ter   the   c a lcula ti on   of   tec hnica l   indi c a tor s ,   we   no w   ha d   27   f e a tur e s   or   c olum ns   to   be   c ons ider e d   f o r   da ta   e xplor a ti on.   S M A_20   da ys   will   ge ne r a te   Na N   va lue   f o r   the   f i r s t   20   da ys   of   a   pa r ti c ula r   c om pa ny,   the   s a me   wa y   R S I _14   will   ge ne r a te   Na N   f or   the   f ir s t   14   da ys .   B a s e d   on   their   mathe matica l   f or mul a ti ons ,   the   a ppli e d   tec hnica l   indi c a tor s   inher e ntl y   ge ne r a te   Na N   va lues   f or   the   ini ti a l   pe r iods .   To   make   da ta   r e a dy   f or   C NN ,   we   f il led   the   Na N   va lue   by   us ing   f o r wa r d   a n d   then   ba c kwa r d   methods .     3. 4 .     Gener at e   t ar ge t   c las s e s   b as e d   on   p e r f or m a n c e   in d icat or s   As   we   im pleme nted   mul ti - c las s   c las s if ica ti on,   we   ha d   to   ge ne r a te   a   tot a l   of   5   c las s e s   ba s e d   on   pe r f or manc e   indi c a tor s .   We   c a lcula ted   the   a ve r a g e   of   the   pe r c e ntage   r e tu r ns   a c r o ss   1,   5,   10 ,   20 ,   a n d   30   da ys   f or   each   r ow   in   the   da tas e t,   a nd   we   s a ve d   the   out c ome   in   the   " Ave r a ge _R e tur n"   c olum n   as   de s c r ib e d   ( 10) .   B a s e d   on   Ave r a ge _R e tur n,   we   c las s if y   each   r ow   in to   one   of   f ive   c las s e s   de s c r ibed   in   T a ble   2.         _  =   1 + 5 + 10 + 20 + 30 5   ( 10)       T a ble  2 Ge ne r a te   tar ge t   c las s e s   ba s e d   on   a ve r a ge _r e tur n   indi c a tor s   C ondi ti on   T a r ge la be l   M e a ni ng   A ve r a ge _R e tu r n > 5   C la s s  1   V e r y bull is h   2 ≤A ve r a ge _R e tu r n ≤5   C la s s  2   B ul li s h   - < A ve r a ge _R e tu r n < 2   C la s s  0   N e ut r a l   - 5 ≤A ve r a ge _R e tu r n ≤ - 2   C la s s  3   B e a r is h   A ve r a ge _R e tu r n < - 5   C la s s  4   V e r y be a r is h       3. 5 .     Dat a   p r e p r oc e s s in g   As   pa r t   of   da ta   pr e pr oc e s s ing,   the   da ta   is   dis tr ibut e d   int o   f e a tur e s   a nd   tar ge t   va r iable s .   T e c hnica l   indi c a tor s   a r e   us e d   as   f e a tu r e s ,   while   the   tar ge t   c ons is ts   of   f ive   d if f e r e nt   c las s e s   r e pr e s e nti ng   va r io us   s tock   pr ice   a c ti vit ies .   Da ta   s c a li ng   is   vit a l   to   s tanda r dize   the   f e a tur e s ,   gua r a ntee ing   they   f a ll   ins ide   a   pr e c is e   s e r ies ,   whic h   he lps   incr e a s e   the   pe r f or manc e   a nd   c onve r g e nc e   of   de e p   lea r ning   pr otot ype s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   5:  Oc tober   2025 :   43 42 - 4352   4348   3. 6 .     CNN - L S T M   m od e l   ar c h it e c t u r e   Our   pr opos e d   model   int e gr a tes   a   c ombi na ti on   of   the   C NN   with   L S T M   a r c hit e c tur e   to   e nha nc e   the   c ompete nc y   of   lea r ning   both   s pa ti a l   a nd   tempor a l   f e a tur e s   f r om   ti me   s e r ies   s tock   da ta.   