I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   4 3 ,   N o .   3 ,  S e p t e m b e r   202 6 ,   pp.   780 ~ 791   I S S N:  2502 - 4752,   DO I :  10 . 11591/i j e e c s . v 4 3 .i 3 . pp 780 - 791             780     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   D e e p  l e ar n in g – d r iv e n  au t o m a t e d  p r e d ic t io n  an d  d at a    an al y si s of  t h e  In d ia n  st oc k  i n d e x       Vij ayk u m a r   B id ve 1 ,   K e t k i  K s h ir s aga r 2 ,   Jayas h r e e   T am k h ad e 2 ,  S u n il   S an gve 3 ,    Gee t h a  R  Chi l l a r ge 4 ,  Ar yan i  Gan gad h ar a 5 ,   S h ai l e s h   K e d iya 6 ,   P r iyan k a  P aygu d e 7   1 S c h oo l  of  C o mput e r  S c i e n c e  a nd I n f or ma ti o n  T e c hn o l o g y , S ymbi o s is  S ki ll s  a nd P r of e s s io na l  U ni ve r s it y , P un e , I ndi a   2 D e pa r tm e nt   of  E l e c tr o ni c s  a nd  T e le c o mm uni c a ti o n ,    B a ns il a l  R a mna th  A ga r w a l  C ha r it a bl e   T r us t ’ s  V is hw a ka r ma  I ns ti tu te   of  I n f or ma ti o n  T e c hn o l o g y , P un e ,  I ndi a   3 D e pa r tm e nt   of  A r ti f i c ia l  I nt e ll ig e nc e  a nd D a ta  S c i e n c e , V is hw a ka r ma  I ns ti tu te   of   T e c hn o l o g y , P un e , I nd ia   4 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  E ngi n e e r in g, M a r a th w a da  M it r a  M a n da l ’ s  C o ll e g e   of   E ngi n e e r in g, P un e , I ndi a   5 D e pa r tm e nt   of  F ir s t  Y e a r  E ngi n e e r in g, D . Y . P a ti l  C o ll e g e   of   E ngi ne e r in g,  P une ,  I ndi a   6 S c h oo l  of   L o gi s ti c s  a nd S uppl y  C ha in  M a na ge me nt , S y mb i o s is  S ki ll s  a nd P r of e s s io na l  U ni ve r s it y , P un e , I nd ia   7 D e pa r tm e nt   of   I n f or ma ti o n  T e c hn o l o g y , B ha r a ti  V id y a p e e th  ( D e e me d t o  b e  U ni ve r s it y ) , C o ll e g e   of  E ng in e e r in g, P un e , I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   Oc t   21 ,  2024   R e vi s e d  J u l   13 ,  2026   A c c e pt e d  A ug   19 ,  2026       T h i s   s t u d y   fo c u s e s   o n   t h e  I n d i a n   s t o c k   i n d e x   ( N IFT Y 5 0 ),   em p l o y i n g   ad v an ced   d ee p   l e ar n i n g   me t h o d o l o g i e s   t o   e n h an ce   p r ed i c t i v e   a ccu ra cy   a n d   s u p p o rt   i n t e l l i g en t   t rad i n g   d ec i s i o n s .   T h e   r e s e ar ch   i n v e s t i g at e s   t h e  re l at i o n s h i p   b e t w een   t h e  v o l at i l i t y   i n d e x   ( V I X )  a n d   N IFT Y 5 0 ,   an al y zi n g   h o w   f l u c t u at i o n s   i n   V IX   i n f l u en ce   m ar k e t   d i r ec t i o n   a n d   fu t u re s   p e rfo r m a n ce .   B y   m o n i t o r i n g   r e a l - t i me   v ari at i o n s   i n   V I X   d u ri n g   t rad i n g   h o u rs ,   t h e   s t u d y   ai m s   t o   c ap t u re  i n t rad a y   v o l at i l i t y   p at t e rn s   an d   p ro v i d e  ac t i o n ab l e  i n s i g h t s   fo r  i n v e s t o rs .   T o   ac h i ev e   t h i s ,   t h e   p ro p o s ed   framew o r k   l e v e ra g e s   l o n g   s h o rt - t e rm  mem o r y   (L ST M)  n e t w o rk s ,   a  s o p h i s t i c at e d   d eep   l e ar n i n g   t ec h n i q u e  w el l - s u i t ed   fo r  s e q u e n t i a l   d at a  an a l y s i s   an d   fi n an c i al   fo r ec as t i n g .   T h e  me t h o d o l o g y   en c o m p as s e s   d at a  co l l ec t i o n ,   p r ep ro ce s s i n g ,   f e at u r e  e n g i n ee ri n g ,   a n d   t h e  d e s i g n   o f   an   L ST M - b as e d   p re d i c t i v e   mo d el ,   fo l l o w ed   b y   ri g o r o u s   e v a l u at i o n   an d   b ack - t e s t i n g .   E x p e r i me n t al   re s u l t s   d em o n s t rat e   t h e   e ff ec t i v e n e s s   o f   t h e   ap p ro a c h   i n   fo r ec as t i n g   N IFT Y 5 0   m o v emen t s ,   h i g h l i g h t i n g   t h e   p o t e n t i a l   o f  L ST M  n e t w o rk s   t o   o u t p e rfo rm  t rad i t i o n a l   s t a t i s t i c al   an d   m a c h i n e   l e arn i n g   mo d el s .   T h e   f i n d i n g s   c o n t ri b u t e   t o   t h e  g ro w i n g   b o d y   o f  r e s e ar c h   o n   A I - d ri v e n   f i n a n c i a l   p re d i c t i o n ,   o ff e ri n g   a   p arad i g m   s h i ft   i n   t h e   ap p l i c at i o n   o f  d ee p   l e ar n i n g   f o r  s t o c k   m ar k e t   an al y s i s   an d   p av i n g   t h e   w a y   fo r  m o r e   r el i ab l e ,   a u t o m at e d   d eci s i o n - m ak i n g   i n   i n v e s t men t   s t rat e g i e s .   K e y w o r d s :   Da t a   a n a l y s i s   Da t a   i n t e gr a t i o n   De e p  l e a r ni ng   P r e d i c t i o n   a n a ly s i s   S to c k   i n de x   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  BY - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   V i j a y ku m a r   B i d v e   S c h o o l   o f   C o m put e r   S c i e n c e   a n d  I nf o r m a t i o n   T e c hn o l o g y ,  S y m bi o s i s   S k i ll s   a n d  P r o f e s s i o n a l   U ni ve r s i t y   P un e ,   I n d i a   E m a i l :  vij a y . bi d v e @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   F i na n c i a l   m a r ke t s   a r e   dy n a mi c   s y s t e m s   c h a r a c t e r i z e d  by   e v e r - c h a n g i ng  a n d  c o m p l e x   t r e n ds   t h a t   c o n t i n ue   to   a tt r a c t   t h e   a tt e n t i o n   o f   b o t h   i nv e s t or s   a n d  r e s e a r c h e r s .   W i t hi n   t hi s   c o n t e x t ,   t h e   I n d i a n   s t oc k  i n d e x  NI F T Y50  s e r ve s   a s   a   c r i t i c a l   b e n c hm a r k  o f   e c o n o mi c   s t r e n gt h   a n d  m a r ke t   s e n t i m e n t   i n   t h e   c o un t r y   [ 1] ,   [ 2] .   A c c ur a t e l y   pr e d i c t i n g  i t s   m o v e m e n t s   r e m a i ns   a   f o r m i da bl e   c h a ll e n ge ,   y e t   i t   i s   e s s e n t i a l   f o r   i nf o r m e d   de c i s i o n - m a k i ng  i n   i nve s t m e n t   a n d  e c o n o m i c   p l a nni ng.   T r a di t i o n a l   m a r ke t   a n a ly s i s   m e t h o ds ,   whi le  us e f u l ,   o f t e n   s t r uggl e   to  c a p t ur e   t h e   n ua n c e s   o f   m a r ke t  b e h a vi o r ,   pa r t i c u l a r ly   u n de r   v o l a t i l e   a n d  unc e r t a i n   c o n d i t i o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       De e p  lear ning – dr ive n  automated  pr e diction  and  data  analys is   of  the  I ndian  s tock   index   ( V ij ay k umar   B idve )   781   C o n s e que n t l y ,   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   de e p  l e a r ni ng  m e t h o do l o g i e s   h a s   e m e r ge d  a s   a   t r a n s f o r m a t i v e   a ppr o a c h ,   o f f e r i ng  e nh a n c e d  pr e d i c t i v e   c a pa bil i t i e s   i n   f i na nc ia l   a n a ly t i c s   [ 3] .   T hi s   r e s e a r c h   h a r n e s s e s   t h e   po we r   o f   l o n g  s ho r t - t e r m   m e m o r y   ( L S T M )   n e t wo r ks   to  f o r e c a s t   NI F T Y50  t r e n ds   by   l e ve r a g i n g  t h e   v o l a t i li t y   i nde x   ( VI X) ,   a   wi de ly   r e c o gni z e d  m e a s ur e   o f   m a r ke t  v o l a t i li t y   a n d  i nve s t or   s e n t i m e n t   [ 4] .   T h e   pr i m a r y   o bj e c t i ve   i s   to   e x p l o i t   t h e   pr e d i c t i v e   s t r e n gt h   o f   L S T M   m o de l s   t o   a n t i c i pa t e   c ha n ge s   i n  NI F T Y50  by   o bs e r vi ng  VI X  v a l ue s .   B e y o n d  l o n g - t e r m   f o r e c a s t i n g,   t h e   s t ud y   e xt e n ds   to  i n t r a da y   pr e d i c t i o n s ,   c a pt ur i n g  s udde n   f l uc t ua t i o n s   i n   VI X  dur i n g  tr a d i n g  h o ur s   to  f o r e c a s t   s h o r t - t e r m   v o l a t i li t y   i n   NI F T Y50  f ut ur e s   [ 5 ] ,   [ 6] .   B y   e m p l o yi ng  a dv a nc e d  de e p  l e a r ni ng  t e c hni qu e s ,   t hi s   wo r k   n o t  o nly   im pr o v e s   f o r e c a s t   a c c ur a c y   b ut   a l s o   r e s h a pe s   t h e   de c i s i o n - m a k i ng  pr o c e s s   i n   f i na n c i a l   i nve s t m e n t s ,   o f f e r i ng   pr o m i s i ng  pr o s pe c t s   f o r   a uto m a t e d  t r a di n g  s y s t e m s   [ 7] ,   [ 8] .   P r e d i c t i n g  f i na n c i a l   m a r ke t   b e ha vi o r   h a s   l o n g   b e e n   a   c e n t r a l   t h e m e   i n   e c o n o m i c   r e s e a r c h .   T r a di t i o n a l   a ppr o a c h e s ,   i n c l ud i ng  s t a t i s t i c a l   m o de ls   a n d  pe r f o r m a n c e   i n d i c a t o r s ,   p r o vi de   v a l ua bl e   i ns i g h t s   b ut   o f t e n   f a ll   s h o r t   i n   c a pt ur i n g  t h e   c o m p l e xi t y   o f   m a r ke t   dy n a mi c s .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   t h e   a do p t i o n  o f   de e p   l e a r ni ng  t e c hni que s   h a s   ga i ne d  m o m e n t u m   due   t o  t h e i r   a bi li t y   t o  m o de l   s e que n t i a l   de pe n de n c i e s   a n d   un c o v e r   hi dde n   pa t t e r n s   i n   l a r ge - s c a l e   f i na nc i a l   da t a   [ 9] ,   [ 1 0] .   