I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 26 ,   p p .   3 2 2 8 ~ 3 2 3 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 4 . p p 3 2 2 8 - 3 2 3 9           3228     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   H y brid d eep l ea rning  mo del f o en ha nced sho rt - ter m g o ld price  foreca sting       H o a ng   H a   Ng uy en 1 ,   M inh   D uc  Ng uy en 2 ,   Cuo ng   H .   Ng uy en - Dinh 3   1 F a c u l t y   o f   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r si t y   o f   S c i e n c e s ,   H u e   U n i v e r s i t y ,   H u e ,   V i e t n a m   2 D e p a r t me n t   o f   Ec o n o m i c   I n f o r mat i o n   S y st e ms,  U n i v e r s i t y   o f   E c o n o mi c s,  H u e   U n i v e r s i t y ,   H u e ,   V i e t n a m   3 D e p a r t me n t   o f   D a t a   S c i e n c e ,   U n i v e r s i t y   o f   F i n a n c e   -   M a r k e t i n g ,   H o   C h i   M i n h ,   V i e t n a m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   2 2 0 2 5   R ev is ed   J u l   13 2 0 2 6   Acc ep ted   J u l   21 2 0 2 6       Ac c u ra te  sh o rt - term   g o l d   p r ice   fo re c a stin g   is  c ru c ial  f o t h e   fin a n c ial   d e c isio n - m a k i n g .   Th is  p a p e r   in tr o d u c e sh o rt - term   g o ld   p re d ictio n   n e tw o rk   ( S TG P - Ne t ) ,   a   n o v e l   h y b ri d   d e e p   lea rn in g   m o d e l   d e sig n e d   t o   e n h a n c e   p re d ictio n   a c c u ra c y   b y   i n teg ra ti n g   o n e - d ime n si o n a l   c o n v o lu t io n a n e u ra n e two rk   ( 1D - CNN )   a n d   l o n g   sh o rt - term   m e m o ry   ( LS T M ) .   S TG P - Ne t   lev e ra g e th e   1 D - CNN ' a b il it y   to   e x trac lo c a tem p o ra fe a tu re a n d   th e   LS TM   c a p a c it y   t o   m o d e l o n g - r a n g e   d e p e n d e n c ies   wit h i n   g o l d   p rice   ti m e   se ries .   Va rio u slid i n g   wi n d o c o n fi g u ra ti o n a re   e m p lo y e d   t o   g e n e ra te   in p u se q u e n c e s fo m u lt i - ste p   a h e a d   p re d ictio n .   C o m p re h e n si v e   e x p e rime n ts   we re   c o n d u c ted   c o m p a rin g   S TGP - Ne a g a in st  1 D - CNN   +   re c u rre n n e u ra l   n e two rk   ( RNN )   a n d   1 D - CNN   +   b i d irec ti o n a l   l o n g   s h o rt - term   m e m o ry   ( BiL S TM )   b a se li n e   m o d e ls   a c ro ss   th re e   c o n fig u ra ti o n u sin g   m e tri c li k e   m e a n   a b so lu te   e rro ( M AE ) ro o t   m e a n   sq u a re   e rro ( R M S E ) ,   a n d   d e term in a ti o n   ( ) .   Th e   re su l ts  d e m o n stra ted   th a t   S TG P - Ne c o n siste n tl y   p ro v id e d   b e tt e p e rfo rm a n c e   a n d   ro b u st n e ss ,   p ro v in g   m o re   e ff e c ti v e   fo sh o rt - term   g o ld   p rice   f o re c a stin g   th a n   t h e   a lt e rn a ti v e   h y b ri d   m o d e ls t e ste d .   K ey w o r d s :   1D   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etw o r k   Go ld   p r ice  p r ed ictio n   Hy b r id   d ee p   lear n i n g   L o n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   T im s er ies f o r ec asti n g   T h is i 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 :   C u o n g   H.   Ng u y en - Din h   Dep ar tm en t o f   Data   Scien ce ,   Un iv er s ity   o f   Fin an ce     Ma r k etin g   7 7 8   Ng u y en   Kiem   St.,   D u N h u an   W ar d ,   H o   C h i M in h   C ity ,   Vietn am   E m ail: c u o n g n d h @ u f m . e d u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en ad v an ce m en ts   in   d ee p   lear n in g   h av h i g h lig h ted   th s ig n if ican ad v an tag es  o f   h y b r id   m o d els  th at  co m b in co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN)   ar ch itec tu r es  f o r   s p atial  f ea tu r ex tr ac tio n   with   r ec u r r en t   n eu r al  n etwo r k   ( R NN)   ar c h itectu r es  f o r   tem p o r al  s eq u en c m o d elin g th ese   s y n er g is tic   ap p r o ac h es  h av e   en h an ce d   p er f o r m a n ce   ac r o s s   d iv er s r esear ch   d o m ai n s   r an g in g   f r o m   s en tim en a n aly s is   [ 1 ]   an d   o b ject   d etec tio n   in   v id eo   [ 2 ]   to   a u d i o   p r o ce s s in g   [ 3 ]   an d   m ed ical  im ag an aly s is   [ 4 ] .   T h is   tr en d   h as  ex ten d e d   in to   th f in a n cial  s ec to r ,   wh er e   a cc u r ately   p r ed ictin g   tim s er ies  d ata  is   cr u cial   [ 5 ] .   Nu m er o u s   s tu d ies  h a v ex p lo r ed   h y b r id   m o d els  co m b in in g   elem en ts   f r o m   th e   C NN  an d   R NN  f am ilies   f o r   f o r ec asti n g   v o latile  f in an cial  m ar k ets,  in clu d in g   cr y p to cu r r en c y   p r ice  p r e d ictio n   [ 6 ] ,   s to ck   m ar k et  an aly s is   [ 7 ] ,   an d   co m m o d ity   f o r ec asti n g ,   s u ch   as  g o ld   p r ice   p r ed ictio n   [ 8 ] .   W ith in   th C NN  f am ily ,   o n e - d im en s io n al   c o n v o lu ti o n al  n e u r al  n etwo r k s   ( 1 D - C NNs)  p o s s ess   d is tin ct  ad v an tag f o r   tim s er ies  an aly s is ,   as  th eir   k er n els  o p er ate  alo n g   th e   tem p o r al  d im e n s io n ,   m ak in g   t h em   h ig h l y   ef f ec tiv at  ex t r ac tin g   lo ca p atter n s   an d   r elev a n f ea tu r es  d ir ec tly   f r o m   s eq u en tial  d ata  [ 9 ] .   R ec o g n izin g   th p o ten tial  s y n er g y   b etwe en   1 D - C NNs '   f ea tu r ex tr ac tio n   p o wer   an d   th s eq u en ce - h an d lin g   ca p ab ilit ies  o f   d if f er en R NN   v ar ian ts ,   th is   s tu d y   ex p lo r es  an d   ev alu ates  h y b r id   m o d els  co m b in i n g   1 D - C NN  with   m em b er s   o f   th R NN  f a m ily s p ec if ically   s tan d ar d   R NN,   lo n g   s h o r t - ter m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Hyb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  f o r   en h a n ce d   s h o r t - term g o ld   p r ice     ( Ho a n g   Ha   N g u ye n )   3229   m em o r y   ( L STM ) ,   a n d   b id ir ec tio n al   lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( B iLST M) to   id en tify   r o b u s an d   ef f ec tiv e   ca n d id ate  m o d el  f o r   th ch alle n g in g   task   o f   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g .   Go ld   h o l d s   s ig n if ican im p o r t an ce   in   g lo b al   f in an cial  la n d s ca p e,   wid ely   r ec o g n ized   as  a   s af e - h av en   ass et  an d   cr u cial  to o f o r   h ed g in g   ag ain s in f latio n ,   cu r r en cy   f lu ctu atio n s ,   an d   g eo p o liti ca u n ce r tain ty .   