F ir s t,   we   a ppli e d   c onvolut ional   laye r   to   f ind   an   unde r lyi ng   pa tt e r n   f r om   tec hnica l   indi c a tor s .   T he n   the   maxpooling   laye r   is   a ppli e d   to   r e duc e   dim e ns ionalit y   by   a bs or bing   t he   max   va lue   f r om   each   f il ter s   output .   Af ter   C NN,   the   L S T M   model   wa s   a ppli e d   to   c a ptur e   tempo r a l   de pe nde nc ies   ove r   ti me.   To   e ns ur e   the   model   doe s   not   s uf f e r   f r om   ove r f it ti ng ,   r e gular iza ti on   is   us e d   dur ing   the   tr a ini ng   pha s e .   T he n   f lattene d   laye r   f oll owe d   de ns e   laye r   a ppli e d.   F inally,   the   output   laye r   with   the   S of tM a x   a c ti va ti on   f unc ti on   a ppli e d   f o r   mul ti c las s   c las s if ica ti on.   To   make   c ompar is ons   be twe e n   e xis ti ng   models ,   we   s e lec ted   S VM ,   R F ,   a nd   L ight GB M   as   ba s e   models .   De tails   of   model   a r c hit e c tu r e   a nd   t r a ini ng   c onf igu r a ti ons   a r e   given   with   T a ble   3.       T a ble  3 C NN - L S T M   model   a r c hit e c tur e   pa r a mete r s   L a ye r /T a s k   P a r a me te r s   1D   c onvolut io na l   T im e  s e r ie s  i nput  de r iv e d f r om t e c hni c a in di c a to r s   M a xP ool in g1D   64 f il te r s , ke r ne s iz e = 3, a c ti va ti on= R e L U , P ool  s iz e = 2, us e d t o r e duc e   di me ns io ns   L S T M   50 unit s , r e tu r n_s e que nc e s = T r ue , c a pt ur e s   s e que nt ia de p e nde n c ie s   D r opout   D r opout r a te = 0.2, us e d t o pr e ve nt  ove r f it ti ng   F la tt e n   F la tt e ns  3D  out put  i nt o 1D  f or  t he  de ns e  l a ye r   D e ns e   F ul ly  c onne c te d l a ye r , a c ti va ti on= R e L U   O ut put   la ye r   D e ns e  l a ye r  w it S of tM a x   a c ti va ti on f or  mul ti c la s s   c la s s if ic a ti on   C ompi la ti on   O pt im iz e r A da m;  L os s c a te gor ic a c r os s e nt r opy   T r a in in c onf ig .   E poc hs 50;  B a tc s iz e 32;     V a li da ti on  s tr a te gy   W a lk - f or w a r d va li da ti on  ( 24 I te r a ti ons )   T r a in in w in dow   E xpa ndi ng t im e  w in dow  f r om J a n 2020 to cur r e nt  t e s mont h   T e s ti ng  w in dow   I mm e di a te  ne xt  mont h ( e .g., J a n 2023, F e b 2023, ..., J a n 2025)   T ot a it e r a ti ons   24 w a lk - f or w a r d s pl it s  pe r  c ompa ny ( 1 , 200 tot a it e r a ti ons  ( 24 s pl it s × 50 c ompa ni e s ) )   E va lu a ti on  me tr ic s   A c c ur a c y,  pr e c is io n r e c a ll , F 1 - s c or e , M a c r o - a ve r a ge  A U C , R O C   c ur ve  a na ly s i s         3. 7 .     E xp lai n ab le   ar t if icial  in t e ll igence   in t e gr at i on   f or   i n t e r p r e t ab il i t y   T his   r e s e a r c h   pa pe r   us e d   XA I   tec hniques   f o r   s tock   mar ke t   p r e diction.   We   a ppli e d   L I M E   a nd   S HA P .   It   make s   model   tr a ns pa r e nt   a nd   unde r s tanda bl e   e s pe c ially   c ompl e x   model   li ke   C NN - L S T M   model.     AI   models   pe r f or manc e s   li ke   blac k - box,   they   give   good   pe r f or manc e   but   it   is   unc lea r   a bout   how   they   r e a c he d   to   that   de c is ion.   