T hi s   s t udy   s e e k s   to  b r i dg e   e xi s t i n g  ga ps   by   i nve s t i ga t i n g  t h e   pr e di c t i v e   a bil i t y   o f   L S T M   n e t w o r ks   w i t hi n  t h e   f r a m e wo r k  o f   NI F T Y50,   us i n g  VI X  a s   a   b e n c hm a r k.   T h e   r e s e a r c h   c o n t r i b ut e s   to   t h e   e xpa n d i ng   b o d y   o f   wo r k  a t  t h e   i n t e r s e c t i o n   o f   de e p  l e a r ni ng  a n d   f i na nc i a l   m a r ke t s ,   e m p h a s i z i ng  L S T M ’ s   a d v a n t a ge s   in  c a pt ur i n g  t e m po r a l   de pe n d e n c i e s   a n d  t h e   uni que   pr o pe r t i e s   o f   VI X  i n   m e a s ur i ng  v o l a t i li t y .   W hil e   pr i o r   s t udi e s   h a ve   de m o n s t r a t e d   t h e   e f f e c t i ve n e s s   o f   de e p  l e a r ni n g  i n   s t o c k  p r i c e   pr e di c t i o n ,   c ha l l e nge s   r e m a i n  r e ga r d i n g  da t a   s t a bi li t y ,   i n t e r pr e t a bi li t y ,   a n d  i mm e d i a t e   a pp l i c a t i o n .   F ut ur e   r e s e a r c h   s h o u l d  a ddr e s s   t h e s e   li mi t a t i o ns   to   f ur t h e r   e n ha n c e   t h e   a c c ur a c y ,   t r a n s p a r e n c y ,   a n d  pr a c t i c a l   ut i li t y   o f   de e p  l e a r ni ng  m o de l s   i n   t h e   I n d i a n   f i na n c i a l   m a r ke t   [ 11 ] .       2.   M E T HO D   2. 1 .    L it e r at u r e   r e view   M a ny   s t ud i e s   e x a mi ne   t h e   v a l ue s   o f   t h e   v o l a t i li t y   in de x   ( VI X)   i n   d i f f e r e n t   s to c k   m a r ke t s   wor l dw i d e .   “ T hi s   s t ud y   wa s   c a r r i e d  o u t  by   An d e r s e n   e t  al.   [ 1 ]   a n d  S unny   e t  al.   [ 12] ,  whi c h   h a s   a   s t r o n g  c o r r e l a ti o n   w i t h  t h e   S & P   500  i n de x ,   a s   a n   e s s e n t i a l   i nd i c a t o r   o f   m a r ke t   s e n t i m e n t   a n d  v o l a t i li t y .”   W h e n   we   e x t e n d  t hi s   un de r s t a n d i ng  t o  ot h e r   i n d i c e s   li ke   NI F T Y  F I F T Y  f o r   t h e   I n d i a n   s t o c k  m a r ke t ,   t h e r e   i s   a n   e x c e l l e n t   wa y   to  m a ke   pr e d i c t i o ns .   R e c e n t   r e s e a r c h   s h o ws   t h a t   L S T M   n e t w o r ks   h a v e   s uc c e s s f u ll y   a pp li e d  to  s to c k  m a r ke t   pr e d i c t i o n s .   T h e   L S T M   m o de l   pr e d i c t s   m a r ke t  pr i c e s   by   c o m bi n i ng  pr e s e n t  a n d  hi s t o r i c a l   pr i c e   da ta,   whi c h  pe r f o r m s   b e t t e r   t h a n   tr a di t i o n a l   m e t h o ds .   H o we v e r ,   s o m e   s t udi e s   s pe c i f i c a ll y   f o c u s   o n   f o r e c a s t i n g  NI F T Y50  t r e n ds   b a s e d  o n   VI X  us i n g  L S T M   n e t wo r ks   i n   t h e   c o n t e x t   o f   t h e   I n di a n   s to c k  m a r ke t   [ 13 ],   [ 14 ].   De e p  l e a r ni ng  m e t h o ds ,   pr i m a r i ly   s h o r t - t e r m   t e m po r a l   ( L S T M )   n e t w o r ks ,   h a ve   s uc c e s s f u ll y   c a pt ur e d  t e m po r a l   a n d   s e que n t i a l   pa t t e r n s   i n   t i m e   r e c o r ds .   F o r   e x a m p l e ,   wo r k   b y   Ho c h r e i t e r   a n d  S c hmi d h u b e r   i n t r o duc e d  L S T M   n e t wo r ks .   I t  s h o we d  t h a t   t h e y   c a n   o v e r c o m e   t h e   l im i t a t i o n s   o f   n e ur a l   n e t wo r ks   l i ke   r e c ur r e n t   n e ur a l   n e t wo r ks   ( R NN s )   i n   c a pt ur i n g  l o n g - t e r m   r e s i de n t s   a n d  t h a t  t h e s e   ne t wor ks   a r e   pa r t i c u l a r ly   s u i t a bl e   f o r   e c o n o m i c   f o r e c a s t i n g   [ 15 ].   S e l v a m ut h u  e t  al.   [ 16 ]  di s c u s s e d  I n d i a n   s t o c k   a n a ly s i s   by   ne ur a l   n e t wor k  us i n g  t h r e e   di f f e r e n t   a l go r i t hm s   f o r   15   m i n   da t a .   T h e y   c o m m e n t e d  on   99. 9%   a c c ur a c y   f o r   t i c k  da t a   a n a l y s i s   o f   I n d ian   s t o c k   c o m pa ni e s .   Z a h r a   e t  al.   [ 17 ]   p r o p o s e   s to c k  p r e d i c t i o n   us i ng  l i ne a r   a n d  n o n - li ne a r   m e t h o ds   f o r   f o r e c a s t i n g.   T h e y   a n a ly z e   NI F T Y  50  s t o c ks   us i n g  R NN ,   L S T M ,   a n d  c o nv o l ut i o n   n e ur a l   n e t wor ks .   A ut h o r s   h a v e   c o m m e n t e d  m o r e   o n   R NN   a n d  c o n v o l ut i o n a l   n a t ur a l   n e t wo r ks   t h a n   L S T M .   R e dd y   [ 18 ]  p r o p o s e s   a   S A S   s y s t e m   f o r   da t a   pr e di c t i o n   f o r   t h e   t i m e   s e r i e s   m o de l .   T h e   pa pe r   f o c us e s   m o r e   o n   t h e   n a t i o n a l   s to c k  e x c h a n g e   ( NSE ) - NI F T Y  r i s k  v e n t ur e s   by   F OR C A S T   a n d  a uto r e g r e s s i ve   i n t e gr a t e d  m o vi n g  a v e r a ge   ( A I R M A )   pr o c e s s .   Da ni a li   e t  al.   [ 19 ]  pr o p o s e d  a   VI X  i n de x   pr e d i c t i o n   t e c hni que   us i ng  de e p  l e a r ni ng  a n d  c o nv o l ut i o n  pr o b a bil i t y .   T he y   u s e d  t e c hni c a l   i nd i c a to r s   a n d  e c o n o m i c   i nde xe s   f o r   e x p e r i m e n t a t i o n   a n d  r e c t i f i e d  hi g h   pr e c i s i o n ,   r e s u l t i n g  i n   a c c ur a c y .   P r a s a d  a n d   B a k hs hi   [ 20 ]   d i s c us s e d  t h e   r o l e   o f   t h e   v o l a t i l i t y   i nde x   i n   pr e d i c t i o n   i n   t h e   I n d i a n  e c o n o m y .   T h e   a ut h or s   p r o p o s e   m a c hi ne   l e a r ni ng  c l a s s if i e r s   l i ke   r e gr e s s i o n   a n d  ot h e r   r e l a t e d  t e c hniques   f o r   t h e   pr e di c t i o n   o f   t h e   v o l a t i li t y   i nde x   i n   t h e   I n di a n   e c o n o m y .   T h e y   pr o po s e   t h i s   n e w  t e c hni que   f o r   r i s k   r e duc t i o n .   Go n g  e t  al.   [ 21 ]   us e d  a   c o n s o l i da t e d  un c e r t a i n t y   i n de x   b a s e d  o n   t h e   pr e di c t a bl e   pr i n c i pa l   c o m po n e n t   a n a ly s i s   m e t h o d.   T h e   a ut h or   de s i g n e d   t w o   m o de l s ,   o n e   f o r   e r r o r   p r e di c t i o n   a n d  t h e   s e c o n d  f o r   a   c o m po s i t e   i n d e x   de li ve r y .   P us h pa l a t ha   e t  al.   [ 22 ]  a r e   r e s e a r c h e r s   o n   t h e   I n d i a n   s t o c k  m a r ke t   v o l a t il i t y   a n d   s o m e   s t o c k   c o m pa ni e s .   T h e y   e f f e c t i v e ly   o b s e r v e   NSE   N i f t y   a n d  NI F T Y  50  s e l e c t e d  c o m pa ni e s   to   de t e r m i ne   t h e i r   f i na n c i a l   e f f e c t i v e ne s s   a n d  pr e d i c t   t h e   f ut ur e   o f   t h e   s to c k  m a r ke t .   S r i va s t a v a   e t  al.   [ 23 ]   pr e pa r e d  a   m o de l   t h a t   r e d uc e s   i nve s t o r   l o s s   by   us i ng  t h e   L S T M   m a c hi n e   l e a r ni ng  a ppr o a c h .   T hi s   a ppr o a c h   a n a l y s e s   t i m e   s e r i e s   s t o c k   m a r ke t   da t a   a n d  r e duc e s   r oot  m e a n   s qua r e   e r r o r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,  Vo l .   4 3 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 2 6 :   780 - 791   782   Na y a k   e t  al.   [ 24 ]   a ppr o a c h e d  t h e   C OV I D - 19  e f f e c t  o n   t h e   I n d i a n   I n de x   a n d  s t o c k   m a r ke t   us i n g  t h e   L S T M   de e p  l e a r ni ng  m e t h o d.   I t   a l s o   a n a ly z e d  t h e   I n d i a n   I n de x   a n d  s t o c ks   du r i n g  C OV I D - 19  a n d  a   c om pa r a t i v e   a ppr o a c h .   T a bl e   1  d i s c us s e s   t h e   r e vi e w  a n a ly s i s   o f   t h e   s i mi l a r   pr e vi o us   e x pe r i m e n t a t i o n   c o n duc t e d.       T a bl e   1 .   R e vi e w  a n a ly s i s   A ut ho r s   I s s ue   f o c us e s  o n   M e th o d ol o g y  us e d  f or   e x p e r im e nt a ti o n   C o mm e nt   o n  e x pe r im e nt a ti o n   A nde r s e n   e t  al .   [ 1]   I nt e g r a ti o n  in  hi gh  f r e qu e n c y   I nt r a da y   r e tu r ns   V e c t o r  a ut o r e gr e s s io n   A c c e s t  pr i c in g, a ll oc a ti o n a nd r is k ma na ge m e nt   pr a c ti c a l  m o d e l  de ve l o p e d w hi c h s ho w s   pr o mi n e nt   r e s ul t  f or   vo la ti li t y  a nd c or r e la ti o n .   T h e nm oz hi  a nd  C ha ndr a   [ 2]   T im e  s tr a t e g y   f or  V I X  a nd  ma r ke t  r e tu r ns   T im e  s tr a t e g y   V I X  s w it c he s  t o  mi d/ la r g e   c a p i t  gi ve s  po s it i ve  r e tu r ns .   