C o n s eq u en tly ,   th ac cu r ate  p r ed ictio n   o f   its   p r ice  m o v em en ts ,   p ar ticu lar ly   in   th s h o r ter m ,   is   o f   co n s id er ab le  v alu to   i n v esto r s ,   tr ad er s ,   p o r tf o lio   m an a g er s ,   an d   p o licy m ak er s   f o r   m ak in g   in f o r m ed   d ec is io n s ,   m an ag in g   r is k ,   an d   ca p italizin g   o n   m ar k et  o p p o r tu n ities .   Ad d r ess in g   th is   n ee d ,   th is   p ap er   in tr o d u ce s   th s h o r t - ter m   g o ld   p r ed ictio n   n etwo r k   ( ST GP - Net) ,   n o v el  h y b r id   d e ep   lear n in g   m o d el   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   e n h a n ce d   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g .   T h e   m ajo r   co n tr ib u tio n s   o f   th is   s tu d y   ar th r ee f o ld i )   p r o p o s th n o v el  STGP - Net  ar ch itectu r e,   in teg r atin g   a   1 D - C NN  with   L STM   to   ef f ec tiv ely   ca p tu r b o th   lo ca tem p o r al  f e atu r es  an d   lo n g - r an g d e p en d en cies  in   g o ld   p r ice  d ata ;   ii )   s y s tem atica lly   ap p ly   d if f er en s lid in g   win d o s ca les  ( co n f ig u r atio n s )   to   g e n er at in p u d ata,   e n ab lin g   th e   m o d el  to   lear n   f r o m   v ar y in g   h is to r ical  s eq u en ce   len g th s   f o r   m u lti - s tep   ah ea d   p r ed ictio n an d   iii )   co n d u ct  co m p r e h en s iv e   ex p er im en ts   c o m p ar i n g   STG P - Net  ag ain s two   r elev an b aselin h y b r id   m o d els  ( 1 D - C NN   +   R NN  an d     1D - C NN   +   B iL STM ) ,   d em o n s tr atin g   th s u p er io r   p e r f o r m a n ce   an d   r o b u s tn ess   o f   p r o p o s ed   m o d el  th r o u g h   r ig o r o u s   ev alu atio n   m etr ics.   T h r est  o f   t h is   p ap er   is   o r g a n ized   as  f o llo ws.  Sectio n   2   e lab o r ates  o n   t h s tate - of - th e - ar s tu d ies   r elev an to   h y b r id   d ee p   lear n i n g   m o d els  f o r   f in an cial  tim s er ies  f o r ec asti n g ,   p r o v id in g   co n tex f o r   t h is   wo r k .   Sectio n   3   in tr o d u ce s   th p r o p o s ed   STGP - Net  ar ch itectu r in   d etail,   elab o r atin g   o n   its   co n s titu en 1 D - C NN   an d   L STM   co m p o n e n ts   an d   ex p lain in g   th m ec h a n is m   b y   wh ich   it  p r o ce s s es  d ata  f o r   p r ed ictio n .   Sectio n   4   p r esen ts   th ex p er im en tal  s etu p ,   in clu d in g   d ata  p r ep ar atio n ,   co n f ig u r atio n s ,   b aselin m o d els,  an d   ev alu atio n   m etr ics,  f o llo wed   b y   p r esen t atio n   an d   d is cu s s io n   o f   th c o m p ar ativ r esu lts .   Fin ally ,   s ec tio n   5   co n clu d es th e   p ap er   b y   s u m m ar izin g   th k ey   f in d in g s   an d   s u g g esti n g   p o ten tial d ir ec tio n s   f o r   f u tu r r esear ch .       2.   RE L AT E WO RK     T h is   s ec tio n   p r o v id es  r ev iew  o f   th r elev an liter atu r co n ce r n in g   m eth o d o lo g ies  em p lo y ed   f o r   f o r ec asti n g   g o ld   p r ices,  a   ta s k   th at  h as   attr ac ted   s ig n if i ca n r esear ch   in ter est  d u t o   g o ld ' s   ec o n o m ic   im p o r tan ce .   T h ev o lu tio n   o f   p r ed ictiv m o d els  ap p lied   to   th is   ch allen g is   ex am in ed ,   co v er in g   tr a d itio n al  s tatis t ical  tim s er ies  tech n iq u es,  co n v e n tio n al  m ac h in e   lear n in g   al g o r ith m s ,   an d   m o r r e ce n ad v a n ce m en ts   in   d ee p   lear n in g ,   in clu d in g   th e   d ev elo p m en t o f   h y b r i d   ar c h itectu r es.  T h is   o v e r v iew  aim s   t o   s itu ate  th p r esen s tu d y   with in   th lan d s ca p o f   ex is tin g   r esear ch   an d   h ig h li g h th co n tex f o r   ex p l o r in g   n o v el  h y b r id   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es f o r   e n h an ce d   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  p r ed ictio n .     His to r ically ,   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g   was  p r im ar ily   ad d r ess ed   u s in g   tr ad itio n al  s tatis tical  t im s er ies  m o d els.  Fo r   ex am p le,   Ma k ala  an d   L [ 1 0 ]   co m p ar e d   th e   p er f o r m an ce   o f   au to r e g r ess iv in teg r ated   m o v in g   av er ag ( AR I MA )   an d   s u p p o r v ec to r   m ac h in ( SVM )   m o d els  f o r   p r ed ictin g   d aily   g o ld   p r ices  u s in g   d ata   s p an n in g   f r o m   1 9 7 9   to   2 0 1 9 .   T h eir   r esu lts   in d icate d   th at  th SVM  m o d el  s ig n if ican tly   o u tp er f o r m e d   th e   AR I MA   m o d el.   B ased   o n   s u b s tan tially   lo wer   r o o m ea n   s q u ar er r o r   ( R MSE )   an d   m ea n   ab s o lu te  p er ce n tag e   er r o r   ( MA PE )   v alu es,  t h au t h o r s   co n clu d ed   t h at  SVM  is   m o r ac c u r ate  an d   s u itab le  m eth o d   f o r   g o ld   p r ice   p r ed ictio n .   Su ch   f i n d in g s   s u g g ested   th at  ev en   co n v en tio n al   m ac h in lear n in g   m o d els  lik SVM  co u ld   o f f er   im p r o v e d   p r e d ictiv ca p ab ilit i es  o v er   tr ad itio n al  s tatis tical  ti m s er ies  m eth o d s   lik AR I MA   f o r   h an d lin g   th e   co m p lex ities   in h er en t i n   g o l d   p r ice  d ata.   As  m ac h in lear n in g   ap p r o ac h   to   ad d r ess   th lim itatio n s   o f   g r ad ien d escen in   n e u r a n etwo r k   o p tim izatio n ,   Do u s h   et  a l.   [ 1 1 ]   p r o p o s ed   an   ar ch iv e - b a s ed   Har r is   h awk s   o p tim izer   ( AHHO )   to   tu n   m u lti - lay er   p er ce p tr o n   ( ML P)   p ar am eter s   f o r   g o l d   p r ice  f o r ec asti n g .   T h r esear c h er s   e m p lo y ed   Pear s o n s   co r r elatio n   a n d   ca teg o r ized   co r r elatio n   f o r   f ea tu r s elec tio n   an d   b en ch m ar k ed   th m o d el  ag ain s eig h t   alter n ativ m ac h in lear n i n g   an d   s war m   in tellig en ce   alg o r ith m s .   T h eir   f in d in g s   d em o n s tr ated   th at  th e   AHHO - n eu r al  n etwo r k   m o d e p r o d u ce d   h ig h er   ac c u r ac y   an d   lo wer   er r o r   m etr ics  th a n   th c o m p a r ativ m o d els,  s u g g esti n g   th at  th e   in teg r atio n   o f   an   ar c h iv ef f ec tiv ely   im p r o v es  p er f o r m an ce   in   co m p lex   f o r ec asti n g   task s .   T o   f u r t h er   th d ev elo p m en t   o f   m ac h i n lear n in g   tr en d s   in   f o r ec asti n g   f i n an cial  p r ice  d ata,     r ec en liter atu r e   h as  s h if te d   t o war d   h y b r id   f r am ewo r k s   d e s ig n ed   to   ca p tu r th e   v o latilit y   an d   m u lti - s ca le  d ep en d e n cies  in h er en i n   th e s s er ies.  