XAI   ope n   the   blac k   box   a nd   he l p   tr a de r s   to   unde r s tand   a nd   tr us t   outpu t   of   model .   L I M E   f oc us   on   loca l   e xplana ti on   while   S HA P   gives   both   loca l   a nd   global   ins ide   da ta.   It   gives   c ontr ibut io n   of   each   tec hnica l   indi c a tor   in   pr e diction.   By   us ing   them,   we   b r idge   the   ga p   be twe e n   model   pe r f o r m a nc e   a nd   int e r pr e tabili ty,   gua r a ntee ing   AI - dr iven   f inanc ial   p r e dictions   is   both   a c c ur a te   a nd   tr a ns pa r e nt   [ 24] [ 2 6] .       3. 8 .     M od e l   e val u at ion   As   pr incipa l   metr ics   f or   c las s if ica ti on,   we   c a lcula ted   c onf us ion   matr ix   a nd   f r om   it   we   de r ived   a c c ur a c y,   pr e c is ion,   r e c a ll ,   F1 - s c or e ,   R OC   c ur v e ,   a nd   AUC   va lue.   Ac c ur a c y   de a li ngs   the   p r op or ti on   of   c or r e c tl y   c las s if ied   ins tanc e s   ( both   t r ue   pos it ive   a nd   t r ue   ne ga ti ve )   ove r   the   tot a l   number   of   i ns tanc e s .   P r e c is ion   c a lcula tes   the   pr opor ti on   of   pr ope r ly   p r e dicte d   pos it ive   ins tanc e s   out   of   a ll   ins tanc e s   pr e dicte d   as   pos it ive.   R e c a ll   r e f lec ts   the   pr opor ti on   of   a c tual   pos it ive   ins tanc e s   that   we r e   pr ope r ly   r e c ognize d   by   the   model.   F1 - s c or e   is   the   ha r moni c   mea n   of   pr e c is io n   a nd   r e c a ll .   Additi ona ll y,   we   pr e s e nt   c onf us ion   matr ice s   a nd   R OC   c ur ve s   to   f ur the r   e va luate   the   model's   pr e dictive   c a pa bil it ies .   F or   f or mu la   r e f e r   T a ble   4.       T a ble  4.   M ode e va luation  metr ics   M e tr ic s   F or mul a   A c c ur a c y    +     +  +  +    P r e c is io n     +    R e c a ll     +      F1 - s c or e   2 ×      +        4.   RE S UL T   AN AL YS I S   We   we ighed   pr opos e d   model   a nd   be nc hmar k   mod e ls   pe r f or manc e   us ing   a c c ur a c y,   pr e c is ion,   r e c a ll ,   F1 - s c or e ,   AUC ,   a nd   R OC   c ur ve .   We   e xe c uted   wa lk - f or wa r d   v a li da ti on   ( 24   it e r a ti ons )   outc omes   to   s tatis ti c a ll y   r e late   the   pr opos e d   model   with   ba s e   models .   Additi ona ll y,   d is ti nguis hing   the   r is ing   a tt e nti on   in   model   int e r pr e tabili ty ,   we   us e d   L I M E   methods   to   e xa mi ne   the   model’ s   de c is ion - making   f ounda ti on   as   we ll .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       M ult i - c las s   s tock   mar k e for e c as ti ng  w it de e lear ning  mode ls :   an  e x plai nable  …  ( C hhay P atel )   4349   4. 1 .     P e r f or m an c e   e valu at io n   of   CNN - L S T M   m od e l   T he   pe r f o r manc e   of   the   pr opos e d   model   wa s   e va luate d   a ga ins t   be nc hmar k   models   ( S VM ,   R F ,   a nd   L ight GB M )   us ing   c las s if ica ti on   metr ics   a c c ur a c y,   pr e c is ion,   r e c a ll ,   F1 - s c or e ,   a nd   mac r o - a ve r a ge   AU C ,   a ve r a ge d   a c r os s   the   W F s tr a tegie s .   