S r in i v a s a n a nd  V a s ude v a n   [ 3]   R e la ti o n be tw e e n V I X  a nd  s to c k  r e tu r n  v a lu e   R e gr e s s io n   V o la ti li t y  i n c r e a s e s  r is k r e tu r ns  a ls o   in c r e a s e s  d e p e nds   o n s e nt im e n ts  of   in v e s t o r s .   S ki do p o ul o s   [ 4 ]   V o la ti it y   in d e x   f or  gr e e k  ma r ke t   N o n l in e a r   ve c t o r  a ut o   r e gr e s s i on   A na l y s is  da ta  b y  us in g G V I X  m e th o d.   D e nni s   e t  al .   [ 5]   V o la ti li t y  i n  da il y  s t oc k r e tu r n  a nd i nnov a ti o ns  i n s y s t e ma ti c   vo la ti li t y   G e ne r a l  c o mpa r is o n   V o la ti li t y  i n da il y  s t oc k r e tu r n a nd i nn ov a ti o ns  i n  s y s te ma ti c   vo la ti li t y   r e la ti o n  is  no n  z e r o .   A ki ta   e t  al .   [ 11]   S to c k pr e di c ti o n  f or  ma x  pr of it   a nd mi n l o s s   D e e p  le a r ni ng   It   gi v e s  b e s t  pr e di c ti o n  f or  s t oc k be ni f i e r s .   S unn y   e t  al .   [ 12]   S to c k pr ic e  pr e di c ti o n   R N N ,L S T M ,  B i - di r e c ti o na l  L S T M   I nc r e a s e d numb e r   of  e p oc h i n c r e a s e  b e tt e r  p r e di c ti o n .   A bde lk a w y     e t  al .  [ 14 ]   A ut o ma ti c  s t o c k p r e di c ti o n     o f  a m e r i c a n   R e in f o r c e m e nt   l e a r ni ng   M o de l  s h o w s  huge  da ta  pr e di c ti o n i n  f e w  mi nut e s   us in g mul ti  c o r e  ma c hi ne .   Z a hr a   e t  al .   [ 17 ]   I ndi a n t im e  s e r i e s  a na l y s is  a nd  s to c k  e xc ha nge   R N N , L S T M , C N N   L S T M  i s  mor e  a ppr o pr ia t e  m e th o d t o   f in d m or e   e r r o r   ga p i n s to c k p r e di c ti o n .   S r i v a s ta v a   e t  al .   [ 23 ]   P r e di c a ti o n d e p e nd  o n  hi s to r i c a l  c l o s in g v a lu e s   A I ,  de e p l e a r ni ng   R e duc e s  ma jo r  r oo t  m e a n s qua r e   e r r o r  b y  us in g A I  a nd  d e e p l e a r n in g me th o ds .       T h e   l i t e r a t ur e   r e vi e w  l e a d s   to   t h e   c o n c l us i o n   t h a t   t h e   pr e di c t i o n   o f   t h e   I n d i a n   s t o c k  m a r ke t   i s   a   hi g hly   v o l a t i l e ,   s e n t i m e n t a l ,   a n d  r i s k y   i s s ue .   How e v e r ,   i t   i s   a   pr e s s i n g  n e e d  f o r   t h e   c o m m u ni t y   to   h a ve   a c c ur a t e   pr e di c t i o n   s o l ut i o n s .   De e p  l e a r ni ng  e mer ge s   a s   t h e   m o s t   pr o m i ne n t   a ppr o a c h   to   a n a l y z i ng  v a s t   hi s t o r i c a l   da t a ,   de s p i t e   i t s   t i m e - c o n s u mi ng  na t u r e   due   to  t h e   s e n t i m e n t a l   i s s ue .   T h e r e f o r e ,   o u r   pr i m a r y   pr e d i c t i o n   s o l ut i o n   l i e s   i n   t h e   us e   o f   de e p  l e a r ni n g  a l go r i t hm s   l i ke   L S T M ,   R NN ,   a r t i f i c i a l   n e ur a l  n e t w o r k  ( A NN ) ,   r e gr e s s i o n ,   e t c .   I n   t hi s   r e s e a r c h   t h e   ur ge nc y   a n d  a n   i m po r t a n c e   o f   a c c ur a t e   pr e di c t i o n   s o l uti o n s   a r e   dr i vi n g  f o r c e .   I n   a dd i t i o n   to  L S T M   f o r   f i na n c i a l   f o r e c a s t i n g  a n d  a n a ly s i s ,   m a ny   o t h e r   de e p  l e a r ni ng   m e t h o ds   c a n   b e   c o n s i de r e d  i n   t h e   pr e vi o u s   wo r k ,   a s   de s c r i be d  b e l o w.   C o n v o l ut i o n a l   ne ur a l   n e t wor k  ( C NN ) :   C NN   i n   i m a ge   r e c o gni t i o n   pe r f o r m a n c e .   I n   t hi s   c a s e ,   t h e y   c a n   a l s o   f i t   f i na nc i a l   t i m e   s e r i e s   da t a   by   t r a n s f o r m i n g  t h e   i nput   da t a   i n t o   i m a ge s   o r   us i n g  a n   i n t e gr a t e d   m e t h o d  to   c a p t ur e   pa tt e r n s   i n   t h e   f il e   s e qu e n c e .   Ot h e r   t h a n   f i na nc i a l   t i m e   s e r i e s   C NN   us e d  i n   m a ny   o t h e r   a pp l i c a t i o ns .   Ga t e d  r e c ur r e n t   un i t   ( GR U) :   S i m il a r   to   L S T M   a n d  GR U  i s   a   C NN   ( R NN )   i n t e n de d  t o  pr o c e s s   g i v e n   s e qu e n t i a l   da t a .   T h e i r   m o de l s   a r e   s i m p l e r   i n   de s i g n   t h a n   L S T M s ,   b ut   c a n   s o m e t i m e s   b e   l e a r ne d  f a s t e r   a n d  pe r f o r m   be tt e r   wi t h   l e s s   i nput .   A uto e n c o de r s :   A ut o e n c o de r s   a r e   us e d  to  r e duc e   s i z e   a n d  r e duc e   c us to m   t r a i ni ng.   T h e y   c a n   h e l p  e x t r a c t  i m po r t a n t  de t a i l s   by   e x p a n d i n g  a n d  r e s t r uc t ur i n g  f i na nc i a l   i nf o r m a t i o n   i n t o  a   l o w - d i m e ns i o n a l   r e pr e s e n t a t i o n .   De e p  b e l i e f   ne t wo r k   ( DB N) :   DB N   i s   a   m o de l   b u il t   f r o m   m u l t i p l e   r a n do m   n e t wo r k   l a y e r s   w i t h   hi dde n   va r i a bl e s .   T h e y   a r e   us e d  i n   uns upe r vi s e d  a c a de mi c   a c t i vi t i e s   a n d  a r e   c a pa bl e   o f   c a pt ur i n g  c o m p l e x   pa t t e r n s   i n   f i na n c i a l   t i m e s .   Ge n e r a t i v e   a d v e r s a r i a l   n e t wo r k  ( GA N) :   T h e r e   a r e   t w o   n e ur a l   n e t wo r ks   i n   a   GA N.   wo r ki n g  to ge t h e r ,   o n e   ge n e r a t i n g  da t a   a n d  t h e   ot h e r   s e pa r a t i n g  r e a l   da t a   f r o m   ge n e r a t e d  da t a .   GA Ns   s h o w  pr o m i s e   i n   ge n e r a t i n g  g l o b a l   f i n a n c i a l   da t a   a n d  i m pr o vi ng  f o r e c a s t i n g  m o de l s .   T h e s e   t e c hni q u e s   h a v e   a d v a n t a ge s   a n d  c a n   be   us e d  i n   f i na n c i a l   f o r e c a s t i n g  a n d  a n a ly s i s .   E x pe r i m e n t i n g  w i t h   d i f f e r e n t   m o de l s   a n d  m e t h o ds   c a n   pr o vi d e   a   b e t t e r   un de r s t a n d i n g  o f   m a r ke t   pe r f o r m a n c e   a n d  i nc r e a s e   t h e   a c c ur a c y   o f   f o r e c a s t s .   T uni n g  t hi s   m o de l   t o  f i t   t h e   uni qu e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   f i na n c i a l  i n f o r m a t i o n   i s   c r uc i a l   t o  a c hi e vi ng  goo d   r e s ul t s .   T h e   f o l l o w i ng  a r e   t h e   r e a s o n s   t h a t  m a ny   o f   t h e   r e s e a r c h e r s   c o n c e n t r a t i n g  o n   us e   o f   L S T M :   C a pt ur i n g  l o n g - t e r m   de pe n de n c i e s :   F i na n c i a l   m a r ke t s   o f t e n   e xhi b i t   l o n g - r a n ge   de pe n d e n c i e s   w he r e   pa s t   i nf o r m a t i o n   i n f l u e n c e s   f ut ur e   o u t c o m e s .   L S T M s   a r e   de s i g n e d  t o   r e m e m be r   a n d  ut i li z e   i n f o r m a t i o n   o v e r   e x t e n d e d  t i m e   i n t e r v a l s ,   m a k i ng  t h e m   e f f e c t i ve   i n  c a pt ur i n g  s uc h   de pe nde n c i e s .   Ha n d li ng  s e qu e n t i a l   da t a :   M a r ke t   da t a ,   i nc l ud i n g  s to c k  pr i c e s   a n d  i nd i c e s   l i ke   NI F T Y  F I F T Y,   i s   i nh e r e n t ly   s e que n t i a l .   L S T M s   a r e   s pe c i f i c a l ly   de s i g ne d  f o r   s e que n t i a l   da t a   pr o c e s s i n g,   a l l o w i ng  t h e m   t o  un de r s t a n d   pa tt e r n s   a n d  r e l a t i o ns hi ps   w i t hi n  t h e s e   s e que n c e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       De e p  lear ning – dr ive n  automated  pr e diction  and  data  analys is   of  the  I ndian  s tock   index   ( V ij ay k umar   B idve )   783   Abili t y   to   l e a r n   c o m p l e x   pa t t e r n s :   L S T M s   a r e   e qu i ppe d  t o   l e a r n   i n t r i c a t e   pa tt e r n s   a n d  r e l a t i o ns hi ps   w i t hi n   d a t a .   I n   f i na n c i a l   m a r ke t s ,   wh e r e   v a r i o us   f a c t or s   i nf l ue n c e   m o v e m e n t s ,   L S T M ’ s   a bil i t y   t o   c a p t ur e   t h e s e   c o m p l e x   r e l a t i o n s hi ps   c a n   l e a d  to  m o r e   p r omi s i ng  a n d  a c c ur a t e   pr e di c t i o n s .   Ha n d li ng  da t a   o f   v a r i a bl e   l e n g t h   s e q ue n c e s :   F i na n c i a l   da t a   o f t e n   c o m e s   i n  i r r e gu l a r   t i m e   i n t e r v a l s   o r   v a r i a bl e   l e n gt h s .   L S T M s   a r e   i nhe r e n t l y   c a pa bl e   o f   h a n d li ng  s e que n c e s   o f   v a r yi ng  l e n gt h s ,   e n a bli ng  f l e xi b il i t y   i n   de a li ng  w i t h   d i f f e r e n t   t i m e   f r a m e s   o f   m a r ke t   da t a .   R e duc i n g  va ni s hin g/e x p l o d i ng  gr a d i e n t   pr o bl e m :   Ga t i n g  m e c ha ni s m s   a r e   e m p l o y e d  by   L S T M s   to   c o n t r o l   t h e   i nf o r m a t i o n   f lo w  wi t hi n   t h e   n e t wor k,   a ddr e s s i n g  i s s ue s   li ke   va ni s hi ng  o r   e x p l o d i ng  gr a d i e n t s   o f t e n   e n c o un t e r e d  i n   de e p  n e t wo r ks .   