Modelando Mercados de Cripto com Aprendizado Multi-Agente
Uma nova abordagem pra entender a dinâmica do mercado de cripto por meio de técnicas de modelagem avançadas.
― 8 min ler
Índice
Os mercados de cripto são conhecidos por suas mudanças rápidas de preços, tornando difícil prever o que vai acontecer. Eles são diferentes dos mercados de ações tradicionais porque têm muitos fatores únicos que afetam seus preços. Ao contrário das ações, que estão ligadas ao desempenho das empresas, os ativos de cripto têm seu próprio valor baseado em tecnologia, interesse dos usuários e muitos elementos externos, como leis e tendências de mercado.
Com o passar dos anos, o número de criptomoedas diferentes aumentou, e muita gente está interessada em negociar com elas. Existem vários tipos de ativos de cripto: alguns são usados para transações, enquanto outros podem representar a propriedade de itens do mundo real, como imóveis. Essa variedade adiciona complexidade para entender como esses mercados funcionam.
Modelos usados para estudar esses mercados precisam considerar suas características únicas. Modelos tradicionais que funcionam bem para ações podem não ser adequados para os mercados de cripto devido às suas características distintas, como oscilações extremas de preço e tecnologia descentralizada.
Pesquisas Anteriores sobre Modelagem de Mercados de Cripto
Estudos anteriores focaram em usar métodos da finança tradicional para analisar os mercados de cripto. No entanto, muitas vezes esses estudos deixavam de lado características importantes desses mercados. Felizmente, novos métodos como a modelagem baseada em Agentes melhoraram a compreensão de como diferentes fatores interagem nesses mercados.
A modelagem baseada em agentes permite que pesquisadores simulem como traders individuais podem agir com base em várias estratégias e informações. Esses modelos podem replicar alguns comportamentos de mercado que costumamos ver em negociações reais, como Flutuações de Preços e altos volumes de negociação.
Muitos estudos encontraram padrões consistentes nas mudanças de preços entre diferentes mercados, conhecidos como fatos estilizados. Por exemplo, os preços geralmente não sobem e descem de maneira normal, e às vezes períodos de alta atividade seguem outros com baixa atividade. Esse conhecimento pode ajudar a moldar a forma como os modelos são construídos e como eles funcionam.
Limitações dos Modelos Tradicionais
Modelos tradicionais muitas vezes assumem que todos os traders agem racionalmente com base nas informações disponíveis. No entanto, os mercados de cripto são influenciados por emoções e comportamentos especulativos, o que os torna imprevisíveis. Os traders podem agir com base em tendências ao invés de dados sólidos, levando a oscilações significativas no mercado.
Modelos anteriores também falharam em capturar a ampla gama de estratégias que os traders podem empregar no espaço cripto. A falta de técnicas como venda a descoberto ou alavancagem em muitas simulações iniciais limitou sua eficácia.
Outro desafio é que os ativos de cripto são negociados o dia todo, ao contrário dos mercados tradicionais que têm horários específicos. Isso significa que os modelos precisam levar em conta a negociação constante e a rápida velocidade das mudanças no mercado. As diversas tecnologias que suportam várias criptomoedas também complicam ainda mais o cenário.
Usando Aprendizado de Reforço Multi-Agente
Para enfrentar esses desafios, pesquisadores têm adotado uma nova abordagem chamada aprendizado de reforço multi-agente (MARL). Esse método utiliza múltiplos agentes que aprendem e adaptam suas estratégias enquanto interagem entre si e com o mercado. Cada agente toma decisões de forma independente com base em sua experiência e na situação atual do mercado.
Nesse arranjo, os agentes aprendem a prever preços e executar negociações dependendo de sua compreensão do mercado. Eles podem adaptar suas estratégias ao longo do tempo, respondendo às mudanças que ocorrem dentro do ambiente de mercado. Essa capacidade de aprender e ajustar é crucial no cenário altamente volátil das criptomoedas.
Uma característica importante é que esses agentes podem processar vários tipos de informações, ajudando-os a tomar decisões de negociação mais informadas. Eles levam em conta tanto os preços de mercado quanto os valores estimados dos ativos para uma tomada de decisão mais abrangente.
Visão Geral do Modelo de Simulação
O modelo de simulação desenvolvido para estudar os mercados de cripto envolve a configuração de agentes que vão operar com base em um conjunto de regras. Cada agente no modelo representa um investidor individual ou institucional. Eles negociam uma gama de ativos de cripto durante um período determinado.
O modelo leva em conta fatores importantes como custos de transação e taxas de juros para torná-lo o mais realista possível. O principal objetivo é testar quão bem os agentes podem prever tendências de mercado e executar negociações com base em suas estratégias.
A simulação é estruturada em várias etapas. Primeiro, os agentes são inicializados com parâmetros específicos, como os ativos que vão negociar e seus comportamentos iniciais. Depois disso, o modelo gera movimentos de preço para os ativos com base em padrões estabelecidos.
