Financial machine learning, cryptocurrencies, and crowdsourced investing
Creators: name: Παπαεμμανουήλ, Παναγιώτης Ελευθερίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Μηχανική μάθηση στα χρηματοοικονομικά
Κρυπτονομίσματα
Νουμεράι
Financial machine learning
Cryptocurrencies
Numerai

description: Technological breakthroughs are changing our lives. Recent advances in Artificial Intelligence and Cryptography enabled the development of a new generation of applications, which are set to revolutionize how we interact with technology and the world. This thesis offers a comprehensive study of the Numerai (www.numer.ai). Numerai is an AI-run, crowdsourced hedge fund founded in San Francisco, Cali- fornia, by South African technologist Richard Craib, in October 2015. Numerai is the first hedge fund in the world that combines 3 technological concepts (Artificial Intelligence, Blockchain, and Network Effect in the form of crowdsourcing), aiming to disrupt the financial industry. The core idea of the Numerai hedge fund is to publish all of its data for free and let anyone around the world train AI models and sub- mit predictions. Numerai then combines all models to form the Meta-Model, which controls the capital of the Numerai hedge fund across the global stock market. Finally, participants can get paid based on the contribution of their models to the Meta-Model’s performance. This is called the "Numerai Tournament", and it’s described as the "hard- est data science tournament on the planet" and not without reason, as stock market prediction is one of the world’s most challenging and lucrative problems. This thesis analyzes the concepts around the Numerai as a pioneering hedge fund and a Data Science competition. In the first chapters, the operational model regarding the Numerai Hedge Fund is discussed, along with the Numerai-issued cryptocurrency (NMR) and the Numerai DAO. Regarding the Numerai Tournament Data Science competition, a dataset analysis is conducted, as well as a presentation of the evaluation metrics. Afterward, the staking mechanism that enables the Numerai tour- nament rewarding strategy is defined. A significant part of the thesis studies the Machine Learning modeling methods applicable to the Numerai Tournament, providing insights into this unique competition. Finally, the results of the AI models developed during this work are investigated. Over 20 weeks, many models consistently contributed positively to the Numerai Meta-Model, yielding a significant Return On investment.
description: Η τεχνολογική πρόοδος αλλάζει καθημερινά τη ζωή μας. Οι πρόσφατες εξελίξεις στην Τεχνητή Νοημοσύνη και την Κρυπτογραφία άνοιξαν τον δρόμο για την ανάπτυξη μιας νέας γενιάς εφαρμογών, οι οποίες φέρνουν επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούμε με την τεχνολογία και τον κόσμο. Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη μελέτη του Numerai (www.numer.ai). Το Numerai είναι ένα hedge fund (αμοιβαίο κεφάλαιο αντιστάθμισης κινδύνου), που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη. Ιδρύθηκε στο Σαν Φρανσίσκο της Καλιφόρνια από τον Νοτιοαφρικάνο τεχνολόγο Richard Craib τον Οκτώβριο του 2015. Το Numerai είναι το πρώτο hedge fund στον κόσμο που λειτουργεί συνδυάζοντας 3 τεχνολογίες αιχμής: Τεχνητή Νοημοσύνη, Blockchain και Δικτυακό φαινόμενο, με σκοπό να φέρει επανάσταση στον Χρηματοοικονομικό τομέα. Η βασική ιδέα του Numerai είναι η δημοσίευση όλων των χρηματιστηριακών δεδομένων που έχει στην κατοχή του, με σκοπό να επιτρέψει σε ανθρώπους από όλο τον κόσμο να τα χρησιμοποιήσουν ώστε να εκπαιδεύσουν μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης και να υποβάλουν προβλέψεις. Στη συνέχεια, το Numerai συνδυάζει όλα τα μοντέλα για να σχηματίσει το Meta-Model, το οποίο ελέγχει το κεφάλαιο του hedge fund και επενδύει στην παγκόσμια χρηματιστηριακή αγορά. Οι συμμετέχοντες μπορούν να επιβραβευθούν με βάση την απόδοση των μοντέλων τους σε κρυπτονομίσματα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται "Numerai Tournament" και αναφέρεται ως ο “δυσκολότερος διαγωνισμός επιστήμης των δεδομένων στον πλανήτη", καθώς η πρόβλεψη του χρηματιστηρίου είναι ένα από τα πιο προκλητικά και προσοδοφόρα προβλήματα στον κόσμο. Η παρούσα διπλωματική εργασία αναλύει τις έννοιες γύρω από το Numerai σε δύο άξονες: ως ένα πρωτοποριακό hedge fund, αλλά και ως ένα διαγωνισμό επιστήμης των δεδομένων. Αναφορικά με το Numerai hedge fund, συζητούνται το λειτουργικό μοντέλο του, το κρυπτονόμισμα NMR και το Numerai DAO. Όσον αφορά το Numerai Tournament, υπό την σκοπιά του διαγωνισμού της επιστήμης των δεδομένων, αναλύεται το ανωνυμοποιημένο και κανονικοποιημένο σύνολο χρηματιστηριακών δεδομένων του διαγωνισμού, και γίνεται εκτενής παρουσίαση των μετρικών αξιολόγησης. Στη συνέχεια, περιγράφεται ο μηχανισμός πονταρίσματος που τροφοδοτεί τη στρατηγική επιβράβευσης του διαγωνισμού. Επιπλέον, ένα σημαντικό μέρος της εργασίας μελετά τις μεθόδους μηχανικής μάθησης που έχουν εφαρμογή στο Numerai, παρέχοντας σημαντικές πληροφορίες για αυτόν τον μοναδικό διαγωνισμό. Τέλος, διερευνώνται τα αποτελέσματα των υποβληθέντων μοντέλων Τεχνητής Νοημοσύνης, που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας. Σε διάστημα αξιολόγησης 20 εβδομάδων, πολλά μοντέλα συνέβαλαν σταθερά θετικά στο Numerai Meta-Model, αποφέροντας σημαντική απόδοση στην αρχική επένδυση.