Adatalapú problémák módszertani megoldása mélytanulással multimédia és pénzügy területén
Title in English
Methodological solution of data-based problems by deep learning in the field of multimedia and finance
Keywords in Hungarian
adattudomány, mély megerősítéses tanulás, pénzügyi alkalmazások, gépi látás
Keywords in English
data science, deep reinforcement learning, financial applications, computer vision
Discipline
Information Technology (Council of Physical Sciences)
100 %
Panel
Science Patronage - subprogram 1
Department or equivalent
Department of Telecommunications and Media Informatics (Budapest University of Technology and Economics)
Starting date
2021-12-01
Closing date
2022-11-30
Funding (in million HUF)
1.200
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
A projekt keretében látogatni tervezett nemzetközi tudományos/innovációs rendezvény bemutatása és a tervezett részvétel ismertetése Mutassa be a nemzetközi rendezvény jellegét, célját, szervezőit és jelentőségét a nemzetközi tudományos életben. Ismertesse a részvétel célját (pl. előadás, poszter, egyéb aktivitás), a rendezvényen való részvétel várható hatását és jelentőségét a saját kutatói karrier építésében. A 8th ICCTA egy olyan informatikai nemzetközi konferencia, amely a számítástudomány diszciplínában nagyobb jelentőségű (fő szervezője a FH JOANNEUM University of Applied Sciences Ausztriában, de szervezőbizottságában európai, ázsiai, amerikai és ausztrál kutatók is jelen vannak). Az ICCTA célja a számítástechnika területén elért új kutatási eredmények bemutatásának és cseréjének biztosítása nemzetközi szinten. A konferencia külön figyelmet szentel az adatalapú problémák mesterséges intelligencia módszerekkel való megoldására (az egyik track: a "Computational Intelligence and AI techniques" egybeesik a kutatási területemmel), elősegíti a tudományos eszmecserét az akadémikusok és kutatók, valamint az iparágak között szerte a világon.
A 3rd ICPRAI konferencia a szakterületemmel, azaz a jel- és képfeldolgozással, valamint mesterséges intelligenciával kapcsolatos kutatási eredményeket várja. A konferencia célja, hogy összehozza a képfelismerés (mintafelismerés) és a mesterséges intelligencia kutatóit, hogy bemutathassák és megvitathassák az ezen a területen elért új, elméleti, módszertani fejlesztéseiket vagy új alkalmazásokhoz kapcsolódó fejlesztéseiket. Szervezője Université de Paris, de szervező- és programbizottságában minden földrész kutatói képviselik magukat.
A részvételem célja mindkét esetben egy-egy előadás tartása (a fenti két nagyobb jelentőségű rendezvényen), valamint a velem azonos témakörben kutató nemzetközi szaktekintélyekkel való személyes kapcsolat kialakítása közös kutatás indítása érdekében. Ennek pozitív hatásaként a kutatócsoportom nemzetközi tudományos életbe is jobban bekapcsolódhat. Kutatói karrierem szempontjából ez egy fontos állomás lenne.
A projekt összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Adjon egy rövid, közérthető ismertetést a látogatni tervezett nemzetközi rendezvényről, illetve a részvétel céljáról, várható eredményeiről. Két nemzetközi konferencián való részvételt tervezek, mivel mesterséges intelligencia (ezen belül mély neurális háló módszerek) kutatásomhoz fontos lenne a külföldi kutatókkal való eszmecsere.
A 8th ICCTA egy olyan informatikai nemzetközi konferencia, amely a számítástudomány diszciplínában nagyobb jelentőségű. Az ICCTA célja a számítástechnikai alkalmazások területén elért új kutatási eredmények bemutatásának és cseréjének biztosítása nemzetközi szinten. A konferencia külön figyelmet szentel az adatalapú problémák mesterséges intelligencia módszerekkel való megoldására, elősegíti a tudományos eszmecserét az akadémikusok és kutatók, valamint az iparágak között szerte a világon. A konferencia egyik track-je, a "Computational Intelligence and AI techniques" egybeesik a kutatási területemmel.
A 3rd ICPRAI konferencia a szakterületemmel, azaz a jel- és képfeldolgozással, valamint mesterséges intelligenciával kapcsolatos kutatási eredményeket várja. A konferencia célja, hogy összehozza a képfelismerés (mintafelismerés) és a mesterséges intelligencia kutatóit, hogy bemutathassák és megvitathassák az ezen a területen elért új, elméleti, módszertani fejlesztéseiket vagy új alkalmazásokhoz kapcsolódó fejlesztéseiket.
A részvételem célja mindkét esetben egy-egy előadás tartása (a fenti két nagyobb jelentőségű rendezvényen), valamint a velem azonos témakörben kutató nemzetközi szaktekintélyekkel való személyes kapcsolat kialakítása közös kutatás indítása érdekében. Ennek pozitív hatásaként a kutatócsoportom nemzetközi tudományos életbe is jobban bekapcsolódhat. Kutatói karrierem szempontjából ez egy fontos állomás lenne.