T he   RF   mod e l   a nd   L ight GB M   a c hieve s   outs t a nding   pe r f or man c e   due   to   its   c oll a bor a ti ve   a ppr oa c h ,   while   S VM   whic h   h a ve   s im pler   s tr uc tur e s ,   s how   les s   im pr e s s ive   pr e dictive   a bil it ies .   Our   a nti c ipate d   model   be a ts   e xis ti ng   mod e ls ,   a c c ompl is hing   the   highes t   a c c ur a c y.   A   c ompr e he ns ive   c ompar is on   of   the   models   is   pr e s e nted   in   T a ble   5.       T a ble  5 C ompar is on   of   a c c ur a c y,   pr e c is ion,   r e c a ll ,   F1 - s c or e   a nd   AUC   M ode l   A c c ur a c y   (%)   P r e c is io n   (%)   R e c a ll   (%)   F1 - s c or e   (%)   M a c r o - a ve r a ge   AUC   (%)   S V M   65   62   64   66   51   RF   89   95   92   89   91   L ig ht G B M   89   94   91   88   92   P r opos e d   mode l   97   96   96   97   96       4. 2 .     S t at is t ical   s ign i f icance   t e s t in g   To   make   s ur e   the   r e li a bil it y   of   the   pe r f or man c e   im pr ove ments ,   we   c a r r ied   out   pa i r e d   t - tes ts   c ompar ing   the   pr opos e d   C NN - L S T M   model   w it h   ba s e   models   a c r os s   the   outcome s   of   wa lk  f or wa r d   va li da ti on.   As   given   in   T a ble   6,   a ll   c ompar is on s   pr oduc e d   p - va lues   unde r   0. 05 .   T his   c onf i r ms   that   the   im pr ove ments   of   the   pr opos e d   model   a r e   s tatis ti c a ll y   s igni f ica nt   a nd   not   due   to   r a ndom   c ha nc e .       T a ble   6.   S tatis ti c a l   s igni f ica nc e   tes ti ng   C ompa r is on   M e tr ic   t - S ta ti s ti c   p - V a lu e   S ig ni f ic a nc e  ( ( p < 0.05) ? )   P r opos e mode vs .   S V M   A c c ur a c y   86.06   0.00000   Y e s   P r e c is io n   51.01   0.00000   Y e s   R e c a ll   64.91   0.00000   Y e s   F1 - s c or e   82.32   0.00000   Y e s   P r opos e mode vs .   RF   A c c ur a c y   20.85   0.00003   Y e s   P r e c is io n   4.00   0.01613   Y e s   R e c a ll   21.00   0.00003   Y e s   F1 - s c or e   21.92   0.00003   Y e s   P r opos e mode vs .   L ig ht G B M   A c c ur a c y   25.30   0.00001   Y e s   P r e c is io n   3.14   0.03492   Y e s   R e c a ll     0.00000   Y e s   F1 - s c or e   28.46   0.00001   Y e s   t=  me a n s  no va r ia nc e  i n t he  di f f e r e nc e  va lu e s       4. 3 .     CNN - L S T M   ROC   c u r ve   T he   R OC   c ur ve   is   il lus tr a ti on   of   the   t r ue   pos it ive   r a te   a nd   the   f a ls e   pos it ive.   T he   R OC   c ur ve   he lps   to   pictur e   how   we ll   a   c las s if ier   is   pe r f or mi ng   a c r os s   dif f e r e nt   c las s if ica ti on   thr e s holds .   F igur e   5   s ho ws   R OC   c ur ve s   f or   p r opos e d   mul ti - c las s   model.             F igur e   5.   R OC   c ur ve s   f or   pr opos e d   model     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   5:  Oc tober   2025 :   43 42 - 4352   4350   4. 4 .     