E f f e c t i v e   m e m o r y   r e t e n t i o n :   L S T M s   h a v e   a   m e m o r y   c e ll   t h a t   c a n   r e t a i n   i nf o r m a t i o n   o v e r   t i m e   a n d   s e l e c t i v e ly   de c i de   w h a t   i nf o r m a t i o n   to  ke e p  o r   f o r ge t,   whi c h   i s   pa r t i c u l a r ly   b e n e f i c i a l   i n   c a pt ur i n g  r e l e v a n t   f e a t ur e s   f r o m   hi s t o r i c a l   da t a .   R o b us t n e s s   t o  n o i s y   da t a :   F i n a n c i a l   da t a   c a n   b e   n o i s y   a n d  c o n t a i n   i r r e g u l a r i t i e s .   L S T M s   c a n   l e a r n   f r o m   hi s t or i c a l   da t a   a n d  r e duc e   t h e   e f f e c t s   o f   n o i s e ;   T hi s   m a ke s   t h e m   po we r f u l   i n   de a l i ng   w i t h   b a d  da t a .   Due   to  t h e   c o m p l e xi t y   o f   f i na nc i a l   m a r ke t s ,   L S T M ’ s   a dv a n t a ge s   i n   pr o c e s s i ng  li nk e d  da t a ,   s to r i n g  l o n g - t e r m   e x pe c t a t i o n s ,   a n d  c o m p l e x   l e a r ni ng  m o de l s   a r e   we ll   s u i t e d  f o r   f o r e c a s t i n g  pur po s e .   P r i c e s   NI F T Y  F I F T Y  a r e   b a s e d  o n   VI X  d i r e c t i o na l i t y   a n d  i n t r a da y   f ut ur e s   c h a n g e s .   W hi l e   o t h e r   t e c h ni q ue s   ha v e   a dv a n t a ge s ,   L S T M ’ s   de s i g n   s u i t s   t h e   n a t ur e   o f   r e a l - t i m e   f i na n c i a l   d a t a ,   m a k i ng  i t   a   g oo d  c h o i c e   f o r   t h i s   wo r k.     2. 2 .     T e r m in o l ogie s   2. 2. 1 .   VI X   T h e   t e r m   VI X  s t a n ds   f o r   t h e   ‘ v o l a t i li t y   i nde x , ’   w hi c h   t e l l s   us   h o w  m uc h   t h e   m a r ke t   i s   e x pe c t e d  to  s w i n g  up  o r   do wn   i n   t h e   upc o m i ng  y e a r .   I t ’ s   l i k e   a   ga uge   o f   h o w  m uc h   u n c e r t a i n t y   o r   f e a r   t h e r e   i s   i n  t h e   m a r ke t ,   s o  i t ’ s   a l s o   c a l l e d  t h e   ‘ F e a r   I n de x . ’   T o  c a l c u l a t e   t h e   VI X ,   pe o pl e   l o o k   a t   t h e   p r i c e s   o f   o p t i o n s   f o r   m a r ke t   i n de x .   VI X  i s   t h e n   e x pr e s s e d  a s   a   pe r c e nt a ge ,   s h o wi n g  t h e   e x pe c t e d  l e v e l   o f   m a r ke t   v o l a t i li t y .   S o ,   e s s e n t i a ll y ,   i t   h e l p s   tr a de r s   a n d  i nv e s t o r s   f i gur e   out  h o w  s h a k y   o r   c a l m   t h e   m a r ke t   i s   e x pe c t e d  to   b e   i n   t h e   c o m i ng  y e a r .     2. 2. 2 .   I n d ia   VI X  ( vol at il it y  in d e x )   NSE   i n t r o duc e d  t h e   ‘ I n d i a   v o l a t i l i t y   i nde x ’   i n   20 08  whi c h   r e pr e s e n t s   t h e   e x pe c t e d  v o l a t i li t y   o f   t h e   N i f t y   o v e r   t h e   y e a r .   T hi s   i n de x   h e l p s   t h e   m a r ke t   pa r t i c i pa n t   ge t  a n   i de a   a b o ut   t h e   ge n e r a l   s e n t i m e n t   i n   t h e   m a r ke t .   W he n   t h e   I n d i a   VI X  i s   r i s i ng,   i t   m e a n s   t h e r e   i s   a   r i s e   i n  t h e   de gr e e   o f   v o l a t i li t y   i n  t h e   m a r ke t   r e s u l t i n g  i n   i nc r e a s e d  f e a r   i n   t h e   m a r ke t .   W h e n   t h e   I n d i a   VI X  f a l l s ,   i t   m e a ns   t h e r e   i s   a   de c r e a s e   i n   m a r ke t  v o l a t i li t y   a n d  a n   i nc r e a s e   i n   m a r ke t   s t a bi li t y .     2. 2. 3 .   Cor r e l at ion   of   I n d ia  VI X  an d   N if t y   I n d i a   VI X  i s   l i k e   a   f e a r   ga uge   f o r   t h e   s to c k  m a r ke t .   W h e n   I n d i a ’ s   VI X  go e s   up,   i t   s ugge s t s   m o r e   r i s k   o r   un c e r t a i n t y   i n   t h e   m a r ke t .   T hi s   us ua ll y   l e a d s   t o   a   de c r e a s e   i n  s to c k  pr i c e s .   I f   I n d i a ’ s   VI X  i s   hi g h ,   th e r e ’ s   a   hi g h e r   c h a nc e   t h a t   t h e   m a r ke t   m i g h t   g o  d o wn w a r ds .   S o,   i n   ge n e r a l ,   T h e   N i f t y   i nde x   a n d  t h e   I n d i a   VI X  t y p i c a ll y   m o v e   a ga i ns t   o n e   a n o t h e r .   W he n   o n e   g oe s   up,   t h e   ot h e r   o f t e n   go e s   d o wn .   I n d i a   VI X  i s   l i ke   a   f e a r   m e t e r   f o r   t h e   s to c k   m a r ke t .   I f   i t   g o e s   up,   t h e r e ’ s   m o r e   un c e r t a i n t y ,   a n d  t h e   m a r ke t   m i g h t   f a ll .   T hi s   i s   b e c a us e   wh e n   pe o p l e   e x pe c t   t h e   m a r ke t   to   d r o p,   t h e y   b u y   s pe c i f i c   o p t i o ns ,   i n c r e a s i ng  t h e   VI X.   Us ua ll y ,   t h e   VI X   i s   e x pe c t e d  to  b e   l o w  wh e n   t h e   m a r ke t   i s   do i n g  we ll   a n d  hi g h   wh e n   i t ’ s   s t r uggl i n g .   B ut   s o m e t i m e s ,   l i ke   i n   2014,   t h e   m a r ke t   a n d  VI X  we n t   up  to ge t h e r   dur i n g  t h e   ge n e r a l   e l e c t i o ns   i n   I nd i a .   T hi s   h a ppe ne d  b e c a us e   w h e n   t h e   m a r ke t   r i s e s ,   s o m e   i nv e s t or s   b u y   o pt i o n s ,   c a us i ng  t h e   VI X  to   i n c r e a s e .   I t ’ s   l i k e   a   mi x  o f   f e a r   a n d  gr e e d.   S o ,   i n   a   n ut s h e ll ,   VI X  r e f l e c t s   h o w  s c a r e d  o r   g r e e d y   pe o p l e   a r e   i n  t h e   s t o c k  m a r ke t .   A   hi g h   VI X  m e a n s   m o r e   f e a r   a n d  u n c e r t a i n t y ,   s ugge s t i n g  t h e   m a r ke t   m i g h t   f a ll .   O n   t h e   ot h e r   h a n d,   l o w   VI X   m e a ns   l e s s   f e a r ,   i n d i c a t i n g  t h e   m a r ke t   c o ul d  go   up.   I f   y o u  s e e   VI X  de c r e a s i ng,   t h e   m a r ke t   m i g ht   g o   up   b e c a us e   t h e   f e a r   i s   l o w.   I f   t h e   VI X  i s   hi g h ,   i t ’ s   a   s i g n a l   t h a t   t h e   m a r ke t   c o ul d  go   do wn   b e c a u s e   t h e r e ’ s   m o r e   f e a r   a n d  r i s k.   F i gur e   1  s h o ws   t h e   hi s t or y   o f   I n d i a ’ s   VI X  a n d  Ni f t y 50  i n de x e s   f r o m   2013  to  2023.   I n d i a ’ s   VI X  i s   a   v o l a t i li t y   i nde x   t h a t   m e a s ur e s   m a r ke t   e x pe c t a t i o ns   r e ga r di n g  v o l a t i li t y   i n   t h e   N i f t y 50  i n d e x   o v e r   t h e   y e a r .   A   hi g h e r   VI X  i n   I n d i a   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   m a r ke t   e x pe c t s   m o r e   v o l a t i li t y   s o o n .   T h e   F i gur e   1  s h o ws   t h a t   th e   I n d i a   VI X  i n de x   ha s   a   m a j o r l y   n e ga t i v e   c o r r e l a t i o n   w i t h   t h e   o v e r a l l   N i f t y 50  i n d e x .   T hi s   m e a n s   t h a t   wh e n   I n d i a ’ s  VI X  r i s e s ,   t h e   N i f t y 50  t e n ds   to  f a ll   a n d  vi c e   v e r s a .   T hi s   i s   b e c a u s e   i nv e s t or s   o f t e n   s e l l   s t o c ks   a n d  b uy   o pt i o n s  w i t h   t h e   e x pe c t a t i o n   t h a t   v o l a t i li t y   w i ll   i nc r e a s e .   I n d i a ’ s   VI X  h a s   r i s e n   s i nc e   e a r l y   2023,   i n d i c a t i n g  t h a t  t h e   m a r ke t   e x pe c t s   f ur t h e r   v o l a t i l i t y   s o o n .   Ni f t y 50  i nd e x   h a s   f o l l o we d  a   v o l a t i l e   c o ur s e   r e c e n t l y   a s   a   r e f lec t i o n   o f   t h e   un c e r t a i n t y   i n   t h e   m a c r o e c o n o m i c   e nvi r o nm e n t .   T h e   i nv e r s e   r e l a t i o n s hi p  b e t we e n   I n d i a ’ s   VI X  a n d  t h e   N i f t y 50  I n de x   r e m a i ns   unc h a n ge d,   i n d i c a t i n g  t h a t  i nv e s t or s   a r e   o b s e r vi n g  VI X  to  i de n t i f y   m a r ke t   v o l a t i li t y   a n d  s e n t i m e n t .   T h e   r i s e   i n   I n d i a ’ s   VI X  I n de x   s h o ws   i nv e s t or s   a r e   m o r e   c a ut i o us   a n d  e x p e c t   m o r e   v o l a t i li t y   s oo n .   T h i s   c o ul d  b e   due   to  m a ny   f a c t or s ,   i n c l ud in g  t h e   o n go i n g  wa r   e n vi r o nm e n t ,   r i s i ng  i nf l a t i o n ,   a n d  t h e   po s s i bil i t y   o f   a n   e c o n o m i c   do wn t ur n   i n   t h e   Uni t e d  S t a t e s .   I n v e s to r s   n e e d  to  c o n s i de r   t h e   r i s ks   o f   i nve s t i n g  in  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,  Vo l .   4 3 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 2 6 :   780 - 791   784   v o l a t i l e   m a r ke t s .   B e f o r e   pr a c t i c a ll y   de p l o yi ng  c a p i t a l ,   t h e y   m u s t   i d e n t i f y   a n d  c he c k  t h e i r   i nve s t m e n t   go a l ,   t i m e   dur a t i o n ,   a n d  r i s k.   F i gur e   1  pr o vi de s   a n   o v e r vi e w  o f   t h e   hi s t o r i c a l   m o v e m e n t s   o f   I n d i a   VI X  a nd  Ni f t y 50   i nd i c e s .   