KRİPTO PARA FİYATLARININ LSTM VE GRU MODELLERİ İLE TAHMİNİ

Yakın geçmişte hayatımıza giren ve kısa zamanda finansal piyasalarda kendisine yer bulan kripto paralar, hem bir değişim aracı hem de bir yatırım aracı olarak kullanılmaktadır. Kripto paraların merkezi bir otoritenin kontrolünde olmaması bu araçların fiyatlarında dalgalanmaları beraberinde getirmiştir. Bu nedenle, akıllı bir tahmin modelinin geliştirilmesi, yatırım yapılacak finansal varlıkların seçimi ve yatırım kararlarının hayata geçirilmesi açısından oldukça önemlidir. Derin öğrenme ve yapay zeka, yatırım yapılacak olan kripto para birimi ve diğer yatırım araçlarının seçiminde kullanılmaktadır. Tekrarlayan Sinir Ağı (RNN), Uzun-Kısa Süreli Bellek (LSTM) ve Geçitli Yinelenen Birim (GRU) modeli gibi derin öğrenme modellerinin, kripto para birimi fiyat tahmininde geleneksel zaman serisi modellerinden daha iyi performans gösterdiği araştırmacılar tarafından kanıtlanmıştır. Bundan dolayı bu çalışmada, özel bir RNN yöntemi olan LSTM ve GRU’dan yararlanılarak, günümüzde piyasa değeri ve işlem hacmi en yüksek olan kripto paralardan Bitcoin, Ethereum ve Ripple’ın 30 günlük fiyat tahmininde bulunulmuştur. Araştırmanın sonucunda her iki modelde de en iyi tahmin sonucunu Bitcoin vermiştir. İkinci en iyi tahmin sonucu Ripple, sonrasında ise Ethereum için bulunmuştur. Kullanılan yöntemler karşılaştırıldığında ise MAPE performans ölçütüne göre en iyi tahmin sonucuna Bitcoin ve Ripple için GRU, Ethereum için ise LSTM modeli ile ulaşılmıştır.

PREDICTION OF CRYPTO MONEY PRICES WITH LSTM AND GRU MODELS

Cryptocurrencies, which entered our lives in the recent past and found a place in the financial markets in a short time, are used both as a means of exchange and an investment tool. The fact that cryptocurrencies are not under the control of a central authority has brought about fluctuations in the prices of these vehicles. Therefore, the development of an intelligent forecasting model is very important for the selection of financial assets to be invested and the realization of investment decisions. Deep learning and artificial intelligence are used in the selection of cryptocurrency and other investment instruments to be invested. Deep learning models such as the Recurrent Neural Network (RNN), Long-Short Term Memory (LSTM) and the Gated Recurrent Unit (GRU) model have been proven by researchers to outperform traditional time series models in cryptocurrency price prediction. For this reason, in this study, a 30-day price estimate of Bitcoin, Ethereum and Ripple, which are the crypto currencies with the highest market value and transaction volume, has been made using LSTM and GRU, a special RNN method. As a result of the research, Bitcoin gave the best prediction result in both models. The second best prediction result was found for Ripple, then Ethereum. When the methods used were compared, the best estimation result was reached with the GRU model for Bitcoin and Ripple, and the LSTM model for Ethereum, according to the MAPE performance criterion.