W h ile  Gh o s h   an d   J an [ 1 2 ]   f o cu s ed   o n   t h ex tr em v o latilit y   o f     h ig h - f r eq u e n cy   in tr ad ay   m o v em en ts   b y   u tili zin g   m ax im a o v er la p   d is cr ete  wav elet  t r an s f o r m atio n   an d   B ay esian   s tr u ctu r al  m o d els  to   m ai n tain   p r ed ictiv e   r esil ien ce   d u r in g   g lo b al  e co n o m ic   s h o ck s ,     So n g   an d   C h en   [ 1 3 ]   ad d r ess ed   th b r o ad er   tem p o r al  f ea tu r es  o f   th e   s h ip p in g   m a r k et  b y   em p lo y in g   v ar iatio n al   m o d d ec o m p o s itio n   ( VM D)   with   lig h g r ad ien b o o s tin g   m ac h in ( L ig h tGB M)   to   ex tr ac m u lti - s ca le  in f o r m atio n   f r o m   lo wer - f r eq u en cy   tim s er ies.  Dis t in g u is h in g   its elf   f r o m   th ese  d ec o m p o s itio n - ce n tr ic   m eth o d s ,   th wo r k   o f   B h am b u   et  a l.   [ 1 4 ]   i n tr o d u ce d   th r e cu r r en e n s em b le  d ee p   r an d o m   v ec to r   f u n ctio n al  lin k   ( R ed R VFL)   n etwo r k ,   w h ich   lev er ag es  s tab le,   f ix ed - weig h r ec u r r e n lay er s   an d   d ee p   r ep r esen tatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   4 Au g u s t   20 26 :   3 2 2 8 - 3 2 3 9   3230   lear n in g   to   ac h iev s u p er i o r   ac cu r ac y   ac r o s s   d iv er s f in an cial  d atasets   with o u r eq u ir in g   th s p ec if ic     s ig n al - p r o ce s s in g   s tag es u s ed   in   th af o r em en tio n e d   s tu d ies.   C o h en   an d   Aich [ 1 5 ]   ex p l o r ed   ad v a n ce d   m ac h in lear n in g   tech n iq u es,  s p ec if ically   co m p ar in g   r an d o m   f o r est  ( R F) g r ad ien b o o s ted   r eg r ess io n   tr ee s   ( GB R T ) ,   an d   ex tr em e   g r a d ien b o o s tin g   ( XGBo o s t)   f o r   f o r ec asti n g   g o l d   p r ices.  T h m o d els  u tili ze d   co m p r e h en s iv s et  o f   in p u f ea tu r es  in clu d in g   lag g e d   g lo b al  s to ck   in d ices,  v o latilit y   in d e x   ( VI X ) ,   co m m o d ity   f u t u r es,  an d   b o n d   y ield s   f r o m   s ev e r al  m a jo r   ec o n o m ies.  T h e   r esear ch   id e n tifie d   th at  ce r tai n   lag g e d   s to c k   in d ices  ( ASX  an d   S& P5 0 0 ) ,   US/J ap an   b o n d   y ield s ,   g as/s ilv er   p r ices,  an d   th VI wer p ar ticu lar ly   in f lu en tial  p r ed icto r s ,   co n f ir m in g   th im p ac o f   ec o n o m ic  u n ce r tain t y .   Ultim ately ,   th s tu d y   co n clu d ed   th at  en s em b le  m o d els  lik GB R T   an d   XG B o o s p r o v ed   v alu ab le  f o r   m ak in g   in f o r m e d   g o ld   in v estme n d ec is io n s   b ased   o n   t h ese  d iv er s f in an cial  in d icato r s .   co m p r eh en s iv o v e r v iew   s u m m ar izin g   th ap p licatio n   o f   v ar io u s   m ac h in lear n in g   tech n iq u es  to   g o l d   p r ice  p r ed ictio n   o v er   th e   p r ec ed in g   d ec ad was p r o v id e d   [ 1 6 ] .   Mo r r ec en tly ,   th f ield   h as  witn ess ed   a   s ig n if ican s h if t   to war d s   d ee p   lear n in g   m eth o d o lo g ies,   lev er ag in g   co m p le x   n e u r al  n e two r k   ar ch itectu r es  to   p o ten tially   ca p tu r m o r i n tr icate   te m p o r al  p atter n s   in   g o ld   p r ice  d ata.   Fo r   ex am p le ,   C h en   an d   Hu a n g   [ 1 7 ]   co m p ar ed   C NN  an d   L STM   m o d e ls ,   o p tim ized   u s in g   B ay esian   o p tim izatio n ,   to   f o r ec ast  S& 5 0 0   m o v em en t s   b ased   o n   v ar io u s   in p u ts   in clu d in g   f in a n cial   in d icato r s   as  well  as  g o ld   a n d   cr u d o il  p r ice   an d   v o latilit y   in d ices.  T h m o d els  wer tr a in ed   o n   d ata  f r o m   2010 - 2 0 1 8   an d   test ed   o n   2 0 1 9   d ata.   E x p er im en tal  r esu lts ,   ev alu ated   b ased   o n   class if icatio n   ac cu r ac y   an d   b ac k - test ed   r etu r n   o n   in v estme n ( R OI ) ,   s h o wed   th at  th p r o p o s ed   C NN  m o d el  with   eig h f ea tu r es  ( C NN8 )   ac h iev ed   h ig h er   R OI   ( 1 3 . 2 3 %)  th an   th eq u iv alen L STM   m o d el  ( 1 1 . 0 6 %).   T h au th o r s   also   n o ted   th at  in clu d in g   g o ld   an d   o il - r elate d   f ea tu r es  p r o v e d   p ar ticu lar l y   b en ef icial  f o r   p r ed ictio n s   r elate d   to   ce r tain   in d u s tr ies lik s em ico n d u cto r s   an d   p etr o leu m .   B ey o n d   c o m p ar i n g   estab lis h ed   m o d els  lik e   C NN  an d   L STM ,   r esear ch   also   ex p lo r ed   n o v el  s tan d alo n d ee p   lear n i n g   ar c h itectu r es  d esig n ed   to   ca p tu r e   co m p lex   m ar k et  d y n am ics  d i r ec tly .   Fo r   in s tan ce ,   Hu an g   et  a l.   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   n o v el  m u ltil ev el  g r ap h   atten ti o n   n etwo r k   ( ML - GAT )   to   a d d r ess   lim itatio n s   in   ex is tin g   g r ap h - b ased   s to ck   p r ed ictio n   m et h o d s ,   p a r ticu lar ly   r eg a r d in g   t h in co r p o r atio n   o f   d iv er s e   in f o r m atio n   an d   s to ck   r elatio n s h ip s   d er iv ed   f r o m   k n o wled g g r a p h s   lik W ik id ata .   A p p ly in g   ML - GAT   to   p r ed ict  tr en d s   f o r   h u n d r e d s   o f   s to ck s   in   th S& 5 0 0   an d   C SI  3 0 0   in d ices,  th r e s ea r ch er s   f o u n d   it  s ig n if ican tly   o u tp er f o r m e d   f iv p o p u lar   b aselin ap p r o ac h es .   T h m o d el  ac h iev e d   s u b s tan tial  im p r o v em en ts   in   F1 - s co r e,   ac cu r ac y ,   av er a g d aily   r etu r n ,   an d   s h ar p e   r atio ,   d em o n s tr atin g   th ef f ec tiv en ess   o f   th e   s o p h is ticated   s in g le - m o d el  ar c h itectu r e.   Similar ly ,   W an g   et  a l.   [ 1 9 ]   p r o p o s ed   n o v el  f o r ec ast  m o d el  n am e d   s p ec ial  g ated   r ec u r r en u n it   ( SGR U ) - atten tio n   m ec h an is m   ( AM ) ,   b ased   o n   SGR co m b in ed   with   an   AM .   T h is   m o d el  was  ap p lied   to   f o r ec ast  C h in a's  g o ld   f u tu r es  p r ices  u s in g   Sh an g h ai  Fu tu r es  E x ch an g d ata  f r o m   2 0 0 8   to   2 0 2 1 .   C o m p a r ativ e   ex p er im en tal  r esu lts   d em o n s t r ated   th at  th p r o p o s ed   SGR U - AM   m o d el  ac h iev ed   s u p er io r   p er f o r m a n ce   in   b o th   f o r ec ast ac cu r ac y   an d   e f f icien cy   co m p a r ed   to   t h b aselin m eth o d s   ev alu ated .   