T h e   c o r r e l a t i o n   b e t we e n   t h e   t w o  i n d i c a t o r s   s ugge s t s   t h a t  i nv e s t o r s   c a n   us e   I n d i a ’ s   VI X  to  ga uge   m a r ke t   v o l a t i li t y .   Ho we v e r ,   i nv e s to r s   m us t   t a ke   c a l c u l a t e d  a n d  a f f o r da bl e   r i s ks   w h e n   i nv e s t i n g  i n  v o l a t i l e   m a r ke t s .   T o  f i gur e   o u t   h o w   m uc h   t h e   N i f t y   s t o c k  i n de x   i s   e x pe c t e d  to  m o v e   i n   a   m o n t h ,   y o u  c a n   us e   t h e   VI X  ( v o l a t i l i t y   i nde x )   a n d  a   s i m p l e   f o r m u l a :  d i vi d e   t h e   VI X   by   t h e   s qua r e   r oot  o f   t h e   a nn ua l   t e r m   c o un t,   whi c h   i s   12  ( s i n c e   t h e r e   a r e   12   m o n t hs   i n   a   y e a r ) .   I f   t h e   VI X  i s   16. 8025,   y o u  wi l l   d i v i de   t h a t  by   t h e   s qua r e   r oot  o f   12,   whi c h   i s   a ppr o xi m a t e l y   3. 464.   T hi s   g i ve s   y o u  a n   e x pe c t e d  m o n t hly   v o l a t i li t y   f o r   t h e   N i f t y   o f   a r o un d  4. 85% .           F i g ur e   1 .   I n d i a   VI X  a n d   N i f t y   m o v e m e n t       T a bl e   2  s h o ws   t h e   a ve r a ge   r e l a t i o ns hi p  be t we e n   N I F T Y50  i n de x   r e t ur n s   a n d  v o l a t i li t y   i n  up  o r   d o wn   m a r ke t s .   T h e   c or r e l a t i o n   de f i ne s   t h e   r e l a t i o n s hi p   b e t we e n   t h e   t w o   v a r i a bl e s   g i ve n .   T h e   r a n ge   i s   - 1  to  1.     A   n e ga t i v e   v a l ue   o f   ( - 1)   i n d i c a t e s   a   n e ga t i v e   c o r r e l a t i o n   a n d  a   po s i t i v e   v a l ue   o f   ( + 1)   i n d i c a t e s   a   po s i t i ve   c o r r e l a t i o n .   T h e   a v e r a ge   c or r e l a t i o n   b e t we e n   t h e   NI F T Y50  i n de x   r e t ur n   a n d  v o l a t i li t y   w h e n   m a r ke t   v o l a t i li t y   i s   - 0. 43.   T hi s   i n d i c a t e s   a n   a v e r a ge   n e ga t i v e   r e l a t i o n s hi p  b e t we e n   t h e   t w o   gi ve n   v a r i a bl e s .   N I F T Y5 0  i n de x  r e t u r n s   a r e   n e ga t i v e ly   c o r r e l a t e d  wi t h   v o l a t i li t y   w h e n   t h e   m a r ke t   i s   up.   T h e   a v e r a ge   c o r r e l a t i o n   b e t we e n   t h e   NI F T Y50  i n de x   r e t ur n   a n d  v o l a t i li t y   w he n   t h e   m a r ke t  i s   do wn   i s   - 0. 65.   T hi s   pr e d i c t a bl e   n e ga t i v e   r e l a t i o n s hi p   b e t we e n   t h e   t w o   v a r i a bl e s   i s   a   r e a s s ur i n g  f a c t o r   f or   m a r ke t   pa r t i c i pa n t s .   Dur i n g  m a r ke t   d o wn t ur n s ,   NI F T Y50  i nde x   r e t ur n s   c o n s i s t e n t l y   s h o w  a   n e ga t i v e   c o r r e l a t i o n   w i t h   v o l a t i li t y ,   a   t r e n d  t h a t  c a n   b e   c o nf i de n t l y   a n t i c i pa t e d.   T a bl e   2  a l s o   s h o ws   t h a t   t h e   a v e r a ge   r e l a t i o n s hi p  b e t we e n   NI F T Y50  i nde x   r e t ur n s   a n d  v o l a t i li t y   i s   m o r e   s u b s t a n t i a l   w h e n   t h e   m a r ke t   i s   do wn   t h a n   whe n   t h e   m a r ke t   i s   up.       T a bl e   2.   A   d a t a s e t  o f   t h e   y e a r ly   r e l a t i o ns hi p  b e t we e n   VI X  a n d  NI F T Y50   Y e a r s   O ve r a ll  ni f t y 50  m ov e m e nt   I nde x   vo la ti li t y   R e tu r n  vo la ti li t y   C oo r e la ti on   R - s qua r e   2009   U p move   727.06   2.17   - 0.27   0.06   2010   U p move   421.03   1.04   - 0.64   0.43   2011   D o w n m ove   349.91   1.22   - 0.70   0.52   2012   U p move   301.01   0.98   - 0.53   0.24   2013   D o w n  m ove   226.98   1.12   - 0.55   0.33   2014   U p move   787.11   0.82   - 0.30   0.09   2015   D o w n m ove   347.88   1.03   - 0.66   0.43   A ve r a ge   r e la ti o ns hi p  a s  N I F T Y 50 m ov e s   up    - 0.42   A ve r a ge   r e la ti o ns hi p  a s  N I F T Y 50 m ov e s   d o w n    - 0.64       A ut o m a t e d  pr e di c t i o n :   VI X  da t a   v a l ue s   r e pr e s e n t   e x pe c t e d  v o l a t i li t y   a n d  s e n t i m e n t   i n   t h e   m a r ke t .   S o,   c h a n ge   i n   NI F T Y50  c a n   b e   pr e d i c a t e d  us i ng  da t a   v a l ue   VI X.   T h e s e   v a l ue s   a r e   de f i ne d  i n   t e r m s   o f   pe r c e n t a ge .   L e t ’ s   c o n s i de r   t h a t   t h e   VI X  da t a   v a l u e   i s   13. 69,   whi c h   i m p li e s   t h a t   a   c h a n g e   i n   N i f t y 5 0  i n   t h e   upc o m i ng  y e a r   c a n   be   po s i t i ve   a t   13. 69   pe r c e n t   to   m o v e   ups i de   o r   d o wn s i de .   S i mi l a r ly ,   us i ng  t h e   s a m e   s e t   o f   r u l e s   m o n t hl y   o r   f o r   a ny   dur a t i o n ,   f l uc t ua t i o n   c a n  b e   pr e d i c a t e d,   a n d  t hi s   c a n   b e   a uto m a t e d.   VI X ’ s   c ur r e n t   da t a   m us t   b e   c o l l e c t e d  to   p r e di c t   c h a n g e s   i n   NI F T Y50  o n   a   m o n t hly   o r   a ny   g i ve n   t i m e   b a s i s .   I n   thi s   c a s e ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       De e p  lear ning – dr ive n  automated  pr e diction  and  data  analys is   of  the  I ndian  s tock   index   ( V ij ay k umar   B idve )   785   it ’ s   13. 69,   a n d  t  i s   30  da y s   f o r   m o n t hly   pr e d i c t i o n .   T h e   f o r m u l a   t o  c a l c u l a t e   i s   VX I /S qr t  ( 365/30 ) .   I n   thi s   c a s e ,   it ’ s   13. 69/s qr t  ( 365 /30) ,   whi c h   g i ve s   a   v a l ue   o f   3. 86.   i t   i n d i c a t e s   t h a t  t h e   c h a n ge   i n   N i f t y 50  w i ll   b e   upwa r d  o r   do wn wa r d  by   3. 86  pe r c e n t .     2. 3 .     M e t h od ol og y   F i gur e   2  di s p l a y s   t h e   pr o p o s e d  m o de l   f l o w  d i a gr a m   f o r   a uto m a t e d  pr e di c t i o n   a n d  da t a   a n a l y s i s   o f   t h e   i n de x   N i f t y 50  I n d i a n   s to c k   m a r ke t .   F i gur e   2  de p i c t s   a   ge n e r a l   o v e r vi e w  o f   t h e   u t i li z e d  de e p  l e a r ni ng - b a s e d  a ut o m a t e d  pr e d i c t i o n   a n d  da t a   a n a ly s i s   s ys t e m   f o r   t h e   I n d i a n   s t o c k  i n de x   ( NI F T Y50) .   T h e   s y s t e m   i nc l ude s   t h e   f o l l o w i ng  c r i t i c a l   c o m po n e n t s :           F i gur e   2.   F l o w  di a gr a m   o f   pr o p o s e d  m e t h o do l o gy       2. 3. 1.   Dat a   c ol l e c t ion   an d   p r e - p r o c e s s in g   T h e   da t a   c o l l e c t e d  f o r   NI F T Y  F I F T Y  a n d  v o l a t i l i t y   i nde x   ( VI X)   f r o m   t r us t e d  f i na n c i a l   d a t a   s o u r c e s .   T h e   f i r s t   s t e p   i s   r e m o vi ng  m i s s i ng  v a l ue s ,   o u t l i e r s ,   a n d  i n c o ns i s t e n c i e s   f r o m   t h e   da t a s e t s .   T h e   da t a   i s   n o r m a li z e d,   a n d  t h e   da t a   i s   s c a l e d  to  e n s ur e   unif o r m i t y   f o r   e f f i c i e n t   m o de l   t r a i ni ng.   T h e   c o l l e c t e d  da t a   i s   o r ga ni z e d  i n t o   t i m e   s e r i e s   s e que nc e s ,   whi c h   a r e   s t r uc t ur e d   s u i t a bly   f o r   i n put   i n t o   t h e   L S T M   m o de l .     2. 3. 2.   F e at u r e   e n gin e e r in g   Af t e r   da t a   ga t h e r i n g,   t h e   n e x t   s t e p  i s   t o  i de n t i f y   a n d  e x t r a c t  r e l e v a n t   f e a t ur e s   t h a t  i nf l ue n c e   NI F T Y50  c o n di t i o n a li t y   b a s e d  o n   VI X   m o v e men t   f r o m   t h e   da t a s e t s .   T h e   wor k   a l s o   e x p l o r e s   l a gge d   v a r i a bl e s ,   t e c hni c a l   i n d i c a t or s ,   a n d  a dd i t i o na l   m e t r i c s   t o  e n ha n c e   t h e   m o de l ’ s   pr e d i c t i v e   c a pa bil i t i e s   t h r o ugh   e n r i c h e d  f e a t ur e s .   T h i s   s t a ge   i s   c r uc i a l   a s   i t   s i g nif i c a n t l y   im pr o v e s   t h e   m o de l ’ s   a bil i t y   t o  m a k e   a c c ur a t e   pr e d i c t i o n s .     2. 3. 3.   L S T M   m od e l   d e ve l op m e n t   T h e   pr e s e n t e d  wor k  a ppl i e d  L S T M   n e ur a l   n e t wo r k   a r c hi t e c t ur e   f o r   s e que n c e   pr e d i c t i o n ,   c o n s i de r i ng   i nput   s h a pe ,   l a y e r s ,   n e ur o n s ,   a n d  a c t i va t i o n   f u n c t i o n s .   T h e   L S T M   m o de l ,   a   ke y   c o m po n e n t   o f   t hi s   wo r k ,   i s   t r a i n e d  us i n g  hi s t or i c a l   da t a .   T hi s   wo r k   a l l o c a t e d  a   p o r t i o n   o f   t h e   da t a s e t s   f o r   t r a i ni ng  a n d  va l i d a t i o n ,   w i t h   a   s e pa r a t e   t e s t  s e t  f o r   e v a l u a t i o n .   