___

  • Avrupa Merkez Bankası. (2020, Eylül). US Dollar (USD). Erişim adresi https://www.ecb.europa.eu/stats/policy_and_exchange_rates/euro_reference_exchange_rates/html/usd.xml
  • BtcTurk. (2013). Bitcoin (BTC) Nedir?. Erişim adresi https://www.btcturk.com/bilgi-platformu/bitcoin-btc-nedir/
  • Buterin, V. (2014). A Next-Generation Smart Contract and Decentralized Application Platform. Erişim adresi https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper
  • Cho, K., Van Merrienboer, B., Gulcehre, C., Bahdanau, D., Bougares, F., Schwenk, H., Bengio, Y. (2014). Learning phrase representations using RNN encoder-decoder for statistical machine translation. Proceedings of the 2014 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing (EMNLP), Doha, Qatar, June 3.
  • Coin Medya. (2020). Ethereum Nedir?. Erişim adresi https://btc.coinmedya.com/ethereum-nedir.html
  • CoinMarketCap. (2020, Aralık). About Bitcoin. Erişim adresi https://coinmarketcap.com/tr/currencies/bitcoin/
  • CoinMarketCap. (2020, Aralık). About Ethereum. Erişim adresi https://coinmarketcap.com/currencies/ethereum/
  • CoinMarketCap. (2020, Eylül). About XRP. Erişim adresi https://coinmarketcap.com/tr/currencies/xrp/
  • CoinMarketCap. (2020, Eylül). Bitcoin Volume. Erişim adresi https://coinmarketcap.com/currencies/bitcoin/historical-data/?start=20130429&end=20200916
  • CoinMarketCap. (2020, Eylül). Ethereum Volume. Erişim adresi https://coinmarketcap.com/currencies/ethereum/historical-data/?start=20140906&end=20200916
  • CoinMarketCap. (2020, Eylül). XRP (Ripple) Volume, Erişim adresi https://coinmarketcap.com/currencies/xrp/historical-data/?start=20130429&end=20200916
  • Coin Metrics. (2020, Eylül). Bitcoin Price (USD) and Supply, Free Float. Erişim adresi https://coinmetrics.io/tools/
  • Coin Metrics. (2020, Eylül). Ethereum Price (USD) and Supply, Free Float. Erişim adresi https://coinmetrics.io/tools/
  • Coin Metrics. (2020, Eylül). XRP(Ripple) Price (USD) and Supply, Free Float. Erişim adresi https://coinmetrics.io/tools/
  • Colah’s Blog. (2015). Understanding LSTM Networks. Erişim adresi http://colah.github.io/posts/2015-08-Understanding-LSTMs/
  • Çetinkaya, Ş. (2018). Kripto paraların gelişimi ve para piyasalarındaki yerinin Swot Analizi ile incelenmesi. Uluslararası Ekonomi ve Siyaset Bilimleri Akademik Araştırmalar Dergisi, 2 (5), 11-21.
  • Demir, E., Gozgora, G., Lao, C.K.M. ve Vigne, S.A. (2018). Does economic policy uncertainty predict the bitcoin returns?. An Empirical Investigation, Finance Research Letters, 26, 145-149. https://doi.org/10.1016/j.frl.2018.01.005
  • Deng, L. ve Yu, D. (2014). Deep learning: Methods and applications. Found. Trends® Signal Process, 7(3–4), 197–387. DOI: 10.1561/2000000039
  • Dutta, A., Kumar, S. ve Baus, M. (2020). A Gated Recurrent Unit Approach to Bitcoin Price Prediction. Journal of Risk and Financial Management, 13(2), 1-16. DOI: 10.3390/jrfm13020023
  • Economic Policy Uncertainty. (2020, Kasım). US Equity Market Volatility Index (Financial Crises EMV Tracker). Erişim adresi https://www.policyuncertainty.com/categorical_epu.html
  • Economic Policy Uncertainty. (2020, Kasım). Monetary Policy Uncertainty Indices (Economic Policy Uncertainty). Erişim adresi https://www.policyuncertainty.com/categorical_epu.html
  • Economic Policy Uncertainty. (2020, Kasım). Geopolitical Risk Index. Erişim adresi https://www.policyuncertainty.com/gpr.html
  • Economic Policy Uncertainty. (2020, Kasım). Twitter-Based Uncertainty Indices. Erişim adresi https://www.policyuncertainty.com/twitter_uncert.html
  • Erdoğan, S. ve Dayan, V. (2019). Blockchain economics and financial market innovation. Editors: Umit H. Analysis of Relationship Between International Interest Rates and Cryptocurrency Prices: Case for Bitcoin and LIBOR. Istanbul: Springer.
  • FRED (Economic Research Federal Reserve Bank of St. Louis). (2020, Eylül). 12-Month London Interbank Offered Rate (LIBOR), Based on U.S. Dollar. Erişim adresi https://fred.stlouisfed.org/series/USD12MD156N
  • Gullapalli, S. (2018). Learning to predict cryptocurrency price using artificial meural network models of time series. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Department of Computer Science College of Engineering, Master Thesis, Kansas State University, Manhattan, Kansas.
  • Gruber, N. ve Jockisch, A. (2020). Are GRU cells more specific and LSTM cells more sensitive in motive classification of text?. Frontiers in Artificial Intelligence, 3, 1-6. https://doi.org/10.3389/frai.2020.00040
  • Günen, E. (2020). Bitcoin'in Piyasa Değeri 30 Saatte 11 Milyar Dolar Arttı. Erişim adresi https://tr.cointelegraph.com/news/bitcoin-market-capitalization-rised-11b-in-30-hours