XAI - f e at u r e   c on t r ib u t ion   u s in g   L I M E   We   us e d   L I M E   to   unde r s tand   the   pr e dictions   of   our   C NN - L S T M   model   f or   s tock   ma r ke t   a na lys is   us ing   the   Ni f ty50   da tas e t.   L I M E   of f e r s   loca l   int e r pr e tabili ty,   r e ve a li ng   how   ke y   f e a tu r e s   inf luenc e   i ndivi dua l   pr e dictions .   As   s hown   in   F igur e   6,   it   s ugge s ts   tr a de r s   a   s tr ong   obs e r va ti on   of   the   model's   de c is ion - making  pr oc e s s .   T he   outcome s   s how   that   20_Da ys   ( % ) ,   S M A_5,   30_Da ys   ( % ) ,   a nd   S M A_10  play   the   maximum   im por tant   r oles   in   de te r mi ning   the  model's   r e s ol uti ons .   T h is   pr opos e s   that   the   model   s e r ious ly   t r us ts   on     s hor t - ter m   pr ice   volatil it y   whe n   making   p r e diction s .             F igur e   6.   F e a tur e   c ontr ibut ion   us ing   L I M E       4. 5 .     B ac k t e s t in g   of   m od e l   wi t h   u n s e e n   d at a   To   e va luate   the   r e a l - wor ld   us e f ulnes s   of   the   pr opos e d   model,   ba c ktes ti ng   wa s   pe r f or med   us ing   uns e e n   da ta   f r om   J a nua r y   1   to   31 ,   2025.   We   c ompar e d   pr e dictions - r a nging   f r om   ve r y   bull is h   to   ve r y     be a r is h - with   a c tual   outcome s .   F inanc ial   indi c a tor s   s uc h   as   r e tur n   on   inves tm e nt   ( R OI ) ,   mea s ur e d   be twe e n   10%   a nd   15% ,   s howe d   that   the   model   wa s   pr of i table   a nd   r obus t   e nough   to   be   us e d   f o r   s hor t - ter m   s tock   pr e dictions   in   r e a l - wor ld   t r a ding   s it ua ti ons .       5.   CONC L USI ON   In   thi s   r e s e a r c h   wor k,   we   im pleme nted   C NN - L S T M   model   f or   s tock   mar ke t   pr e diction ,   by   us ing   tec hnica l   indi c a tor s   s uc h   as   S M A,   BB,   A T R ,   R S I ,   M AC D,   a nd   VW AP.   T he   model   a c hieve d   an   a c c ur a c y   of   96% ,   de mons tr a ti ng   its   e f f e c ti ve ne s s   in   c a tching   mul ti laye r e d   pa tt e r ns   a nd   moveme nts   in   s to c k   pr ice   pr e diction,   outper f o r mi ng   tr a dit ional   methods .   To   im p r ove   tr a ns pa r e nc y,   we   a ppli e d   L I M E   f or   loca l   int e r pr e tabili ty,   r e ve a li ng   that   s hor t - ter m   vo latil it y   indi c a tor s   li ke   20 - Da ys % ,   S M A_5,   10 - Da ys % ,   S M A_10,   R S I 14,   playe d   the   mos t   s igni f ica nt   r oles   in   the   mo de l's   pr e dictions .   T his   wor k   highl ight s   the   potentia l   of   de e p   lea r ning   a nd   X AI   in   f inanc ial   de c is ion - making .   By   including   tec hnica l   indi c a tor s   a nd   int e r pr e tabili ty   methods ,   our   methodology   e nha nc e s   tr a ns pa r e nc y   in   s tock   mar ke t   pr e dictions .   Our   model   wil l   he lp   tr a de r   to   mana ge   r is k   a nd   maximi z e   po r tf oli o .         6.   F UT UR E   RE COM M E ND AT I ONS     F o r   f u tu r e   w o r k ,   we   a im   to   i nc or po r a t e   mac r oe c on o mi c   f e a t u r e s   a n r e a l - ti me   d a t a   to   f u r th e r   bo os a na ly ti c a pe r f o r man c e   a n d   a p pl ic a b il i ty   i dy na mi c   s toc ma r ke ts .   