R ec o g n izin g   t h d is tin ct  ad v a n tag es  o f   d if f er en t   ar ch itectu r es,  s ig n if ican t   r ec e n tr en d   f o cu s es  o n   d ev elo p in g   h y b r id   d ee p   lear n in g   m o d els,  p ar ticu lar l y   co m b i n in g   th f ea tu r ex tr ac ti o n   p o wer   o f   C NNs  with   th s eq u en tial  m o d elin g   s tr en g th s   o f   R NN  v ar ian ts   f o r   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g .   Fo r   in s tan c e,   L iv ier is   et  a l.   [ 8 ]   ex p licitly   p r o p o s ed   a   n ew  h y b r id   d ee p   lear n in g   m o d el   f o r   p r e d ictin g   g o ld   p r ice   an d   m o v em en t,   aim in g   t o   ca p italize  o n   th c o m p lem e n ta r y   s tr en g th s   o f   d if f er en t   ar ch it ec tu r es.  T h e   m o d el  was  d esig n ed   to   ex p lo it  C NN  f o r   ex tr ac tin g   r elev an f ea t u r es  f r o m   tim e - s er ies  d ata   an d   L STM   lay er s   f o r   id en tify in g   tem p o r al   d ep en d e n cies.  Pre lim in ar y   e x p er im en tal  an aly s is   s u g g ested   th at  co m b i n in g   L STM   with   c o n v o lu ti o n al  lay er s   o f f er ed   s ig n if ican t b o o s t to   f o r ec asti n g   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   s tate - of - t h e - ar t b aselin m o d els.   Hig h lig h tin g   g o l d ' s   r o le  as  h ed g in v estme n t,  in   an o th er   ef f o r t,  B illah   an d   Das  [ 2 0 ]   p r o p o s ed   h y b r id   m eth o d   c o m b in i n g   1 D - C NN  with   b id ir ec tio n al  g ate d   r ec u r r en t   u n its   ( B i - GR U)   f o r   f o r ec asti n g   g o ld   p r ices.  T h au th o r s   ass er ted   th at  wh ile  v ar io u s   h y b r id   a n d   s tan d alo n m o d els  p r o v id e d   s atis f ac to r y   r esu lts ,   th eir   p r o p o s ed   1 D - C NN - B iG R ap p r o ac h   p r o v e d   m o r r el iab le.   T h eir   ex p er im en ts   s h o wed   it  o u tp er f o r m e d   o th er   test ed   n etwo r k s   ( in clu d in g   C NN - g ated   r ec u r r en t   u n it   ( GR U) ,   C NN - L STM ,   C NN - R NN,   an d   s tan d alo n e   v ar ian ts )   b ased   o n   m u ltip le  ev alu atio n   m etr ics  lik m ea n   ab s o lu te  er r o r   ( MA E ) R MSE ,   an d   ac h iev e d   d eter m in atio n   ( R ²)   s co r o f   o v er   9 3 %.   Fu r th er   in n o v atio n s   in   d ata   r ep r esen tatio n   in clu d in   th wo r k   [ 2 1 ] ,   wh er e   g o ld   p r ice   d ata  was  tr an s f o r m ed   in to   im a g es  u s in g   th g r am ian   an g u lar   f ield   ( GAF)   tech n iq u e   b ef o r b ei n g   p r o ce s s ed   b y   a     C NN - L STM   n etwo r k .   B ey o n d   s tr u ctu r al  h y b r id s ,   r esear c h   h as  also   in te g r ated   ex ter n al  f ac to r s   to   r ef in e   p r ed ictio n s .   Fo r   in s tan ce ,   Var ela  et  a l.   [ 2 2 ]   i n co r p o r ated   Fin B E R T - b ased   s en tim en an aly s is   o f   f in an cial   n ews  with   h ig h - f r eq u e n cy   tec h n ical  in d icato r s   in to   an   L STM   f r am ewo r k ,   wh ich   im p r o v ed   r ea l - tim tr ad in g   d ec is io n s   f o r   g o ld /USD e x ch a n g r ates.   p ar allel  d ev elo p m en in   th e   liter atu r f o c u s es  o n   d iv id e - an d - co n q u e r   s tr ateg ies,  wh er co m p lex   p r ice  s ig n als  ar d ec o m p o s ed   in to   s im p ler   co m p o n en ts   b e f o r m o d elin g .   L ian g   et  a l.   [ 2 3 ]   in tr o d u ce d   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Hyb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  f o r   en h a n ce d   s h o r t - term g o ld   p r ice     ( Ho a n g   Ha   N g u ye n )   3231   I L C C   m o d el,   wh ich   co m b in e d   im p r o v ed   c o m p lete  en s em b le  em p ir ical  m o d e   d ec o m p o s itio n   with   ad ap tiv e   n o is ( I C E E MD AN)   d ec o m p o s itio n   with   jo in L STM - C N N - co n v o l u tio n al  b lo ck   atten ti o n   m o d u le  ( C B AM )   ar ch itectu r e.   T h eir   r esu lts   in d icate d   th at  th in teg r atio n   o f   f ea tu r en h a n ce m en v ia  th C B AM   s ig n if ican tly   in cr ea s ed   p r ed ictio n   p r ec is io n .   T h ef f ec tiv en ess   o f   th ese  d ec o m p o s itio n   tech n iq u es  was  f u r th er   v alid ated   b y   So n g   et  a l.   [ 2 4 ] ,   w h o   u tili ze d   VM D - en s em b le  em p ir ical  m o d d ec o m p o s itio n   ( EEMD )   tech n iq u ac r o s s   v ar i o u s   f u t u r es  co n tr ac ts   ( in clu d in g   g o l d   an d   zin c) .   T h eir   em p ir ical  ev i d en ce   s h o we d   th at  m u ltip le  p r ice  d ec o m p o s itio n s   s ig n if ican tly   r e d u c e d   e r r o r   m e t r i cs ,   s u c h   as   M A E   a n d   R MS E ,   c o m p a r e d   t o   s i n g l e - d e c o m p o s i t i o n   m o d el s .   F i n a ll y ,   t o   a d d r e s s   l i m i t at i o n s   o f   p o i n t - d a t a   m o d e l s ,   Y a n g   e t   a l .   [ 2 5 ]   d e v e l o p e d   i n t e r v a l - v a l u e d   f o r e c a s t i n g   s y s te m   f o r   n o n - f e r r o u s   m e t a ls .   T h is   s y s t e m   u ti l iz e d   t w o - s t a g e   e n s e m b le   l ea r n i n g   a p p r o a c h   w i t h   t e m p o r a f u s i o n   t r a n s f o r m e r s   a n d   AM s ,   p r o v i d i n g   m o r e   r o b u s t   i n s i g h ts   i n t o   p r i c e   r a n g es   a n d   m ar k e t   r i s k s   t h a n   t r a d it i o n a l   m e t h o d s .   I n   ess en ce ,   th r e v iewe d   liter atu r s h o ws  clea r   ev o lu ti o n   f r o m   tr ad itio n al  s tatis tica m eth o d s   to war d s   m ac h in lear n in g   a n d   in cr ea s in g ly   s o p h is ticated   d ee p   lear n in g   m o d els  f o r   g o l d   p r ice  f o r ec asti n g ,   with   h y b r id   a r ch itectu r es  co m b in in g   C NN  an d   R NN  elem en ts   s h o win g   p ar ticu lar   p r o m is e.   Desp ite  th is   p r o g r ess ,   a   f o c u s ed   co m p ar is o n   ev alu atin g   1 D - C NN  p air e d   s p ec if ically   with   s tan d ar d   R NN,   L STM ,   an d   B iLST M   f o r   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  p r ed ictio n   u n d er   v ar io u s   in p u t w in d o co n f ig u r atio n s   r em ain s   g ap   in   th e   cu r r en t r esear ch .   T h is   s tu d y   d i r ec tly   ad d r ess es  th is   g ap   b y   p r o p o s in g   a n d   r ig o r o u s ly   ev al u a tin g   th STGP - Net  ( 1 D - C NN - L STM )   m o d el  ag ai n s t th ese  s p ec if ic  h y b r id   c o u n t er p ar ts   ac r o s s   d if f er e n t e x p e r im en tal  s ettin g s .       3.   T H E   SH O R T - T E RM   G O L P RE DI CT I O NE T WO R K   M O DE L   ARCH I T E CT U RE   T h is   s ec tio n   d etails  th m eth o d o lo g y   em p lo y ed   f o r   s h o r t - t er m   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g .   