Summary
Presentation of the international scientific/innovation event to be visited in the project and description of the proposed participation Present the type, purpose, organizers, and significance of the international event in the scientific community. Present the purpose of the participation (e.g., paper, poster, other activity), the expected impact of the participation in the event and its significance in building your own research career. The 8th ICCTA is an international conference on informatics that is of greater importance in the discipline of computer science (its main organizer is the FH JOANNEUM University of Applied Sciences in Austria, but its organizing committee also includes researchers from Europe, Asia, America and Australia). ICCTA provides for the presentation and exchange of new research results at the international level in the field of computer applications. The conference will pay special attention to solving data-based problems using artificial intelligence methods, facilitating scientific exchange between academics and researchers, as well as industries around the world. One of the tracks in the conference, "Computational Intelligence and AI techniques," coincides with my research area. The 3rd ICPRAI Conference awaits research findings in my field, namely signal and image processing and artificial intelligence. The aim of the conference is to bring together researchers in pattern recognition and artificial intelligence to present and discuss their new theoretical, methodological developments or developments related to new applications in this field. It is organized by the Université de Paris, but researchers from all continents are represented on its organizing and program committee.
The purpose of my participation is to give a presentation in each case (at the two major events above) and to establish a personal relationship with international experts researching on the same subject in order to launch a joint research. As a positive effect of this, my research group can be better involved in international scientific life. For my research career, this would be an important stage.
Summary and aims of the project for a general audience Provide a short, general introduction to the international event to be visited, the purpose of the participation, and its expected results. I plan to attend two international conferences, as it would be important for my research on artificial intelligence (including deep neural network methods) to exchange knowledge and to discuss with foreign researchers.
The 8th ICCTA is an international conference on informatics that is of greater importance in the discipline of computer science. ICCTA provides for the presentation and exchange of new research results at the international level in the field of computer applications. The conference will pay special attention to solving data-based problems using artificial intelligence methods, facilitating scientific exchange between academics and researchers, as well as industries around the world. One of the tracks in the conference, "Computational Intelligence and AI techniques," coincides with my research area.
The 3rd ICPRAI Conference awaits research findings in my field, namely signal and image processing and artificial intelligence. The aim of the conference is to bring together researchers in pattern recognition and artificial intelligence to present and discuss their new theoretical, methodological developments or developments related to new applications in this field.
The purpose of my participation is to give a presentation in each case (at the two major events above) and to establish a personal relationship with international experts researching on the same subject in order to launch a joint research. As a positive effect of this, my research group can be better involved in international scientific life. For my research career, this would be an important stage.
Final report
Results in Hungarian
A kutatás a mesterséges intelligencia két témájával, a megerősítéses tanulással és a gépi látással foglalkozott. A pénzügyi szektorban a gépi tanulás ígéretes eszköz, amely a tőzsdei kereskedésben is hasznosítható. A kutatás célkitűzése a mélytanulási modellek kidolgozása és finomítása volt a bevétel maximalizálása és a befektetési kockázat minimalizálása céljából a részvénykereskedés végrehajtásával. A kutatás középpontjában egy új, a jellemzőtér felosztásán és a párhuzamosan tanuló ágensek döntéshozatalának optimalizálásán alapuló ensemble technika állt. A jellemzőtérfelosztási ötlet alapján egy új ensemble módszert javasoltunk Split Feature Space Ensemble Method néven, és ennek három modellváltozatát fejlesztettük ki, melyek felülmúlták a standard ensemble megközelítést. A másik újszerű téma a történetvizualizáció volt, amely a számítógépes látás és a természetes nyelvi feldolgozás metszetében helyezkedik el. Ebben a feladatban egy mondatokból álló történethez kell megfelelő képsort generálni. A korábbi munkák rekurrens generatív modelleket használtak, a helyi és globális konzisztencia azonban kihívást jelentett ezeknél a megoldásoknál. A továbbfejlesztés érdekében egy új moduláris modellarchitektúrát javasoltunk Modular StoryGAN néven, amely a korábbi munkák legígéretesebb összetevőit tartalmazta. A szubjektív és objektív értékelés alapján modellünk felülmúlta a legmodernebb modelleket.
Results in English
The research dealt with two topics of artificial intelligence, reinforcement learning and computer vision. In the financial sector, machine learning is a promising tool, which can be utilized in stock trading as well. The aim of the research was to develop and refine deep reinforcement learning models to execute stock trading that maximizes revenue and minimizes investment risk. The main focus of the research was on a new ensemble technique based on splitting the feature space and the optimization of decision-making by agents learning in parallel. Based on the feature space splitting idea, we proposed a new ensemble method, called the Split Feature Space Ensemble Method, and developed three model variants of it. The experimental results show that the proposed method outperforms the standard ensemble approach. Another novel topic was the story visualisation that intersects computer vision and natural language processing. In this task, given a series of natural language sentences that compose a story, a sequence of images should be generated. Prior works have introduced recurrent generative models, however, local and global consistency is a challenging attribute of these solutions. For the improvement, we proposed a new modular model architecture named Modular StoryGAN containing the best promising components of prior works. Based on the subjective and objective evaluation, our model outperforms the state-of-the-art models.