W o r k in wi t r e a l - ti me   d a ta   w i ll   a l l ow   o u r   m o de to   lea r s ud de c h a n ge   i ma r ke t ,   c u lt iv a t in d e c is i on - mak in g   f o r   t r a de r s .   F u r t he r mo r e ,   me r g in l oc a l   a s   w e l l   a s   gl ob a l   ne w s   da ta   s e n ti me nts   pe r ha ps   wi l l   i mp r ov e   t he   a pp r op r ia te   a c c e pt in g   o f   ma r k e t   be ha vi or .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       M ult i - c las s   s tock   mar k e for e c as ti ng  w it de e lear ning  mode ls :   an  e x plai nable  …  ( C hhay P atel )   4351   F UN DI NG  I NF ORM AT I ON   Author s   s tate   ther e   is   no  f unding  invol ve d.       AU T HO CONT RI B U T I ONS   S T AT E M E N T   T his   jour na l   us e s   the   C ontr ibut o r   R oles   T a xo nomy  ( C R e diT )   to   r e c ognize   indi vidual   a uthor   c ontr ibut ions ,   r e duc e   a utho r s hip  dis putes ,   a nd  f a c il it a te  c oll a bor a ti on.     Nam e   of   Au t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   C hha ya   P a tel                               As hwin  R a iyani                                 C     C onc e pt ua li z a ti on   M     M e th odol ogy   So     So f twa r e   Va     Va li da ti on   Fo     Fo r ma a na ly s is   I     I nve s ti ga ti on   R     R e s our c e s   D   :   D a ta  C ur a ti on   O   :   W r it in -   O r ig in a D r a f t   E   :   W r it in -   R e vi e w  &   E di ti ng   Vi     Vi s ua li z a ti on   Su     Su pe r vi s io n   P     P r oj e c a dmi ni s tr a ti on   Fu     Fu ndi ng a c qui s it io n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E N T   Author s   s tate   no  c onf li c t   of   int e r e s t.       I NF ORM E CONSE NT   T his   s tudy  did  not  invol ve   indi viduals   or   a ny  pe r s ona identif ica ti on  inf or mation  that  c ould  r e quir e   a ny  inf or med   c ons e nt.       E T HI CA L   AP P ROVA L   T his   pa pe r   doe s   not  invol ve   pe ople  o r   a nim a ls ;   no  inves ti ga ti on  ha s   invol ve human  s ubjec ts .   T he r e f or e ,   the  a utho r s   did  not   s e e a ppr ova f r om  a ny  ins ti tut ional  r e view   b oa r d.       DA T AV AI L A B I L I T Y   T his   s tudy  uti li z e his tor ica s tock  pr ice   a nd  volum e   da ta  f or   a ll   50  c ompanie s   include in  the  Nif ty50   index .   T he   da tas e is   publi c ly   a c c e s s ibl e   thr ough  the   Na ti ona l   S tock   E xc ha nge   o f   I ndia   ( N S E )   a nd   ope f inanc ial   da ta  platf o r ms   s uc a s   Ya hoo  F ina nc e .   R e s e a r c he r s   c a obtain  the  da ta   dir e c tl y   f r om   the   NSE   of f icia we bs it e   a ht tps :/ /www . ns e indi a . c om/   o r   f r om  Ya hoo   F inanc e   a ht tps :/ /f inanc e . ya hoo. c om/ .   No  pr opr ieta r o r   r e s tr icte d - a c c e s s   da ta  we r e   us e in  t his   wor k.         