I t   b eg in s   b y   in tr o d u cin g   th o v er all  ar c h itectu r o f   t h STGP - Net  m o d el,   wh ich   in teg r ates  1 D - C NN  an d   L STM   n etwo r k s .   Su b s eq u en tly ,   th s lid in g   win d o tech n i q u u s ed   t o   p r e p ar th tim s er ies  d ata  in t o   ap p r o p r iate  in p u t   s eq u en ce s   f o r   th is   m o d el   is   d escr ib ed .   Fo llo win g   th is ,   th in d i v id u al   co m p o n e n ts   o f   th h y b r id   m o d e l     ( 1 D - C NN  an d   L STM )   ar elab o r ated   u p o n .   Fin ally ,   th alg o r ith m   th at  u tili ze s   th p r o p o s ed   m o d el  f o r   p r ed ictio n   is   p r esen te d .   Fig u r 1   illu s tr ates  th p r o p o s ed   STGP - Net  ar ch itectu r d esig n ed   f o r   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  p r ed ictio n .   I n p u s eq u e n ce s ,   cr ea ted   f r o m   h is to r ical  g o ld   p r ice  d ata  u s in g   a   s lid in g   wi n d o tech n iq u e,   ar in itially   f ed   in to   t h 1 D - C NN  co m p o n en t.  T h is   m o d u le  co m p r is es  an   in p u t   lay er   f o llo w ed   b y   th r ee   b lo ck s ,   ea ch   co n tain in g   co n v o lu tio n al  lay er   an d   a   p o o lin g   lay e r ,   to   ex tr ac h ier a r ch ical  tem p o r al  f ea tu r es  an d   p atter n s   with in   th e   in p u t   win d o w.   T h e   r esu ltin g   f ea tu r m ap s   f r o m   t h C NN  m o d u le  s er v e   as  in p u t   to   L STM   lay er ,   wh ich   is   task ed   with   m o d elin g   lo n g er - r a n g s eq u en tial d ep en d en cies p r esen t in   th e   e x tr ac ted   f ea tu r es.           Fig u r 1 .   STGP - Net  ar ch itectu r e       Fin ally ,   th o u tp u s eq u en ce   f r o m   th L STM   lay er   is   p r o ce s s ed   b y   f u lly   co n n ec ted   ( d e n s e)   o u tp u t   lay er .   T h is   ty p e   o f   lay er ,   wh e r ea ch   n eu r o n   r ec eiv es  in p u f r o m   all  n e u r o n s   in   th p r ev io u s   lay er ,   ef f ec tiv ely   m ap s   th lear n ed   h ig h - lev el  s eq u en tial  f ea tu r es  to   t h f in al   p r ed icted   g o ld   p r ice( s ) .   T h is   a r ch itectu r aim s   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   4 Au g u s t   20 26 :   3 2 2 8 - 3 2 3 9   3232   en h an ce   p r e d ictio n   p er f o r m a n ce   b y   co m b in in g   th 1 D - C NN' s   p r o f icien cy   in   lo ca p atter n   ex tr ac tio n   with   th L STM 's ca p ab ilit y   f o r   m o d eli n g   tem p o r al  d y n am ics.     3 . 1 .     T im s er ies s eg m ent a t i o n us ing   s lid i ng   wind o ws   Giv en   th h is to r ical   tr an s ac tio n al  d ataset  o f   g o ld   as  =   { |     ; = 0 , ± 1 , ± 2 , } .   T h is   tim e   s er ies  d ataset  (     × )   m ain tain s   th e   ch r o n o lo g ical  o r d er   o f   o b s er v atio n s .   E ac h   d ata  p o in is   d e n o ted   as     r ep r esen ts   th e   p r ices  o f   g o ld   tr an s ac tio n   at  a   s p ec if ic  ti m t .   T o   p r ep a r th is   s eq u en t ial  d ata  f o r   in p u in t o   o u r   p r e d ictiv m o d el,   a   s lid in g   win d o m eth o d   is   ap p lied .   T h is   tech n i q u ex tr ac ts   f ix ed - s ize   s u b s eq u en ce s   ( win d o ws)  b y   m o v in g   ac r o s s   th o r ig in al  d a taset.  T h m ath em atica l   d ef in itio n   o f   th s lid in g   win d o m eth o d   is   p r esen ted   i n   ( 1 ) .     ( , ) :   ×   × × ,     ( 1 )     W h er × w   is   th win d o s ize ,   an d   .   I n   s h o r t,  th f u n ctio n   ( , )   m ap s   th o r ig in al  d ataset  f r o m   te n s o r   with   r an k   2   ( × )   to   ten s o r   with   r an k   3   ( × × ) .   T h ten s o r   r esu ltin g   f r o m   th s lid in g   win d o o p er atio n   is   well - s u ited   f o r   s u b s eq u en p r o ce s s in g .   I ai d s   m o d el   tr ain in g   a n d   f ea tu r en g in ee r in g ,   ass is ts   in   ca p tu r in g   s h o r t - te r m   tem p o r al  p atter n s ,   an d   ca n   co n tr ib u te  to   r e d u ce d   co m p u ta tio n .   T h s p ec if ic  im p lem en t atio n   o f   th s lid in g   win d o p r o ce s s   o n   th tim s er ies d ata  is   o u tlin ed   in   Alg o r i th m   1 .     Alg o r ith m   1 .   Sli d in g   win d o w   function slideWindow(data, window_size, forecast_size)            data_size    | dat a |            [   ]            [   ]            for i   from window_size to data_size    window_size    forecast_size:                    X   dat a [ i wi n do w _ si z e f o r e c a st _ si z e i f o r e c a st _ si z e ,   ]                    y   dat a [ i f o r e c a st _ si z e i ,   ]            return  X, y   end function     3 . 2 .   O ne - dim ens io na l c o nv o lutio na l neura l net wo rk   co mp o nent  f o f ea t ure  ex t ra ct io n   1D - C NN  is   s p ec ialized   C N ar ch itectu r tailo r e d   f o r   s e q u en tial  d ata,   lik e   tim s er ies  o r   n at u r al  lan g u ag e,   f o cu s in g   o n   id en ti f y in g   p atter n s   alo n g   th tem p o r al  d im en s io n .   ty p ical  1 D - C NN  co m p r is es   s ev er al  k ey   lay e r s co n v o l u tio n al  lay er s   ar p r im ar ily   r esp o n s ib le  f o r   e x tr ac tin g   r ele v an lo ca f ea tu r es  f r o m   th in p u s eq u en ce s .   Activ ati o n   f u n ctio n s   ap p lied   with in   t h ese  lay er s   in tr o d u ce   n o n - lin ea r ity ,   en ab lin g   t h n etwo r k   to   m o d el  co m p lex   p a tter n s .   Po o lin g   la y er s   ar c o m m o n ly   i n clu d ed   to   r ed u ce   th e   d im en s io n ality   o f   th f ea tu r m a p s ,   wh ich   ca n   i m p r o v e   co m p u tatio n al  ef f icien cy   an d   r o b u s tn ess .   I n   th c o n tex o f   th is   r esear ch ,   th 1 D - C NN  m o d u le  is   in teg r ated   with   an   L STM   m o d u le.     Fo r m ally ,   1 c o n v o lu tio n al  o p er atio n   ca lc u lates  an   o u tp u t   f ea tu r ( )   at  tim estep   t   b y   ap p ly in g   a   k er n el  o f   s ize  to   a   co r r esp o n d in g   s eg m en t o f   th in p u t s eq u en ce   x ,   as sh o wn   in   ( 2 ) .     ( ) =   ( ) ( ) = ( + ) ( ) 1 = 0   ( 2 )     W h er   d en o tes  th co n v o lu ti o n   o p er atio n ,   ( + )   is   th (   +   )   in p u elem en t,  an d   ( )   is   th   elem en o f   t h k er n el.   T h r e ctif ied   lin ea r   u n it   ( R eL U)   s er v es  as  th ac tiv atio n   f u n ctio n   with in   th is   h y b r id   m o d el;  its   f o r m u la  is   p r esen ted   in   ( 3 ) .      ( ) = ma x ( 0 , )   ( 3 )     T h m ax   p o o lin g   o p e r atio n ,   u t ilized   with in   th h y b r id   m o d el ,   is   f o r m ally   d e f in ed   b y   ( 4 ) .     ( ) = ma x ( ( ) , ( + 1 ) , , ( + 1 ) )   ( 4 )       T h 1 D - C NN  m o d u le   is   tr ain ed   b y   a d ju s tin g   its   f ilter   weig h ts   v ia  b ac k p r o p ag atio n .   lo s s   f u n ctio n   f ir s q u an tifie s   th er r o r   b etwe en   th p r e d icted   an d   ac tu al  o u tp u ts .   B ac k p r o p ag atio n   th en   ca lcu lates  th e   g r ad ien ts   o f   th is   lo s s   r elativ to   th e   n etwo r k ' s   weig h ts .   T h ese  g r ad ien ts   g u id e   th w eig h u p d ate  s tep ,   ty p ically   ex ec u ted   u s in g   th ad ap tiv m o m e n esti m atio n   ( Ad am )   o p tim izer ,   to   m i n im i ze   th er r o r .   T h e   s p ec if ic  ca lcu latio n   f o r   th co n v o lu tio n al  lay er   g r ad ien ts   is   d ef in ed   in   ( 5 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Hyb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  f o r   en h a n ce d   s h o r t - term g o ld   p r ice     ( Ho a n g   Ha   N g u ye n )   3233     ( ) =     ( ) ( + )   ( 5 )     W h er ( ) =   ( + ) ( ) 1 = 0   an d     ( )   is   th g r ad ien o f   th lo s s   with   r esp ec t to   th o u t p u t.     3 . 3   L o ng   s ho rt - t er m   m emo ry   co m po nent  f o t e m po ra m o delin g     I n   th is   h y b r id   m o d el,   th e   L STM   lay er ,   co m p o s ed   o f   m u lti p le  L STM   ce lls ,   is   d esig n ed   to   ca p tu r lo n g - r a n g d e p en d e n cies  with in   th g o ld   p r ice  s eq u e n ce s   an d   to   h elp   m itig ate  th v an is h in g   g r ad ie n p r o b lem   co m m o n   in   s im p ler   r ec u r r en t   n etwo r k s .   T h s p ec if ic  in ter n al  s tr u ctu r o f   an   L STM   ce ll  is   v is u alize d   in   Fig u r 2 .   T h co r o f   an   L ST ce ll  in clu d es  f o r g et,   in p u t,  an d   o u tp u g ates  th at  m an ag its   s ta te.   T h f o r g et  g ate  s elec tiv ely   r em o v es  in f o r m atio n   f r o m   t h p r ev i o u s   ce ll  s tate   ( ) ,   wh ile  th in p u g ate  ad d s   r elev an n ew  in f o r m atio n .   T h o u tp u g ate  d eter m in es  th n ex h id d en   s t ate  ( )   -   th ce ll 's  o u tp u f o r   th e   tim estep   -   b y   f ilter in g   th u p d ated   .   T h ese  o p er atio n s   ca n   b f o r m ally   d e s cr ib ed   b y   th tu p le    =   , , , , , ̃ wh o s co m p o n en ts   ar d etaile d   in   T ab le  1 .           Fig u r 2 .   An   L STM   ce ll st r u ctu r e       T ab le  1 .   Ma th em atica l d escr ip tio n   o f   L STM   ce ll c o m p o n en t s   M a t h   sy m b o l s   M e a n i n g   ( )   Th e   i n p u t   v e c t o r   t o   t h e   LS TM   c e l l     Th e   i n p u t - w e i g h t   m a t r i x   w h e r e   d   c a n   b e   f ,   i ,   o ,   o r   c.     Th e   ma t r i x   o f   t h e   r e c u r r e n t   c o n n e c t i o n s w h e r e   d   c a n   b e   f ,   i ,   o   o r   c.     Th e   b i a s   v e c t o r   w h e r e   d   c a n   b e   f ,   i ,   o ,   o r   c.     Th e   si g m o i d   f u n c t i o n     Th e   h y p e r b o l i c   t a n g e n t   f u n c t i o n   =   ( ( ) +   ( 1 ) +   )   Th e   f o r g e t   g a t e   o f   t h e   mem o r y   c e l l   c   a t   t i me   t .   =   ( ( ) +   ( 1 ) +   )   Th e   i n p u t   g a t e   o f   t h e   me mo r y   c e l l   c   a t   t i m e   t .   = ( ( ) +   ( 1 ) +   )   Th e   o u t p u t   g a t e   o f   t h e   mem o r y   c e l l   c   at   t i m e   t .   ( ) ̃ =     ( ( ) +   ( 1 ) +   )   Th e   c e l l   i n p u t   a c t i v a t i o n   v e c t o r   a t   t h e   t i m e   st e p   t .   ( ) =   ( 1 ) +   ( ) ̃   Th e     v e c t o r   a t   t h e   t i me   st e p   t .   ( ) =   ( ( ) )   Th e   o u t p u t   v e c t o r   o f   t h e   LS TM   c e l l   ( o r   t h e     v e c t o r )   a t   t h e   t i me  st e p   t .     Th i s   o p e r a t o r   d e n o t e s   t h e   e l e me n t - w i s e   p r o d u c t .       3 . 4   Sh o rt - t er m   g o ld predict io n net wo rk   predict io n pro ce du re   Alg o r ith m   2   p r esen ts   th m eth o d o lo g y   f o r   s h o r t - ter m   g o l d   p r ice  f o r ec asti n g   u s in g   th e   d ev elo p ed   h y b r id   1 D - C NN - L STM   ar ch it ec tu r e.   T h e   p r o ce d u r in v o lv e s   p r o ce s s in g   h is to r ical  g o ld   p r ice  d ata,   ap p ly in g   s lid in g   win d o tec h n iq u e   to   g en er ate  in p u s eg m e n ts ,   an d   lev er ag in g   th e   tr ain ed   m o d e to   p r e d ict  p r ices   ac r o s s   d esig n ated   f o r ec ast  h o r izo n .   T h alg o r ith m   en ca p s u lates  th n ec ess ar y   d ata   p r ep r o ce s s in g ,   m o d el   in itializatio n ,   an d   p r ed ictio n   g en er atio n   s tep s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   4 Au g u s t   20 26 :   3 2 2 8 - 3 2 3 9   3234   Alg o r ith m   2 .   STGP - Net  p r ed i cts n ex t n - d a y   g o l d   p r ices    function predict_Next_N_Prices(file, window_size, forecast_size)             timeseries_data    read_data(file)             tensors_data    slideWindow(timeseries_data, window_size, forecast_size)             model    initialize_hybrid_model()            results    model.predict(tensors_data.X)            return results   end function     Sp ec if ically ,   Alg o r ith m   2   b e g in s   b y   lo ad i n g   th h is to r ical  g o ld   p r ice   d ata.   T h is   d at is   th en   p r o ce s s ed   b y   th s lid eWi n d o f u n ctio n ,   u s in g   s p ec if ied   wi n d o w_ s ize  an d   f o r ec ast_ s ize  p ar am eter s ,   to   cr ea te  ap p r o p r iately   s h ap ed   in p u ten s o r s .   Nex t,  th p r e - tr ain e d   STGP - Net  m o d el  is   in itiali ze d   ( i.e . ,   l o ad ed ) .     T h ese  p r ep ar ed   in p u ten s o r s   ar f ed   in to   th m o d el' s   p r ed ict  m eth o d   to   g e n er ate  th p r ed icted   g o ld   p r ice  v alu es  f o r   th n e x f o r ec ast_ s ize   tim s tep s .   Fin ally ,   th al g o r ith m   r et u r n s   th ese  p r ed icte d   r esu lts ,   p r o v id i n g   th s h o r t - ter m   f o r ec ast  f o r   g o ld   p r ices.  T h is   o u tlin es  an   ef f icien t   s eq u en ce   o f   d ata   p r ep ar atio n ,   m o d el   ex ec u tio n ,   a n d   f o r ec ast g en e r a tio n .       4.   E XP E R I M E N T   T h em p ir ical  b asis   f o r   t h is   r esear ch   is   co m p r eh e n s iv d ataset  o f   h is to r ical  g o ld   p r ice s   o b tain ed   f r o m   th e   Ya h o o   Fin an ce   s er v ice  at  h ttp s ://fin an ce . y ah o o . co m /.  