Regime Learning and Prediction on Time-series Data

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Ce projet porte sur la détection et la caractérisation de régimes, ainsi que la prévision de changement de régime dans les données de séries temporelles, avec des applications en analyse de données financières. Un régime correspond à une structure dynamique telle que la volatilité, les tendances, la dépendance entre les actifs financiers, etc. L'analyse du changement de régime vise à détecter de telles structures et leurs durées, et de prédire si et comment les structures changeront d'un régime à un autre. C'est une question clé dans de nombreux domaines, notamment la climatologie, l'écologie environnementale, la finance et l'économie, l'énergie, la météorologie, la médecine, voire le tourisme. À titre d'exemple, les gestionnaires de portefeuille de fonds de couverture gagneraient à comprendre les implications des changements de régime dans un écosystème financier puisqu'une bonne prédiction des changements structurels à venir leur permettrait d'optimiser les décisions d'investissement, c'est-à-dire de maximiser les bénéfices et réduire les risques. Ce projet vise à comprendre la dynamique transversale du marché financier en explorant une nouvelle approche pour la détection de régimes et pour la prédiction des changements de régime. En abordant le problème du point de vue du forage de données, nous construirons un nouveau cadre permettant la découverte de la dynamique et des caractéristiques de l'écosystème financier. Notre approche comprend plusieurs composants innovants. Nous découvrons et explorons des patrons séquentiels et trajectoires pour caractériser les régimes. Nous évaluons les effets des valeurs aberrantes sur les changements de régime. Nous explorons des trajectoires afin de construire des modèles de prédiction non linéaires. Nous cherchons à identifier les règles de causalité et les relations entre les actifs financiers, afin de fournir des informations sur la formation et la durée du régime et à tirer parti de ces connaissances pour la gestion de portefeuille. Nous concevons et développons de nouveaux modèles de prédiction des changements de régime en nous basant sur l'analyse de survie, l'apprentissage profond et les nouveaux modèles de représentation basés sur motifs.