RE F E RE NC E S   [ 1]   G S onka vde D S D ha r r a o,  A M B onga le S T D e oka te D D or e s w a my,  a nd  S K B ha t,   F or e c a s ti ng  s to c ma r ke pr ic e s   us in ma c hi ne   le a r ni ng  a nd  de e le a r ni ng  mode ls a   s ys te ma t ic   r e vi e w pe r f or ma nc e   a na l ys is   a nd  di s c us s io of   im pl ic a ti o ns ,”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  F in anc ia St udi e s , vol . 11, no. 3, 2023, doi 10.3390/i jf s 11030094.   [ 2]   C Y L in   a nd   J .   A L .   M a r que s ,   S to c ma r ke t   pr e di c ti on  us in g   a r ti f ic ia in te ll ig e nc e a   s y s te ma ti c   r e vi e w   of   s y s te ma ti c   r e vi e w s ,”   Soc ia Sc ie nc e s  and Hu m ani ti e s  O pe n , vol . 9, 2024, doi:  10.101 6/ j. s s a ho.2024.100864.   [ 3]   M A A .   B a ll e s te r os   a nd  E A M .   M ir a nda S to c k   ma r ke f or e c a s ti ng  us in a   ne ur a ne twor th r ough  f unda me nt a in d ic a to r s te c hni c a in di c a to r s  a nd ma r ke s e nt im e nt  a na ly s i s ,”   C om put at i onal  E c onomic s , 2024, doi:  10.1007/s 10614 - 024 - 10711 - 4.   [ 4]   V Z a ka mul in   a nd  J G in e r T r e nd  f ol lo w in w it mom e nt um  ve r s us   movi ng   a ve r a ge s a   ta le   of   di f f e r e nc e s ,”   Q uant it at iv e   F in anc e , vol . 20, no. 6, pp. 985 1007, 2020, doi:  10.1080/1469 7688.2020.1716057.   [ 5]   S S r iv a s ta va M P a nt a nd  V .   G upt a A na ly s is   a nd  pr e di c ti on  of   I ndi a s to c ma r ke t:   a   ma c hi ne - le a r ni ng  a ppr oa c h,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   Sy s te m   A s s ur anc e   E ngi ne e r in g   and  M anage m e nt vol 14,  no.  4,  pp.  1567 1585,  2023,    doi 10.1007/s 13198 - 023 - 01934 - z.   [ 6]   Y X u,  D . W a ng,  a nd   J H a o,  S to c pr ic e   pr e di c ti on  ba s e on s ha r e hol di ng  ne twor to pol ogy  a nd   L S T M   mode l ,”   P r oc e e di ng s   o f   th e   2nd  I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  P ubl ic   M anage m e nt D i gi ta E c onomy   and  I nt e r ne T e c hnol ogy I C P D I   2023 E A I 2 023,   doi 10.4108/e a i. 1 - 9 - 2023.2338695.   [ 7]   Z F a th a li Z K odi a ,   a nd  L .   B .   S a id S to c ma r ke p r e di c ti on  of   N i f ty 50  in de a ppl yi ng   ma c hi ne   le a r ni ng  te c hni que s ,”   A ppl ie A r ti fi c ia I nt e ll ig e nc e , vol . 36, no. 1, 2022, doi 10.1080/08839 514.2022.2111134.   [ 8]   D M uha mm a d,  I A hme d,  K N a v e e d,  a nd  M B e nd e c ha c h e ,   A e xpl a in a bl e   de e le a r ni ng  a ppr oa c f or   s to c ma r ke tr e nd  pr e di c ti on,”   H e li y on , vol . 10, no. 21, 2024, doi 10.1016/j .he li yon.2024.e 40095.   [ 9]   P K uma r L H ot a V A .   T ik ki w a l,   a nd  A K uma r A na l y s in f or e c a s ti ng  of   s to c pr ic e s a e xpl a in a bl e   A I   A ppr oa c h,”   P r oc e di a C om put e r  S c ie nc e , vol . 235, pp. 2009 2016, 2024, do i:  10.1016/j .pr oc s .2024.04.190.   [ 10]   M T H os a in J R J im M F M r id ha a nd  M M K a bi r E xpl a in a bl e   A I   a ppr oa c he s   in   de e le a r n in g:   a dva nc e me nt s a ppl ic a ti ons  a nd c ha ll e ng e s ,”   C om put e r s  and E le c tr ic al  E ngi ne e r in g , vol . 117, 2024, doi:  10.1016/j .c ompe le c e ng.2024.109246 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.