Utilizin g   th y f in a n ce   Py th o n   lib r a r y   at   h ttp s ://p y p i.o r g / p r o ject/y f in a n ce /,  d aily   r e co r d s   i n clu d in g   o p en ,   h ig h ,   lo w,   clo s e,   an d   v o l u m e   wer c o llected   f o r   t h p e r io d   s p an n in g   A u g u s 3 0 ,   2 0 0 0 ,   t o   Ap r il   8 ,   2 0 2 5 .   T h is   d ataset  s er v ed   as  th f o u n d atio n   f o r   tr ain in g   an d   ev alu atin g   th p r o p o s ed   s h o r t - ter m   p r ed ictio n   m o d el s .   All  ex p er im en ts   wer p er f o r m ed   with in   th e   Go o g le  C o lab   en v ir o n m en at  h ttp s ://co lab . r esear ch . g o o g le. co m /,  wh ich   was  s elec ted   f o r   its   s ig n if ican ad v an tag es,  in clu d in g   f r ee   ac ce s s   to   p o wer f u co m p u tin g   r eso u r ce s   lik g r ap h ics  p r o ce s s in g   u n its   ( GPU s ) ess en tial  f o r   ac ce ler atin g   d ee p   lear n in g   m o d el   tr ain in g ,   an d   its   p r e - co n f ig u r ed   s etu p   with   m ajo r   d ata  s cien ce   an d   m ac h i n lear n in g   lib r ar ies   r ea d ily   av ailab le.   T o   p r ep ar th r aw  tim s er ies  d ata  f o r   in p u in to   th h y b r id   d ee p   lear n in g   m o d els,  s lid in g   win d o w   tech n iq u was  em p lo y ed .   T h i s   ap p r o ac h   t r an s f o r m s   th e   s eq u en tial  d ata  in to   o v er la p p in g   win d o ws  o f   f ix ed   s ize,   wh er ea ch   win d o s er v es  as  an   in p u s eq u en ce   to   p r e d ict  s u b s eq u en s eq u en ce   o f   s p ec if ied   f o r ec ast  s ize.   T o   in v esti g ate  th im p ac o f   v ar y in g   in p u len g th s   an d   p r ed ictio n   h o r izo n s ,   th r ee   d is tin ct  co n f ig u r atio n s   wer estab lis h ed .   C o n f ig u r atio n   1   u tili ze d   win d o s ize  o f   1 0   d ay s   to   p r ed ict  th n ex 3   d ay s .     C o n f ig u r atio n   2   u s ed   win d o s ize  o f   1 5   d ay s   to   f o r ec as th s u b s eq u en 5   d ay s .   Fin ally ,   c o n f ig u r atio n   3   in v o lv ed   win d o s ize  o f   2 0   d ay s   f o r   p r e d ictin g   t h n e x 7   d a y s .   T h is   p r o ce s s   r esu lte d   in   t h r ee   s ep ar ate   win d o w - b ased   d atasets ,   ea ch   tailo r ed   to   o n o f   th ese  co n f ig u r atio n s .   Fo r   t h p u r p o s o f   m o d el  tr ain in g ,   v alid atio n ,   an d   f in al  ev alu atio n ,   ea ch   o f   th ese  th r ee   d atasets   was  co n s i s ten tly   p ar titi o n ed   in to   tr ain in g   s et  ( 7 0 %),   a   v alid atio n   s et  ( 1 5 %) ,   an d   test   s et  ( 1 5 %).   T h is   7 0 % - 15% - 1 5 s p lit  was  a p p li ed   u n i f o r m l y   ac r o s s   all  th r ee   co n f ig u r atio n s   to   e n s u r co m p ar ab le  ev al u atio n   co n d itio n s .   Fig u r e s   3   to   5   illu s tr ate  th tr ain in g   a n d   v alid atio n   lo s s   cu r v es  f o r   t h th r ee   ev alu ated   h y b r i d   d ee p   l ea r n in g   m o d els  ( 1 D - C NN+ R NN,   STGP - Net,   an d   1D - C NN+ B iL STM )   ac r o s s   c o n f ig u r atio n s   1 ,   2 ,   an d   3 ,   r esp e ctiv ely .             Fig u r 3 .   L o s s   cu r v es o f   c o n f i g u r atio n   1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Hyb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  f o r   en h a n ce d   s h o r t - term g o ld   p r ice     ( Ho a n g   Ha   N g u ye n )   3235       Fig u r 4 .   L o s s   cu r v es o f   c o n f i g u r atio n   2           Fig u r 5 .   L o s s   cu r v es o f   c o n f i g u r atio n   3       Ob s er v in g   th e   lo s s   cu r v es p r esen ted   in   Fig u r es  3   t o   5 ,   all  th r ee   h y b r id   m o d els  ex h i b it  ch ar ac ter is tic  r ap id   d ec r ea s in   b o th   tr ain i n g   an d   v alid atio n   l o s s   d u r in g   th i n itial  ep o c h s   ac r o s s   all  co n f ig u r atio n s ,   in d icatin g   s u cc ess f u lear n in g   in itiatio n .   Su b s eq u en tly ,   th l o s s   v alu es  f o r   b o th   tr ain in g   an d   v alid atio n   ten d   to   s tab ilize,   s u g g esti n g   co n v er g e n ce   to war d s   m in im u m .   No t ab ly ,   th g a p   b etwe en   t h tr ai n in g   an d   v alid atio n   lo s s   r em ain s   r elativ ely   s m all   an d   d o es  n o s ig n if ican tly   wi d en   af ter   th in itial  s tab ilizati o n   p h ase  f o r   m o s m o d els  an d   co n f ig u r atio n s ,   im p ly in g   th at  s u b s tan tial  o v e r f itti n g   d id   n o o cc u r   with in   t h 1 0 0   tr ain in g   e p o ch s   s h o wn .   T h is   g en er al  b eh a v io r   h o ld s   ac r o s s   th d if f er en t w in d o an d   f o r ec ast s ettin g s   r ep r esen ted   b y   th th r ee   co n f ig u r atio n s ,   d e m o n s tr atin g   co n s is ten lear n in g   d y n a m ics  f o r   th e v alu ated   m o d els  u n d e r   th ese  ex p er im en tal  co n d itio n s .   T o   q u an titativ ely   ass ess   th p r ed ictiv ac cu r ac y   an d   g o o d n ess - of - f it  o f   th d if f er e n h y b r id   m o d els,  f o u r   s tan d a r d   ev alu atio n   m etr ics  wer em p lo y ed MA E   in   (6 ) ,   m ea n   s q u ar ed   e r r o r   ( MSE )   in   ( 7 ) ,   R MSE   in   ( 8 ) ,   an d   th   in   ( 9 ) .        ( , ̂ ) =   1 (   ̂ ) 2 1 = 0   ( 6 )     ( , ̂ ) =   1 |   ̂ | 1 = 0   ( 7 )       ( , ̂ ) =    ( , ̂ )   ( 8 )     2 ( , ̂ ) =   1   (   ̂ ) 2  1 = 0 ( ̅ ) 2  1 = 0   ( 9 )     W h er e   N   is   th to tal  s am p les      ̂   ar tr u an d   p r e d icted   v al u es,  r esp ec tiv ely ̅ =   1 1 = 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  15 ,   No .   4 Au g u s t   20 26 :   3 2 2 8 - 3 2 3 9   3236   L o wer   v alu es  f o r   MA E ,   MSE ,   an d   R MSE   in d icate   s m all er   p r ed ictio n   er r o r s ,   wh ile  an     v alu clo s er   to   1   s ig n if ies  b etter   f it  o f   th m o d el  to   th e   ac tu al  d ata.   T h co m p u ted   v alu e s   f o r   th ese  m etr ics,  co m p ar in g   th p er f o r m an ce   o f   th 1 D - C NN+ R NN,   STGP - Net  ( 1 D - C NN+ L STM ) ,   an d   1 D - C NN+ B iL STM   m o d els ac r o s s   all  th r ee   ex p er im en tal  co n f ig u r atio n s   ( c o n f ig u r atio n s   1 ,   2 ,   an d   3 )   o n   th test   s et T h r esu lts   ar e   s u m m ar ized   in   T a b le  2 .       T ab le  2 .   Mo d el  p er f o r m a n ce s   ac r o s s   th r ee   co n f i g u r atio n s   C o n f i g u r a t i o n   M o d e l   M A E   M S E   R M S E     C o n f i g u r a t i o n   1   1D - C N N   a n d   R N N   0 . 0 0 1 8 9 9   0 . 0 0 5 7 9 9   0 . 0 4 3 5 8 3   - 0 . 0 0 2 2 9 7   S TG P - N e t   0 . 0 0 1 8 1 5   0 . 0 0 7 2 5 4   0 . 0 4 2 6 0 2   0 . 0 4 2 4 2 7   1D - C N N   a n d   B i LST M   0 . 