Studie

Vorhersage und Handel mit Kryptowährungen mit KI

Kryptowährungen als Investition

Wissenschaftler untersuchten die Vorhersagbarkeit von drei wichtigen Kryptowährungen – Bitcoin, Ethereum und Litecoin – und die Rentabilität von Handelsstrategien, die auf der Grundlage von Techniken des maschinellen Lernens (z. B. lineare Modelle, Random Forests und Support Vector Machines) entwickelt wurden. Die Modelle der Blockchain-Ökonomie wurden in einer Periode mit beispiellosen Turbulenzen validiert und in einer Periode mit Baisse-Märkten getestet, sodass beurteilt werden kann, ob die Vorhersagen auch dann gut sind, wenn sich die Marktrichtung zwischen dem Validierungs- und dem Testzeitraum ändert. Die positiven Ergebnisse stützen die Behauptung, dass maschinelles Lernen robuste Techniken zur Erforschung der Vorhersagbarkeit von Kryptowährungen und zur Entwicklung profitabler Handelsstrategien auf diesen Märkten bietet, selbst unter ungünstigen Marktbedingungen. Damit bietet die Blockchain auch kommerziellen Wert, der über die Anwendung der Blockchain für wissenschaftliche Anwendungen hinausgeht. Prognosen zu einer Vielzahl von Kryptowährungen finden sich auf coin-prognose.de und bieten somit wertvolle Informationen zum Investment in digitale Währungen der Blockchain.

Einführung

Seit seiner Einführung, die zeitgleich mit der internationalen Krise von 2008 und dem damit verbundenen Mangel an Vertrauen in das Finanzsystem stattfand, hat Bitcoin einen wichtigen Platz in der internationalen Finanzlandschaft eingenommen und eine umfangreiche Medienberichterstattung sowie die Aufmerksamkeit von Aufsichtsbehörden, staatlichen Institutionen, institutionellen und privaten Anlegern, der Wissenschaft und der Öffentlichkeit im Allgemeinen auf sich gezogen. So war beispielsweise die Frage „Was ist bitcoin?“ die beliebteste Google-Suchfrage in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich im Jahr 2018. Ein weiteres Beispiel ist die Einführung von Bitcoin-Futures-Kontrakten im Dezember 2017 durch die Chicago Board Options Exchange (CBOE) und die Chicago Mercantile Exchange, was darauf hindeutet, dass die traditionelle Finanzindustrie versucht, sich diesem Markttrend nicht zu entziehen.

Der Erfolg von Bitcoin, gemessen an seinem rasanten Wachstum der Marktkapitalisierung und seinem Kursanstieg, führte zur Entstehung einer Vielzahl anderer Kryptowährungen, die sich meist nur in wenigen Parametern von Bitcoin unterscheiden. Mittlerweile ist der Markt für Kryptowährungen zu einem der größten unregulierten Märkte der Welt geworden, der im Juli 2021 mehr als 5,7 Tausend Kryptowährungen, 23 Tausend Online-Börsen und eine Gesamtmarktkapitalisierung von mehr als 270 Milliarden USD umfasste.

Obwohl ursprünglich als elektronisches Peer-to-Peer-Zahlungsmittel konzipiert, erlangten Bitcoin und andere danach geschaffene Kryptowährungen schnell den Ruf, reine Spekulationsobjekte zu sein. Ihre Kurse sind größtenteils idiosynkratisch, da sie hauptsächlich durch verhaltensbedingte Faktoren bestimmt werden und nicht mit den großen Klassen von Finanzanlagen korrelieren. Dennoch wird ihre Informationseffizienz immer noch diskutiert. Infolgedessen begannen viele Hedgefonds und Vermögensverwalter, Kryptowährungen in ihre Portfolios aufzunehmen, während die akademische Gemeinschaft beträchtliche Anstrengungen zur Erforschung des Kryptowährungshandels unternahm, wobei der Schwerpunkt auf Algorithmen des maschinellen Lernens.

In diesem Beitrag betrachten wir die Vorhersagbarkeit und Rentabilität von drei wichtigen Kryptowährungen – Bitcoin, Ethereum und Litecoin – unter Verwendung von ML-Techniken. Diese drei Kryptowährungen wurden aufgrund ihres Alters, ihrer gemeinsamen Merkmale und ihrer Bedeutung in Bezug auf die Medienberichterstattung, das Handelsvolumen und die Marktkapitalisierung ausgewählt.

Merkmale und Erfolge der Blockchain für Finanzmärkte

Bitcoin als virtuelle Peer-to-Peer (P2P)-Währung war zunächst erfolgreich, weil es das Problem des doppelten Geldausgebens mit seiner auf Kryptographie basierenden Technologie löst, die die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen dritten Partei beseitigt. Blockchain ist die Schlüsseltechnologie hinter Bitcoin, die als öffentliches digitales Hauptbuch funktioniert, in dem die Transaktionen zwischen den Nutzern aufgezeichnet werden. Da es keine zentrale Behörde gibt, ist dieses Hauptbuch unter den Teilnehmern des Netzwerks replizierbar, die es mit Hilfe spezieller Software gemeinsam pflegen.