L S T M ,   c r e a t e d   by   Ho c h r e i t e r   a n d  S c hm i d h u b e r ,   i s   a   bi t   t r i c k y   t o  gr a s p  b e c a us e   i t ’ s   pa r t  o f   t h e   c o m p l e x   wo r l d  o f   de e p  l e a r ni ng .   I t  s pe c i a li z e s   i n   f i gur i n g  o u t  pa tt e r n s   i n   da t a   t h a t  c o m e   i n   a   s e que n c e ,   l i ke   t i m e - o r de r e d   i nf o r m a t i o n .   T hi nk  o f   L S T M   a s   a   c h a i n   w i t h   f o ur   s m a ll   b r a i n   n e t wo r ks   a n d  m e m o r y   bl o c k s   c a l l e d  c e ll s .   T h e s e   c e ll s   a r e   l i ke   s t i c k y   n o t e s   t h a t  c a n   h o l d  i nf o r m a t i o n   f o r   a   l o n g  t i m e .   T h e   t r i c k  i s   th a t   t h r e e   ga t e s   i n   t h e   L S T M   –   l i k e   s e c ur i t y   gua r ds   –   c o n tr o l   h o w  i nf o r m a t i o n   ge t s   i n   a n d  o u t   o f   t h e s e   m e mo r y   c e l l s ,   h e l p i ng  t h e   s y s t e m   m a ni pu l a t e   a n d  r e m e m be r   im p o r t a n t   t h i n g s .   T h e   L S T M   i s   li ke   a   c e ll   w i t h   t h r e e   im po r t a n t  ga t e s :  f o r ge t,   i n put ,   a n d  o u t pu t,   a s   s h o wn   i n   F i gur e   3.   T h e s e   ga t e s   a c t   a s   f i l t e r s ,   h e l p i ng  t h e   c e l l   de c i de   w h a t   i n f o r m a t i o n   i s   c r uc i a l   t o  r e m e m be r   a n d  wh a t   c a n   be   d i s c a r de d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,  Vo l .   4 3 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 2 6 :   780 - 791   786       F i g ur e   3.   T h e   r e pe a t i n g  m o du l e   i n   L S T M   [ 12]       I n s i de   t h e   c e ll   a r e   t w o   ki n ds   o f   m e m o r y :  C e ll   s t a te  a n d  hi dde n   s t a t e .   T h e s e   m e m o r i e s   a r e   l i ke   n ot e s   t h a t   c a r r y   i nf o r m a t i o n   f r o m   t h e   pa s t   to   t h e   pr e s e n t   a s   t h e   s y s t e m   pr o c e s s e s   da t a   o v e r   t i m e .   T he   s t a t e   of   c e ll s   i s   li ke   t h e   “ l o n g - t e r m ”   m e m o r y ,   h o l d i ng  o n t o  e s s e n t i a l   de t a i l s ,   w hi l e   t h e   hi dde n   s t a t e   i s   m o r e   l i ke   “ s h o r t - t e r m ”   m e m o r y ,   c a pt ur i n g  t h e   c ur r e n t  s i t ua t i o n .   T h e   f o r g e t  ga t e   i n   a n   L S T M   p l a y s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   de c i d in g  wh a t   de t a i l s   m u s t   b e   e r a s e d  or   i g n o r e d  f r o m   t h e   s t a t e   o f   t h e   c e l l .   T h e   f o r ge t  ga t e   t a ke s   t w o  c r i t i c a l   pi e c e s   o f   i n f o r m a t i o n   -   t h e   pr e vi o us   hi s t or i c a l   t i m e   s t e p ’ s   hi dde n   s t a t e   a n d  a v a il a bl e   c ur r e n t   i n put .   T hi s   c o m bi ne d   i n f o r m a t i o n   t h e n   go e s   t h r o ugh   a   s i g m a   a c t i v a t i o n   f un c t i o n ,   a   f a n c y   w a y   o f   s a y i ng  a   f u n c t i o n   t h a t   s qua s h e s   t h e   o u t pu t   b e t we e n   0  a n d  1.   T h e   o u t pu t   o f   t h e   a c t i v a t i o n   f u nc t i o n   i s   a   v a l ue   b e t we e n   0  a n d  1.   I f   i t ’ s   c l o s e   to  0,   t h e   s y s t e m   f o r ge t s   t h a t  i nf o r m a t i o n;   i f   i t ’ s   c l o s e   to  1,   i t   de c i de s   to   ke e p   i t .   T h e   o u t pu t  o f   t h e   f o r ge t  ga t e   a t   t i m e s t a m p  t   i s   r e pr e s e n t e d   i n   ( 1 ) .     = ( ∗ + ℎ − 1 ∗ )   ( 1)     He r e   a r e   t h e   e qua t i o n   va r i a bl e s :   :  C ur r e n t   da t e   a n d  t i m e   i n put ,   ℎ − 1 :  P r e vi o us   t i m e s t a m p  c o n c e a l e d  s t a t e ,   :  I n put  we i g h t ,   :  W e i g h t   m a t r i x   f o r   hi dde n   s t a t e s .   T h e   i n put   ga t e ,   whi c h   c a n   b e   l i ke n e d  to  a   ga t e ke e pe r ,   l oo ks   a t  t w o  t hi n gs   -   t h e   gi v e n   hi dde n   s t a t e   f r o m   t h e   pr e vi o us ly   a v a il a bl e   t i m e   s t e p  a n d  t h e   c ur r e n t   i n put .   T h e   f i r s t   pa r t  ( s i g m a   a c t i v a t i o n )   us e s   a   s i g m a  a c t i v a t i o n   f u n c t i o n ,   whi c h   c a n   b e   c o m pa r e d  t o   a   f il t e r ,   to  de c i de   h o w  m uc h   o f   t h e   i nf o r m a t i o n   i s   im po r t a n t .   T h e   o u t pu t  i s   a   v a l ue   b e t we e n   0  a n d  1,   i n d i c a t i n g  t h e   pe r c e n t a ge   o f   r e l e v a n c e ,   m uc h   l i ke   a   pe r c e n t a ge   s c o r e   i n  a   t e s t .   T h e   s e c o n d  pa r t   ( t a n h   a c t i v a t i o n )   h a s   t wo   v a l ue s   ( c ur r e n t l y   a v a il a bl e   i nput   a n d  g i ve n   hi dd e n   s t a t e ) ,   t h e n   go e s   t h r o ug h   t h e   T a nh   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n ,   w hi c h   s qu a s h e s   t h e   v a l ue s   b e t we e n   - 1  a n d  1.   T h e   o ut pu t   o f   t h e   s i g m a   f u n c t i o n   de c i de s   w h a t   pe r c e n t a ge   o f   t h e   i nf o r m a t i o n   i s   s i g ni f i c a n t ,   a n d  t h e   pr o duc t i o n   o f   t h e   T a nh  f u n c t i o n   g i v e s   t h e   a c t ua l   i nf o r m a t i o n .   T h e s e   t wo  a r e   m u l t i p li e d,   g i vi ng  a   r e f i ne d  a n d  r e l e va n t   p i e c e   o f   i n f o r m a t i o n .   Upda t i n g  C e ll   S t a t e   r e f i ne d  i nf o r m a t i o n   b e c o m e s   t h e   i n put   ga t e ’ s   o u t pu t  a n d  i s   us e d  t o  upda t e   t h e   c e l l   s t a t e .   I t ’ s   l i ke   de c i d i ng  h o w  m uc h   a n d  wh a t  ki n d  o f   n e w  i nf o r m a t i o n   i s   e s s e n t i a l   f o r   t h e   c ur r e n t   s t a t e .     = ( ∗ + ℎ − 1 ∗ )   ( 2)     T h e   o u t pu t  ga t e   p r o duc e s   t h e   hi dde n   s t a t e   f o r   t h e   n e x t   m o m e n t .   T h e r e   a r e   t w o   pa r t s   o f   o u t pu t  ga t e :  T h e   f i r s t   pa r t ,   s i g m a   a c t i v a t i o n ,   f u nc t i o ns   s im i l a r ly   t o  ot h e r   ga t e s .   I t   us e s   a   S i g m a   f u n c t i o n   t o  de t e r mi ne   t h e  r e l e v a n c e   o f   t h e   da t a   de r i v e d  f r o m   t h e   c e l l   s t a t e ,   a   c r uc i a l   s t e p  f o r   t h e   n e x t   m o m e n t .   S e c o n d  pa r t  ( t a n h  a c t i v a t i o n ) :  T h e   n e w ly   upda t e d  c e l l   s t a t e   g o e s   t h r ough   a   T a n h   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n ,   whi c h   s qua s h e s   t h e   v a l ue s   b e t we e n   - 1   a n d  1.   C o m bi n i ng  a n d  upda t i n g   hi dd e n   s t a t e :   T h e   o u tpu t  f r o m   t h e   s i g m a   f u n c t i o n   de c i de s   t h e   pe r c e n t a ge   o f   r e l e v a nc e ,   a n d  t h e   o u t pu t  f r o m   t h e   T a n h   f u n c t i o n   i s   t h e   a c t ua l   i nf o r m a t i o n .   T h e s e   t wo  a r e   m u l t i p l i e d,   c r e a t i n g  a   n e w  hi dde n   s t a t e .   Ou t pu t   f or   t h e   ne x t   t i m e   s t e p :  T h e   f i na l   r e s u l t   o f   t hi s   m u l t ip l i c a t i o n  b e c o m e s   t h e   n e w  hi dde n   s t a t e .   T hi s   o ut pu t  i s   t h e n  kn o wn   a s   a   hi dde n   s t a t e .   F or   t h e   c ur r e n t l y   a v a il a bl e   t i me   s t e p,   i t   a l s o   s e r v e s   a s   t h e   s e c r e t   s t a t e   f o r   t h e   n e x t   on e .     = ( ∗ + ℎ − 1 ∗ 0 )   ( 3)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       De e p  lear ning – dr ive n  automated  pr e diction  and  data  analys is   of  the  I ndian  s tock   index   ( V ij ay k umar   B idve )   787   2. 3. 4.   P r e d ict ion   of   NI F T Y50   T h e   t r a i n e d  L S T M   m o de l   a c c ur a t e l y   pr e d i c t e d  t h e   di r e c t i o n   o f   NI F T Y  F I F T Y  ba s e d  o n   t h e   d i r e c t i o n a li t y   o f   t h e   VI X,   s h o wc a s i n g  pr o m i s i ng  r e s u l t s .   P e r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n :  I t  i s   a s s e s s e d  t h e   m o de l ’ s  a c c ur a c y ,   pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F 1  s c o r e ,   v a l i d a t i ng  i t s   pr e d i c t i v e   pe r f o r m a n c e   w i t h   s a t i s f a c t o r y   m e t r i c s .     2. 3. 5.   I n t r ad ay  an al ys is   T h e   a n a ly s i s   e x t e n d e d  to   p r e d i c t   c h a n ge s   i n  NI F T Y50  f ut ur e s   dur i n g  i n t r a da y   p e r i o ds   us i ng  r e a l - t i m e   VI X  m o v e m e n t s .   S h o r t - t e r m   f l uc t ua t i o n   a n a ly s i s :  T hi s   wo r k   s uc c e s s f u ll y   e v a l ua t e s   t h e   m o de l ’ s  e f f e c t i v e n e s s   i n   c a pt ur i n g  s h o r t - t e r m   f l u c t ua t i o n s   a n d  i n t r a da y   t r e n ds .     