0 0 1 7 6 3   0 . 0 0 5 9 5 5   0 . 0 4 1 9 8 4   0 . 0 7 8 7 9   C o n f i g u r a t i o n   2   1D - C N N   a n d   R N N   0 . 0 0 1 1 7   0 . 0 0 4 2 7 2   0 . 0 3 4 2 0 7   0 . 1 8 8 8 3   S TG P - N e t   0 . 0 0 1 1 3 7   0 . 0 0 4 4 4 5   0 . 0 3 3 7 1 5   0 . 1 9 8 8 8 9   1D - C N N   a n d   B i LST M   0 . 0 0 1 2 5 3   0 . 0 1 0 1 6   0 . 0 3 5 3 9 3   - 0 . 3 2 9 7 8 8   C o n f i g u r a t i o n   3   1D - C N N   a n d   R N N   0 . 0 0 0 9 1 4   0 . 0 0 9 3 8 8   0 . 0 3 0 2 3 2   - 0 . 7 0 5 0 8 8   S TG P - N e t   0 . 0 0 0 8 7 2   0 . 0 0 3 2 6 5   0 . 0 2 9 5 3 2   0 . 3 4 1 9   1D - C N N   a n d   B i LST M   0 . 0 0 0 8 7   0 . 0 0 4 0 3 1   0 . 0 2 9 4 9 6   0 . 2 3 6 3 3 5       An   an aly s is   o f   th q u an titativ r esu lts   p r esen ted   in   T ab le  2   r ev ea ls   d is tin ct  p er f o r m an ce   d if f er en ce s   am o n g   th ev al u ated   h y b r id   m o d els  ac r o s s   th th r ee   co n f ig u r atio n s .   W h ile  th 1 D - C NN+ B iLST m o d el   s h o wed   th lo west  MA E   a n d   R MSE   in   c o n f ig u r atio n   1 ,   its   p er f o r m an ce   s ig n if i ca n tly   d eg r ad e d   in   c o n f ig u r atio n   2 ,   ex h ib itin g   th e   h ig h est  e r r o r s   a n d   n e g ativ e     v alu e .   C o n v er s ely ,   th e   1 D - C NN+ R NN  m o d el   p er f o r m ed   p o o r ly   i n   c o n f ig u r a tio n s   1   a n d   3 ,   in d icate d   b y   n e g ativ e       s co r es ,   alth o u g h   it  a ch iev ed   r ea s o n ab le   m etr ics  in   c o n f ig u r atio n   2 .   T h p r o p o s ed   STGP - Net  ( 1 D - C NN+ L STM )   m o d el  co n s is ten tly   d em o n s tr ated   s tr o n g   p er f o r m an ce ;   it  ac h iev ed   th e   lo west  MA E /R MSE   an d   h ig h est    in   c o n f ig u r atio n   2 ,   th e   h ig h est     i n   c o n f ig u r ati o n   3   ( with   MA E /R MSE   v alu es  v er y   clo s to   th b est),   an d   c o m p etitiv r esu lts   in   co n f i g u r atio n   1 .   B ased   o n   th is   co m p r eh en s iv ev alu atio n   ac r o s s   m u ltip le  m etr ics  an d   co n f ig u r atio n s ,   th STGP - Net  m o d el  em er g es  as  th m o s r o b u s an d   ef f ec tiv p r e d icto r ,   d is p l ay in g   s u p er io r   o v er all  p er f o r m an ce   an d   g r ea ter   co n s is ten cy   co m p ar e d   to   th e   1 D - C NN+ R NN  an d   1 D - C NN+ B iLST h y b r id   m o d els.   T o   f u r th e r   a s s e s s   t h e   p r ed i c ti v e   c ap a b i li t i e s ,   F i g u r e s   6   to   8   p l o t   th e   f o r e c a s t ed   v a lu e s   f r o m   th e     1D - C N N + R N N ,   S T G P - N e t ,   a n d   1 D - C N N + B i L S T M   m o d e l s   a l o n g s i d e   t h e   t r u e   h i s t o r ic a l   g o ld   p r i c e s   f o r   e a c h   o f   th t h r e co n f ig u r at i o n s .   T h e   v i s u a r e s u l t s   p r e s e n t e d   in   F ig u r e s   6   to   8   f u r t h e r   s u p p o r t h e   q u an t i t a t i v e   f in d in g s .   W h i l a l l   m o d e l s   a t t e m p t   to   c ap t u r e   t h t r en d   o f   th e   g o l d   p r ic e,   t h e   p l o t s   v i s u a l ly   c o n f i r m   t h i n co n s i s t en c i e s   o b s er v ed   in   t h e   m e t r i c s   f o r   th e   1 D - C N N + R N N   a n d   1 D - C N N + B i L S T M   m o d e l s ,   p a r t ic u l ar l y   ev i d en i n   c o n f i g u r a t io n s   2   a n d   3   wh e r th e i r   p r ed i c t i o n s   s o m e t i m e s   d ev i a t s i g n i f i ca n t ly   f r o m   th e   t r u e   v al u e s .   T h e   S T G P - N e t   ( 1 D - C NN + L S T M )   m o d e l 's   p r ed i c t io n s   g e n er a l l y   ap p e a r   t o   t r ac k   t h a c t u a l   p r i c m o v e m en t s   m o r c l o s e ly   a cr o s s   t h e   c o n f ig u r a t i o n s ,   a l ig n in g   w i t h   i t s   s tr o n g er   p e r f o r m a n c e   m e t r i c s .             Fig u r 6 .   T r u v al u es v s .   p r ed i cted   v alu es o f   c o n f ig u r atio n   1     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Hyb r id   d ee p   lea r n in g   mo d el  f o r   en h a n ce d   s h o r t - term g o ld   p r ice     ( Ho a n g   Ha   N g u ye n )   3237       Fig u r 7 .   T r u v al u es v s .   p r ed i cted   v alu es o f   c o n f ig u r atio n   2           Fig u r 8 .   T r u v al u es v s .   p r ed i cted   v alu es o f   c o n f ig u r atio n   3       I n   s u m m ar y ,   th is   ex p er im e n tal  s ec tio n   d etailed   th d ata  p r ep ar atio n   u s in g   s lid in g   win d o ws,  th ev alu atio n   f r am ewo r k   in clu d i n g   m etr ics  a n d   lo s s   an al y s is ,   an d   th e   co m p ar ativ p er f o r m an ce   ass ess m en o f   th r ee   h y b r i d   m o d els.  T h co m p r eh e n s iv r esu lts   co n s is ten tly   in d icate   th at  th p r o p o s ed   STGP - Net     m o d el  p r o v id es  e n h an ce d   an d   m o r e   r eliab le  s h o r t - ter m   g o ld   p r ice   f o r ec asti n g   u n d er   t h test ed   co n d itio n s .   C o m p ar ed   to   t h 1 D - C NN  h y b r i d   m o d els  u tili zin g   s tan d ar d   R NN  o r   B iLST M   lay er s ,   STGP - Net  d em o n s tr ated   s u p e r io r   p er f o r m an ce .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   h y b r id   d ee p   lear n in g   m o d els  f o r   s h o r t - ter m   g o ld   p r ice  f o r ec asti n g ,   p r o p o s in g   STGP - Net  ( 1 D - C NN - L STM   ar ch itectu r e )   an d   c o m p a r in g   it  ag ain s 1 D - C NN  co m b in ed   with   s tan d ar d   R NN  an d   B iLST ac r o s s   v ar io u s   win d o co n f ig u r atio n s .   C o m p r eh en s iv ex p er im en tal  r esu lts   co n s is ten tly   s h o wed   th at  STGP - Net  o u tp e r f o r m e d   th b aselin m o d els  in   ter m s   o f   p r ed ictiv ac cu r a cy   an d   r o b u s tn ess   b ased   o n   MA E ,   R MSE ,   an d     m etr ics.  T h ese  f in d in g s   estab lis h   th p r o p o s ed   1 D - C NN - L STM   co m b in atio n   as  an   ef f ec tiv ap p r o ac h   f o r   th is   ch allen g in g   f o r ec asti n g   t ask .   Fu tu r r esear ch   c o u ld   e x ten d   th is   wo r k   b y   in co r p o r atin g   ad d itio n al  f ea t u r es  lik m ac r o ec o n o m ic   in d icato r s   o r   m ar k et  s en tim en t,  ex p lo r in g   m o r e   ad v an ce d   h y p er p ar a m eter   o p ti m izatio n   m eth o d s ,   o r   a d ap tin g   th m o d el  f o r   l o n g er - ter m   p r e d ictio n   h o r izo n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   s tu d y   was f u n d e d   b y   Hu e   Un iv er s ity ,   Vietn am   ( g r an t n u m b er   DHH2 0 2 5 - 01 - 2 2 5 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.