  • Gürbüz, F.B. (2020). Tekrarlayan Sinir Ağı-Recurrent Neural Networks (RNN). Erişim adresi https://medium.com/@batincangurbuz/tekrarlayan-sinir-a%C4%9F%C4%B1-recurrent-neural-networks-rnn-17b517dd0b3e
  • Hayes, A.S. (2017). Cryptocurrency value formation: An empirical study leading to a cost of poduction model for valuing bitcoin. Telematics and Informatics, 34(7), 1308-1321.
  • Hewlett Packard Enterprise. (2016). Blockchain in the financial services industry. Business White Paper, 61(4), 1-10.
  • Hirano, Y., Pichl, L., Eom, C. ve Kaizoji, T. (2018). Analysis of Bitcoin market efficiency by using machine learning. In CBU International Conference Proceedings, 6, 175-180. DOI: 10.12955/cbup.v6.1152
  • Hochreiter, S. ve Schmidhuber, J. (1997). Long Short-Term Memory. Neural Computation, 9(8), 1735-1780. DOI: 10.1162/neco.1997.9.8.1735
  • Investing.com. (2020, Eylül). Ham Petrol WTI Vadeli İşlemleri. Erişim adresi https://tr.investing.com/commodities/crude-oil-historical-data
  • Investing.com. (2020, Eylül). S&P 500. Erişim adresi https://tr.investing.com/indices/us-spx-500-historical-data
  • Investing.com. (2020, Eylül). XAU/USD-Altın Spot Amerikan Doları. Erişim adresi https://tr.investing.com/currencies/xau-usd-historical-data
  • Krause, E.G., Velamuri, V.K., Burghardt, T., Nack, D., Schmidt, M. ve Treder, T.M. Blockchain technology and the financial services market State-of-the-Art Analysis. HHL, 6, 2016.
  • Kostadinov, S. (2017). Understanding GRU Networks. Erişim adresi https://towardsdatascience.com/understanding-gru-networks-2ef37df6c9be
  • Kristoufek, L. (2015). What are the main drivers of the Bitcoin price?. Evidence from Wavelet Coherence Analysis, Plos One, 10(4), 1-15. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0123923
  • Livieris, I.E., Pintelas, E., Stavroyiannis, S. ve Pintelas, P. (2020). Ensemble deep learning models for forecasting cryptocurrency time-series. Algorithms, 13 (5), 1-21. https://doi.org/10.3390/a13050121
  • Melih Güney, (2015). Bitcoin Nedir? Bitcoin Nasıl Üretilir?. Erişim adresi https://www.melihguney.com/bitcoin-nedir-nasil-uretilir.html
  • Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. 1-9.
  • Nakano, M., Takahashi, A. ve Takahashi, S. (2018). Bitcoin technical trading with Artificial Neural Network. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 510, 587-609. https://doi.org/10.1016/j.physa.2018.07.017
  • Nunes, B.S.R. (2017). Virtual currency: A Cointegration Analysis between Bitcoin prices and economic and financial data. (Yayınlanmış Yüksek Lisans Tezi). ISCTE Business School, Lizbon, 1-88.
  • Paribulog. (2019). 6 Maddede Ripple (XRP). Erişim adresi https://www.paribu.com/blog/kriptopara/6-maddede-xrp-nedir/
  • Phi, M. (2018). Illustrated Guide to LSTM’s and GRU’s: A Step by Step Explanation. Erişim adresi https://towardsdatascience.com/illustrated-guide-to-lstms-and-gru-s-a-step-by-step-explanation-44e9eb85bf21
  • Pisa, M. ve Juden, M. (2017). Blockchain and economic development: Hype vs. reality. Center For Global Development, 107, 1-47.
  • Polat, A. ve Akbıyık, A. (2019). Sosyal medya ve yatırım araçlarının değeri arasındaki ilişkinin incelenemesi: Bitcoin Örneği. Akademik İncelemeler Dergisi, 14 (1), 443-462. DOI: 10.17550/akademikincelemeler.543486
  • PricewaterhouseCoopers (PwC). (2017). Building Blocks: How Financial Services Can Create Trust in Blockchain. Erişim adresi https://www.pwc.com/publications/pwc-whitepaper-blockchain-trust.pdf
  • Ripple. (2020). Ripple. Erişim adresi https://ripple.com/xrp/
  • Scikit-Learn. (2020). Compare The Effect of Different Scalers on Data with Outlier. Erişim adresi https://scikit-learn.org/stable/auto_examples/preprocessing/plot_all_scaling.html
  • Spirina, K. (2018). How Artificial Neural Networks Can Code Smarter Than GUI Programmer. Erişim adresi https://hackernoon.com/how-artificial-neural-networks-can-code-smarter-than-gui-programmer-1cdfaecb4851
  • Stenqvist, E. ve Lönnö, J. (2017). Predicting Bitcoin price fluctuation with twitter Sentiment Analysis. Degree Project in Technology, First Cycle, 15 Credist, 3-31.
  • Şahin, E.E. (2020). Bitcoin Fiyatına etki eden faktörlerin Mars Metodu ile belirlenmesi. Uluslararası Ekonomi, İşletme ve Politika Dergisi, 4 (1), 171-184.
  • Weiss, G., Goldberg, Y. ve Yahay, E. (2018). On the Practical Computational Power of Finite Precision RNNs for Language Recognition. arXiv:1805.04908, 2018. Erişim adresi https://arxiv.org/abs/1805.04908
  • Zoumpekas, T., Houstis, E. ve Vavalos, M. (2020). ETH Analysis and Predictions Utilizing Deep Learning. Expert Systems With Applications, 162, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2020.113866
Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 2149-1658
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Yayıncı: Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