Das Bitcoin-„Ökosystem“ weist mehrere Merkmale auf: Es ist immateriell (da es sich um ein elektronisches System handelt, das auf kryptografischen Entitäten ohne physische Repräsentation oder intrinsischen Wert basiert), dezentral (benötigt keinen vertrauenswürdigen Drittvermittler), zugänglich und einvernehmlich (ist quelloffen, wobei das Netzwerk die Guthaben und Überweisungen von Bitcoins verwaltet), integer (löst das Problem des doppelten Geldausgebens), transparent (Informationen über alle Transaktionen sind öffentlich bekannt), global (es gibt keine geografischen oder wirtschaftlichen Schranken für die Nutzung), schnell (die Bestätigung eines Bitcoin-Handels dauert weniger Zeit als eine normale Banküberweisung), billig (die Transferkosten sind relativ niedrig), unumkehrbar und unveränderlich. (Bitcoin-Transaktionen können nicht rückgängig gemacht werden, und einmal in der Blockchain aufgezeichnet, kann der Handel nicht mehr geändert werden), teilbar, widerstandsfähig (das Netzwerk hat sich als robust gegenüber Angriffen erwiesen), pseudonym (das System gibt die Identität der Nutzer nicht preis, aber die Adressen ihrer Geldbörsen), und die Bitcoin-Menge ist auf 21 Millionen Einheiten begrenzt.

Litecoin und Ethereum wurden im Oktober 2011 bzw. im August 2015 eingeführt. Litecoin verwendet das gleiche Protokoll wie Bitcoin und hat eine Obergrenze von 84 Millionen Einheiten. Es wurde entwickelt, um die für das Mining benötigte Rechenleistung einzusparen und so die Verarbeitungsgeschwindigkeit insgesamt zu erhöhen und Transaktionen deutlich schneller durchzuführen, was besonders in zeitkritischen Situationen attraktiv ist. Ethereum ist ebenfalls ein P2P-Netzwerk, aber im Gegensatz zu Bitcoin und Litecoin gibt es für den Kryptowährungs-Token Ether (in der Finanzliteratur wird dieser Token gewöhnlich als Ethereum bezeichnet) keine Höchstmenge. Darüber hinaus bietet das Ethereum-Protokoll eine Plattform, die Anwendungen auf seiner öffentlichen Blockchain ermöglicht, sodass jeder Nutzer sie als dezentrales Hauptbuch nutzen kann. Insbesondere ermöglicht es Online-Anwendungen für vertragliche Vereinbarungen (intelligente Verträge) mit minimalen Möglichkeiten für Ausfallzeiten, Zensur, Betrug oder Eingriffe Dritter. Diese Eigenschaften erklären das Interesse, das Ethereum seit seiner Einführung auf sich gezogen hat, und machen es zur zweitwichtigsten Kryptowährung.

Wissenschaftliche Untersuchungen

In der frühen Forschung zu Bitcoin wurde diskutiert, ob es sich tatsächlich um eine andere Art von Währung oder einen reinen Spekulationswert handelt, wobei die Mehrheit der Autoren letztere Ansicht aufgrund der hohen Volatilität, der extremen kurzfristigen Renditen und des blasenartigen Preisverhaltens unterstützte. Diese Behauptung wurde auf andere gut implementierte Kryptowährungen wie Ethereum, Litecoin und Ripple übertragen. Die Auffassung, dass es sich bei Kryptowährungen um reine Spekulationswerte ohne jeglichen inneren Wert handelt, führte zu einer Untersuchung der möglichen Beziehungen zu makroökonomischen und finanziellen Variablen sowie zu anderen Preisdeterminanten aus der Verhaltenssphäre der Anleger.

Die Tatsache, dass die Bitcoin-Preise hauptsächlich durch die öffentliche Anerkennung getrieben werden – gemessen durch Nachrichten in sozialen Medien, Google-Suchen, Wikipedia-Aufrufe, Tweets oder Kommentare in Facebook oder spezialisierten Foren – wurde auch im Fall anderer Kryptowährungen untersucht. Wissenschaftler heben hervor, dass die Anlegerstimmung ein guter Prädiktor für die Kursentwicklung von Kryptowährungen ist und dass Kryptowährungen in Zeiten der Unsicherheit als Absicherung genutzt werden können. Die Ergebnisse deuten auf das Vorhandensein von Herdenverhalten bei Anlegern von Kryptowährungen hin und legen nahe, dass Verankerungs- und Aktualitätsverzerrungen, falls vorhanden, nichtlinear und umfeldspezifisch sind. Andere Studien zeigen, dass ein Anstieg der Coronavirus-Angst zu negativen Renditen und einem hohen Handelsvolumen geführt hat. Die Wissenschaft kommt zu dem Schluss, dass sich Bitcoin in Zeiten der Marktnot (z. B. während der Coronavirus-Pandemie) eher wie andere Finanzanlagen verhält – er dient nicht als sicherer Hafen. Jedoch hat sich Bitcoin nach einer anfänglichen Übergangsphase, als der Markt zu reifen begann, in Richtung Effizienz bewegt.

In den letzten drei Jahren hat das Interesse an der Vorhersage von Kryptowährungen und der Erzielung von Gewinnen mit Hilfe von ML-Techniken zugenommen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass alle diese Arbeiten darauf hinweisen, dass ML-Modelle unabhängig vom Analysezeitraum, der Datenhäufigkeit, dem Anlagehorizont, dem Eingabesatz, dem Typ (Klassifizierung oder Regression) und der Methode ein hohes Maß an Genauigkeit aufweisen und die Vorhersagbarkeit der Preise und Renditen von Kryptowährungen verbessern, wobei sie konkurrierende Modelle wie autoregressive integrierte gleitende Durchschnitte und Exponential Moving Average übertreffen. Etwa die Hälfte der Studien vergleicht auch die Leistung der Handelsstrategien, die auf der Grundlage dieser ML-Modelle entwickelt wurden, mit der passiven Buy-and-Hold-Strategie (mit und ohne Handelskosten). Im Wettbewerb zwischen den verschiedenen ML-Modellen gibt es keinen eindeutigen Sieger. Die übereinstimmende Schlussfolgerung ist jedoch, dass ML-basierte Strategien in Bezug auf die kumulative Gesamtrendite, die Volatilität und die Sharpe-Ratio besser sind als die passive Strategie.

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