2. 3. 6.   Aut o   t r ad in g  m od e l   in t e gr at ion   T hi s   wo r k   ha s   i n t e gr a t e d  b r o ke r   ( S h oo ny a   by   F i n v a s i a )   A P I s ,   a ll o w i ng  a c c e s s   t o   r e a l - t i m e   NI F T Y   F I F T Y  a n d  VI X  da t a   s t r e a m s .   M o de l   i m p l e m e n t a ti o n :  T hi s   wo r k   wi ll   i nc o r por a t e   L S T M   pr e di c t i o ns   i n t o  a n   a uto   tr a di n g  m o de l ,   f a c il i t a t i n g  r e a l - t i m e   t r a di n g  d e c i s i o n s   b a s e d  o n   a c c ur a t e   f o r e c a s t s .     2. 3. 7.   B ac k t e s t in g  an d   o p t im iz a t ion :   E v a l ua t i n g  t h e   tr a di n g  m o de l ’ s   pe r f o r m a n c e   i s   c r uc i a l ,   a n d  a   t h o r o ugh   e x a m i na t i o n   c a n   b e   do n e   t h r o ugh   b a c kt e s t i n g  us i ng  hi s t o r i c a l   da t a .   T hi s   p r o c e s s   pr o vi de s   i ns i g h t s   i n t o  h o w  t h e   m o de l   r e s po n ds   to  d i f f e r e n t   m a r ke t   c o n d i t i o n s .   Af t e r   o b t a i ni ng  t h e   pe r f o r m a n c e   r e s u l t s ,   t h e   n e x t   s t e p  i s   t o  i m pr o v e   a n d  o p t i mi z e   t h e   mo de l .   T hi s   i nc l ude s   f i ne - t uni ng  pa r a m e t e r s ,   a d j u s t i n g  t r a d i n g  s t r a t e gi e s ,   a n d  r e f i n i ng  r i s k  m a na ge m e n t   pr oto c o l s .   T hi s   c r i t i c a l   s t e p  a i m s   to   e n h a n c e   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   m o de l   b a s e d  o n   t h e   l e s s o n s   l e a r ne d   dur i n g  t h e   b a c kt e s t i n g  pr o c e s s .     2. 3. 8.   Re al - t im e   d e p l oym e n t   an d   m on it or in g   W i t h   im pr o v e m e n t s   to  t h e   m o de l ,   t h e   s u bs e que n t   a c t i o n   i nv o l ve s   l a u nc hi n g  i t   i n t o   a n   a c t i v e   t r a di n g   e nvi r o nm e n t .   De pl o y i ng  t h e   o p t i m i z e d  a uto   t r a d i n g  m o de l   a n d  e s t a bli s hi ng  c o n t i n uo us   m o ni t or i ng   m e c h a ni s m s   i s   e s s e n t i a l .   T hi s   s e t up  e n a bl e s   us   to   ob s e r v e   i t s   r e a l - t i m e   pe r f o r m a n c e   c l o s e l y .   S h o o ny a   by   F i nva s i a   -   T hi s   wo r k   us e s   S h oo ny a ,   a   p o we r f u l   a pp l i c a t i o n   pr o g r a m mi ng  i n t e r f a c e   ( A P I )   pr o vi de d  by   F i nva s i a ,   to   i n t e gr a t e   a n d  a c c e s s   b us i ne s s   da t a   i n   r e a l - t i m e .   S h o o ny a   i s   a   r e l i a bl e   ga t e wa y   t h a t   a l l o ws   us   t o  a c c e s s   F i nva s i a ’ s   a v a il a bl e   m a r ke t   da t a .   I n s t a n t a n e o us   b us i ne s s   da t a ,   t i m e ly   a na ly s i s ,   a n d   c h o i c e - m a k i ng.   L e v e r a g i ng  t h e   po we r   o f   S h o o ny a ,   t hi s   pr o j e c t   s e a m l e s s ly   i n t e gr a t e s   w i t h   F i nva s ia ’ s   A P I ,   a l l o w i ng  t h e   us e   o f   a ut o m a t e d  tr a di n g  s t r a t e gi e s   g u i de d  by   t h e s e   pr e d i c t i v e   m o de l s .   I n t e gr a t i n g  S h o o ny a   A P I   e n a bl e s   t h e   pr o j e c t   to   a l l o w  F i nva s i a   t o   s to r e   i t s   A P I s   a n d  t r a de   da t a   a n d  i m pr o v e   de c i s i o n - m a k i ng.   F i nva s i a ’ s   S h o o ny a   s i m p li f i e s   i n t e gr a t i o n ,   a l l o w i ng  us   t o   us e   pr e di c t i v e   m o de l s   i n  a   r e a l - t i m e   b us i ne s s   e nvi r o nm e n t   a n d  m a ke   goo d   de c i s i o ns   b a s e d  o n   i n s t a n t  i ns i g h t s .   S h oo ny a ’ s   A P I   h e l pe d  us   s uppor t  da t a   in  E x c e l ,   s t r e a m li ne   a n d  im pr o v e   t h e   da t a   pr o c e s s i ng,   a n d  a c hi e v e   r e a l - t i m e   e f f i c i e nc y   a n d  a na l y s i s   o f   m a r ke t   a n d  c o m pa ny   da t a .   I n t e gr a t i n g  S h o o ny a ’ s   A P I   a l lo ws   us   to  dy n a mi c a ll y   e x po r t  da t a   to  E x c e l ,   pe r f o r m   r e a l - t i m e   c a l c u l a t i o ns ,   s e e   t r e n ds ,   a n d  tr a c k  t h e   f o r e c a s t i n g  m o de l   s e a m l e s s l y .   I t  dr i ve s   de c i s i o n - m a k i ng,   a c c e l e r a t e s   r e s po n s e   to  c h a n ge s   i n   t h e   b us i ne s s ,   a n d  e nha n c e s   t h e   pr e d i c t i v e   a n a ly t i c s .   S h oo ny a ’ s   da s hb o a r d   f o r   a uto m a t e d  t r a di n g  o f   t hi s   wo r k  pr o vi de s   a   c o m pr e h e n s i ve   o ve r vi e w  o f   t h e   t r a d i n g  a n d  pe r f o r m a n c e .     I t  a l l o ws   us   to  i n s t a n t l y   t r a c k  o r de r s ,   p o s i t i o ns ,   a s s e t s   a n d  m a r g i ns .   T hi s   wo r k   c a n   a l s o   vi e w  m a r ke t   da t a   a n d   m a r ke t   t r e n ds   a n d  c r e a t e   m a r ke t   s i g n a l s   us i ng  m u l t i p l e   s t r a t e gi e s .   T h e   da s hb o a r d  a l s o   pr o vi de s   a c c e s s   t o   a   v a r i e t y   o f   too l s   to   m a n a ge   r i s k  a n d  o pt i m i z e   b u s i n e s s   pe r f o r m a n c e .       3.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON   F o l l o w i ng  a ppr o pr i a t e   s c a l i ng,   t r a i ni ng,   a n d  t e s t i n g  w i t h   a c t ua l   a n d  pr e d i c t e d  da t a ,   I t   i s   n o t i c e d   d i v e r s e   R M S E   va l u e s   a s s o c i a t e d   w i t h   v a r i a t i o n s   i n   l a y e r s ,   u ni t s   i n  de n s e   a n d  hi dd e n   l a y e r s ,   a s   we ll   a s   v a r i o us   o u t pu t  pr e di c t i o n   e po c h s .   Upo n   s c r u t i ni z i ng  va r i o us   e po c h s   f o r   b ot h   t h e   L S T M   m o de l s ,   i t   b e c a m e   e vi d e n t   t h a t  s e l e c t i n g  t h e   o p t i m a l   t r a i ni n g  e po c hs   i s   c r uc ia l   f o r   e f f e c t i v e ly   t r a i ni ng  t h e   m o de l .   T hi s   e m p h a s i z e s   t h e   im po r t a n c e   o f   c h o o s i n g  t h e   m o s t   s ui t a bl e   t r a i ni n g  e po c h s   to   e n s ur e   o p t i m a l   m o de l   t r a i ni ng .   F i gur e s   4  a n d  5   s h o ws   t h e   a c t ua l   v a l ue   o f   NI F T Y50  i n   t h e   l a s t   100   da y s   a n d  a l s o   t h e   f o r e c a s t  o f   NI F T Y50  i n   t h e   n e x t   10   da y s .   A s   y o u  c a n   s e e ,   t h e   m o de l   pr e d i c t s   t h e   o v e r a l l   pa t t e r n   o f   t h e   NI F T Y50  v e r y   we l l ,   b ut   t h e r e   i s   s o m e   da y - to - da y   v a r i a t i o n   i n   t h e   de t a i l s .   A s   s h o wn   i n   F i gur e   6,   t h e   L S T M   m o de l   w i t h   t wo  hi dde n   l a y e r s   c o u l d  a c c ur a t e l y   pr e d i c t   t h e   tr e n d  o f   t h e   NI F T Y50  i n de x   o v e r   100  e po c h s .   T h e   pr e d i c t e d  v a l ue s   c l o s e ly   t r a c k  t h e   a c t ua l   v a l ue s ,   w i t h   o nly   mi n o r   di s c r e pa n c i e s .   T hi s   s ugge s t s   t h a t   t h e   g i v e n   m o de l   c a n   l e a r n  t h e   a v a il a bl e   u n de r l yi ng  pa t t e r n s   i n   t h e   da t a   s e t  a n d  m a ke   m o r e   a c c ur a t e   p r e di c t i o ns .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,  Vo l .   4 3 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 2 6 :   780 - 791   788       F i gur e   4 .   L S T M   m e t h o do l o g i e s   o ut pu t  pr e di c t i o n   f o r   f i f t y   e po c hs   w i t h   t w o   hi dde n   l a y e r s           F i g ur e   5 .   L S T M   m o de l ’ s   o u t pu t   p r e di c t i o n   f o r   100  e po c h s   w i t h   t w o   hi dde n   l a y e r s           F i gur e   6.   L S T M   m o de l ’ s   o u t pu t   p r e di c t i o n   f o r   50  e po c h s   w i t h   t wo  hi dde n   l a y e r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       De e p  lear ning – dr ive n  automated  pr e diction  and  data  analys is   of  the  I ndian  s tock   index   ( V ij ay k umar   B idve )   789   T h e   m o de l ’ s   pe r f o r m a n c e   c a n   b e   a t t r i b ut e d  to   i t s   r o b us t   l e a r ni ng  c a pa c i t y ,   pa r t i c u l a r ly   i n  c a pt ur i n g   l o n g - t e r m   da t a   de pe n de n c i e s .   R NN s ,   s uc h   a s   L S T M s ,   a r e   ge n e r a ll y   m o r e   s u i t e d  f o r   t i m e   s e r i e s   p r e d i c t i o n  t a s ks ,   a s   t h e y   c a n   l e a r n   to  p r e d i c t   f ut ur e   v a l ue s   b a s e d  o n   a v a i l a bl e   pa s t   da t a   v a l u e s .   T h e   t w o  hi dde n   l a y e r s   i n  t h e   m o de l   pr o vi de   a dd i t i o n a l   c a pa c i t y   f o r   l e a r ni ng  c o m p l e x   pa t t e r n s   i n   t h e   da t a ,   r e a s s ur i n g  t h e   a ud i e nc e   a b o ut  i t s   pr e d i c t i ve   a c c ur a c y .       