"MEKSİKA DALGASI": ÜNİVERSİTE ÖĞRENCİLERİNİN COVID-19 İLE İLGİLİ BİLİŞSEL YAPILARININ ANALİZİ

Ramazan ERDEM, Elif KAYA, Necla YILMAZ, Ahmet ALKAN, İzzet ERDEM

TÜRK ÜNİVERSİTE WEBSİTELERİ, ULUSLARARASI ÖĞRENCİLERİN BİLGİ İHTİYAÇLARINI KARŞILAMA NOKTASINDA İŞLEVSEL Mİ?

Huseyin TUTAR

KOBİ`LERDE STRATEJİK PAZARLAMA YÖNETİMİ: LÜLEBURGAZ ÖRNEĞİ

Onur ŞAYLAN, Yusuf ESMER, Pelin ÇELİK

TÜRKİYE'DE SICAK PARA HAREKETLERİ İLE BORSA GETİRİSİ VE LİKİDİTESİ ARASINDA ASİMETRİK VE NEDENSELLİK İLİŞKİNİN ANALİZİ

Tuncer YILMAZ

YÜKSELEN EKONOMİLERDE ENERJİ ETKİNLİLİĞİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER: KARMA MODELLER

Mustafa NAİMOĞLU, Mustafa AKAL, Çisem BEKTUR

HASTANELERDE ÇALIŞAN SAĞLIK PERSONELİNİN KAYIRMACILIK ALGILARI İLE ÖRGÜTSEL BAĞLILIKLARI ARASINDAKİ İLİŞKİ

Hüseyin Tolga ÇAĞATAY, Zekai ÖZTÜRK

BÜYÜKŞEHİR BELEDİYE MODELİNDE HİZMET PAYLAŞIMI ANALİZİ: KATI ATIK YÖNETİMİ VE TEMİZLİK HİZMET ALANI

Gamze ÇÜRÜKSULU USTA

DİJİTALLEŞEN KAMU HİZMETLERİNDE E-DEMOKRASİ VE VATANDAŞLIK ANLAYIŞI: ENTROPİ TEMELLİ MABAC UYGULAMASI AB ÜLKELERİ ÖRNEĞİ

Dr. Öğr. Üyesi Serkan DORU, Yaşam BALKU

MARKALARIN ALGILANAN SOSYAL MEDYA PAZARLAMA ÇALIŞMALARININ TÜKETİCİLERİN ÇEVRİMİÇİ FİKİR ARAMA VE İLETME DAVRANIŞLARI ÜZERİNE ETKİSİ

Nahit KÖKER, Cevat Sercan ÖZER

ETİK LİDERLİK VE ÖRGÜTSEL DEMOKRASİNİN ÖRGÜTSEL ÖZDEŞLEŞME ÜZERİNDEKİ ETKİSİNDE İŞE ADANMIŞLIĞIN ARACI ROLÜ

Ethem TOPÇUOĞLU, Erdoğan KAYGIN