Os agentes então usam suas estratégias para realizar negociações, colocando ordens em uma estrutura de mercado centralizada. O modelo continuamente combina ordens de compra e venda, permitindo que os preços flutuem e fornecendo feedback para que os agentes possam refinar seus métodos.
Etapas de Implementação do Modelo
Configuração dos Agentes: No começo, o modelo inicializa um número de agentes, cada um atribuído a parâmetros iniciais. Esses parâmetros incluem suas estratégias de negociação e os ativos que vão lidar.
Inicialização dos Fundamentos do Mercado: Todos os preços iniciais dos ativos são configurados, e os movimentos de preços subsequentes são gerados com base em um ambiente de mercado simulado.
Tomada de Decisão dos Agentes: Os agentes utilizam dois algoritmos principais. O primeiro algoritmo foca em prever preços futuros com base em informações de mercado, enquanto o segundo algoritmo governa ações de negociação, como comprar, vender ou manter ativos.
Gestão do Livro de Ordens: À medida que os agentes colocam suas ordens, essas são coletadas e processadas. O livro de ordens combina ordens de compra e venda, definindo o preço de mercado para cada ativo com base na oferta e demanda.
Observações do Modelo
O modelo fornece insights sobre como os mercados de cripto se comportam, replicando características essenciais do mercado, como volatilidade de preços e volume de negociação. Ao comparar dados simulados com dados reais do mercado, os pesquisadores podem avaliar quão bem os agentes se saem.
Uma descoberta é que o modelo tende a mostrar mais estabilidade nos preços em comparação com as oscilações reais do mercado. Essa discrepância pode ser decorrente das estratégias dos agentes, que às vezes podem ser conservadoras demais, dada a natureza imprevisível dos ativos de cripto.
Outra observação é que a distribuição dos retornos do mercado simulado segue alguns padrões familiares encontrados em mercados reais. Apesar disso, o modelo ainda pode ter dificuldades com eventos extremos e mudanças súbitas que ocorrem na realidade.
Direções Futuras para Pesquisa
Existem várias áreas para melhorar o modelo e aumentar sua precisão e eficácia. Um aspecto importante é capturar melhor eventos raros no mercado, como saltos rápidos de preços ou quedas significativas. Isso requer refinamento em como os agentes tomam decisões diante de mudanças inesperadas.
Além disso, incorporar dados mais detalhados, como atividade de negociação intradia, pode fornecer uma compreensão mais rica da dinâmica do mercado. Também pode ser interessante investigar como fatores externos, como mudanças regulatórias ou anúncios econômicos importantes, impactam os mercados de cripto.
Pesquisar essas áreas pode ajudar a criar modelos mais robustos que reflitam melhor as complexidades da negociação de cripto. À medida que o mercado continua a evoluir, esforços contínuos para refinar esses modelos serão cruciais para entender como navegar nesse cenário dinâmico.
Conclusão
O estudo dos mercados de cripto apresenta muitos desafios devido às suas características únicas. Modelos financeiros tradicionais muitas vezes falham em prever com precisão o comportamento do mercado. Ao utilizar aprendizado de reforço multi-agente, os pesquisadores podem simular interações mais complexas que ocorrem entre os vários participantes do mercado.
Os modelos desenvolvidos mostram potencial para replicar características-chave do mercado. No entanto, ainda há oportunidades para melhorias. Futuros estudos devem focar em aprimorar a representação de dados e entender os efeitos de eventos inesperados. À medida que a pesquisa evolui, ela pode fornecer insights valiosos sobre o ambiente de negociação de cripto, beneficiando tanto traders quanto analistas de mercado.
Título: Modelling crypto markets by multi-agent reinforcement learning
Resumo: Building on a previous foundation work (Lussange et al. 2020), this study introduces a multi-agent reinforcement learning (MARL) model simulating crypto markets, which is calibrated to the Binance's daily closing prices of $153$ cryptocurrencies that were continuously traded between 2018 and 2022. Unlike previous agent-based models (ABM) or multi-agent systems (MAS) which relied on zero-intelligence agents or single autonomous agent methodologies, our approach relies on endowing agents with reinforcement learning (RL) techniques in order to model crypto markets. This integration is designed to emulate, with a bottom-up approach to complexity inference, both individual and collective agents, ensuring robustness in the recent volatile conditions of such markets and during the COVID-19 era. A key feature of our model also lies in the fact that its autonomous agents perform asset price valuation based on two sources of information: the market prices themselves, and the approximation of the crypto assets fundamental values beyond what those market prices are. Our MAS calibration against real market data allows for an accurate emulation of crypto markets microstructure and probing key market behaviors, in both the bearish and bullish regimes of that particular time period.
Autores: Johann Lussange, Stefano Vrizzi, Stefano Palminteri, Boris Gutkin
Última atualização: 2024-02-16 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.10803
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.10803
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.