4.   CONC L USI ON   T hi s   s t udy   de m o ns t r a t e s   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   L S T M   n e t w o r ks   i n   pr e d i c t i n g  NI F T Y50  t r e n ds   b y   l e v e r a g i ng  t h e   v o l a t i l i t y   i nde x   ( VI X)   a s   a   ke y   i n d i c a t o r   o f   m a r ke t   s e n t i m e n t   a n d  v o l a t i li t y .   B y   i n t e gr a t i n g   pr e d i c t i v e   a n a ly t i c s   w i t h   r e a l - t i m e   da t a ,   t h e   pr o p o s e d  f r a m e wo r k  e nh a n c e s   f o r e c a s t i n g  a c c ur a c y   a n d  pr o vi de s   v a l ua bl e   i ns i g h t s   f o r   a u to m a t e d  f i na n c i a l   de c i s i o n - m a k i ng.   T h e   a bil i t y   o f   L S T M   m o de l s   to  c a pt u r e   s e que n t i a l  de pe n d e n c i e s   a n d  c o m p l e x   t e m po r a l   pa tt e r n s   m a k e s   t h e m   pa r t i c u l a r ly   we ll - s u i t e d  f o r   f i na n c i a l   a pp li c a t i o ns   wh e r e   v o l a t i li t y   a n d  unc e r t a i n t y   do m i na t e .   T h e   r e s u l t s   hi g hli g h t   t h a t  m o de l   o p t i mi z a t i o n   s t r a t e gi e s   a nd  r o b us t   da t a   pr e pr o c e s s i n g  c o l l e c t i v e ly   s t r e n gt h e n   t h e   r e l iabili t y   o f   pr e d i c t i o n s ,   e n a bli ng  m o r e   pr a c t i c a l   a pp li c a t i o ns   i n   r e a l - wo r l d  tr a d i n g  e nvi r o nm e n t s .   B e y o n d  i m p r o vi n g  f o r e c a s t   a c c ur a c y ,   t h e   a ppr o a c h   c o n t r i b ut e s   to  t h e   de v e l o p m e n t   o f   i n t e l li ge n t ,   a u to m a t e d  s y s t e m s   t h a t   c a n   s uppo r t  i nv e s t or s   i n   m a k i ng  t i m e ly   a n d  i n f o r m e d   de c i s i o n s .   T hi s   r e s e a r c h   u n de r s c o r e s   t h e   p ot e n t i a l   o f   de e p  l e a r ni ng  m e t h o do l o g i e s ,   pa r t i c u l a r ly   L S T M ,   to   t r a n s f o r m   f i na n c i a l   pr e d i c t i o n   a n d  a na l y s i s ,   pa vi n g  t h e   wa y   f o r   s c a l a bl e ,   a da pt i v e ,   a n d  da t a - dr i v e n   s o l ut i o ns   i n   t h e   I n d i a n   s t o c k   m a r ke t .       AC K NOWL E DGE M E NT S   T h e   a ut h o r s   a c kn o wl e dge   t o  a l l   w h o   s uppo r t e d   di r e c t l y   o r   i n d i r e c t l y   i n   t h e   a c c o m p li s hm e n t   o f   t h i s   wo r k .   A ut h o r s   a r e   gr a t e f u l   t o  t h e   pa r e n t s   f o r   t h e i r   bl e s s i ng  a n d  f a mi ly   m e m be r s ,   f r i e n d s   a n d  c o l l e a gue s   f o r   t h e i r   b e s t   wi s h e s   f o r   t hi s   wo r k .   A ut h o r s   e x t e n d  s p e c i a l   t h a n k s   to  e m p l o y e r s   f o r   t h e i r   h uge   s uppo r t  a l l   t h e   t i m e   i n   a l l   o f   r e s e a r c h   wo r k .       RE F E R E NC E S   [ 1]   T .   G . A nde r s e n,  T .  B o ll e r s le v ,  F . X . D i e b o ld , a nd  P .  L a b y s ,  “ M o d e li ng a nd  f or e c a s ti ng r e a li z e d  vo la ti li t y , ”   E c onome tr ic a , vo l.   71,  no . 2, pp. 579 – 625, 2003, d o i:  10.1111/1468 - 0262.00418.   [ 2]   M .  T h e nm oz hi   a nd  A .  C ha ndr a ,  “ I ndi a   vo la ti li t y   in de x  ( I ndi a   V I X )   a nd  r is k  ma na ge m e nt   in   th e   in di a n  s t oc k  ma r ke t, ”     N SE   W or k in g  P ape r   Se r ie s ,   pp .  1 – 50,  2013,  [ O nl in e ] .  A v a il a bl e :   ht tp :/ /ww w .ns e in di a .c o m /r e s e a r c h/ c o nt e n t/ r e s _W o r k in gP a pe r 9. pdf .   [ 3]   P .  S r in i v a s a n  a nd  R .  D .  V a s ude v a n,   “ L in ka ge   be twe e n  I ndi a   im pl ie d   vo la ti li t y   in de x  a nd  s t o c k   in d e x   r e tu r ns , ”   T he or e ti c al   E c onomic s  L e tt e r s , v o l.  07, n o . 04, pp. 929 – 938, 2017, d o i:  1 0. 4236/t e l. 2017.74063.   [ 4]   G .  S ki a d o p o ul o s ,  “ T h e   gr e e k  im pl i e d  vo la ti li t y   in d e x :  c o ns tr uc t io n  a nd  pr o p e r t ie s , ”   A ppl ie d  F in anc ia l  E c onomic s ,  v o l.   14,  no .  16,  pp. 1187 – 1196, 2004, do i:  10.1080/096031004 2000280438.   [ 5]   P .  D e nni s ,  S .  M a y h e w ,  a nd  C .  S ti ve r s ,  “ S t o c k  r e tu r ns ,  im pl ie d  vo la ti li t y   in n ov a ti o ns ,  a nd  th e   a s y mm e tr ic   vo la ti li t y   ph e n o m e n o n, ”   J our nal  of  F in anc ia l  and Quantit at iv e  A nal y s is , vo l.  41, n o . 2,  pp. 381 – 406, 2006, do i:  10.1017/ S 0022109000002118.   [ 6]   K .  A .  A lt he la y a ,  E .  S .  M .  E l - A l f y ,  a nd  S .  M o ha m me d,  “ E v a lu a ti o n  of   bi di r e c ti o na l  L S T M   f o r   s ho r t  a nd  lo ng - t e r m  s to c k  ma r ke t  pr e di c ti o n, ”   in   2018  9t h  I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  I n f or m a ti on  and  C om m uni c at io n  Sy s te m s ,  I C I C S  2018 ,  I E E E ,  A pr .  2 018,     pp. 151 – 156 ,  do i:  10.1109/ I A C S .2018.8355458.   [ 7]   R . C . S ta ude m e y e r  a nd E .  R . M o r r is ,  “ U nd e r s ta ndi ng  L S T M   --   a  t ut or ia l  in t o l o ng  s ho r t - t e r m  m e m o r y   r e c u r r e nt  n e ur a l  ne twor ks , ”   S e p. 2019, [ O nl in e ] . A v a il a bl e :  ht tp : // a r x i v . o r g/ a bs /1 909.09586 .   [ 8]   S .  H oc hr e it e r   a nd  J .  S c hmi dhub e r ,  “ L o ng  s h o r t - t e r m  m e m o r y , ”   N e ur al   C om put at io n ,  v o l.   9,  n o .  8,  pp.  1735 – 1780,  N ov .  19 97,  do i:  10.1162/n e c o .1997.9.8.1735.   [ 9]   L .  D i  P e r s io   a nd  O .  H o n c ha r ,  “ A na l y s is   of   r e c ur r e nt   n e ur a l  n e t w o r ks   f o r   s h o r t - t e r m  e ne r g y   l o a d  f o r e c a s ti ng, ”   in   A I P   C onf e r e nc e   P r oc e e di ngs , 2017, p. 1 ,   do i:  10.1063/1.5 012469.   [ 10]   S .  A mi t,   G .  T .,  a nd  M .  R a o ,  “ I nt e r - c o mpa r is o n  of   a r ti f ic ia l  ne ur a l  ne tw or k  a lg o r it h ms   f o r   ti m e   s e r i e s   f or e c a s ti ng:   pr e di c ti ng  I ndi a n  f in a nc ia l  ma r k e ts , ”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  C om put e r  A ppl ic at io ns , vo l.  162, n o . 2, 2017, d o i:  10.5120/i j c a 20 17913249 .   [ 11]   R .  A ki ta ,  A .   Y o s hi ha r a ,  T .  M a ts uba r a ,  a nd  K .  U e ha r a ,  “ D e e p  l e a r ni ng  f o r   s to c k  pr e di c ti o n  us in g  nume r i c a l  a nd  te x tu a l   in f or ma ti o n, ”   in   2016  I E E E / A C I S 15th  I nt e r nat io nal  C onf e r e n c e  on C om put e r  and I nf or m at io n Sc ie nc e , I C I S 2016  -   P r oc e e di ngs ,  2016, pp. 1 – 6 ,   do i:  10.1109/ I C I S .2016.7550882.   [ 12]   M .  A .  I .   S unny ,  M .  M .  S .  M a s w o o d,  a nd  A .  G .  A lh a r bi ,  “ D e e p  l e a r ni ng - ba s e d  s t o c k  pr ic e   pr e di c ti o n  us in g  L S T M   a nd   bi - di r e c ti o na l  L S T M   m o d e l, ”   in   2nd  N ov e l  I nt e ll ig e nt   and  L e adi ng  E m e r gi ng  Sc ie nc e s   C on f e r e nc e ,  N I L E S  2020 ,  2020,  pp.  87 – 92 ,   do i:  10.1109/N I L E S 50944.2020.9257950.   [ 13 ]   K .  C he n,  Y .  Z h o u,  a nd  F .  D a i,   “ A   L S T M - ba s e d  m e th o d  f o r   s to c k   r e tu r ns   pr e di c ti o n:   a   c a s e   s tu d y   of   C hi na   s to c k  ma r k e t, ”   in   P r oc e e di ngs   -   2015   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on   B ig   D at a,  I E E E   B ig   D at a   2015 ,  2015,   pp.  2823 – 2 824 ,     do i:  10.1109/ B ig D a ta .2015.7364089.   [ 14 ]   R .  A bde l K a w y ,   W .  M .  A bde lm o e z ,   a nd  A .  S h o ukr y ,   “ A   s y n c hr o n o us   d e e p  r e in f or c e me nt   l e a r ni ng  m o d e l   f o r   a ut oma te d   m ul ti - s to c k  tr a di ng, ”   P r ogr e s s  i n A r ti f ic ia l  I nt e ll ig e nc e , v o l.  10, n o . 1 , pp. 83 – 97, 2021, do i:  10.1007/s 13748 - 020 - 00225 - z.   [ 15 ]   V .  M .  Y a v o r s ki y ,  “ M e th o ds   of   a na l y s is ,  v is ua li z a ti o n,  f o r e c a s t  of   f in a nc ia l,   e c o n omi c   a nd  ma r k e ti ng  da ta   b y   m e a ns   of   in te g r a t io n  of  g oo gl e  t e c hn o l o gi e s  a nd G it H ub, ”   in   C E U R   W or k s h op P r oc e e di ngs , 2021, pp. 287 – 301.   [ 16 ]   D .  S e l v a mut hu,   V .  K uma r ,   a nd  A .  M is hr a ,  “ I ndi a n  s t oc k  ma r ke t  p r e di c ti o n  us in g  a r ti f i c ia l  n e ur a l  n e tw o r ks   o n   ti c k  d a ta , ”   F in anc ia l  I nnov at io n ,  vo l.  5, n o . 1, pp. 1 – 12, 2019, d o i:  10.118 6/ s 40854 - 019 - 0131 - 7.   [ 17 ]   F .  Z a h r a ,  K .   Z a hr a ,  a nd  S .  L a mj e d  B e n,  “ S t oc k   ma r ke t  pr e di c ti o n  of   N I F T Y   50   in de x  a ppl y in g  ma c hi n e   l e a r ni ng   te c hni qu e s , ”   A ppl ie d A r ti f ic ia l  I nt e ll ig e nc e , vo l.  36, n o . 1, pp. 1 – 24, 2022.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.