Текст к презентации "Курсовая"

Однако, хаос не случаен. Подтверждением тому могут служить некоторые аспекты астрономии, астрологии и религиозных течений, которые мы не станем затрагивать в нашем тексте. И, более того, несмотря на кажущуюся непредсказуемость, он динамически детерминирован (т.е. определен) и не выходит за рамки четких закономерностей. И, хотя на первый взгляд, непредсказуемость
хаоса граничит со случайностью – это обманчивое впечатление. Согласно Теории Хаоса, когда речь заходит о хаотичном движении цен, то имеется в виду не их случайное движение, а упорядоченное определенным способом движение. И, если динамика рынка и хаотична, это не говорит о ее случайности. Т.е., случайность и непредсказуемость – понятия не однозначные, и это важно понимать.

Непредсказуемость хаоса, как правило, объясняется существенной зависимостью от начальных условий. Такая зависимость указывает на то, что даже самые незначительные просчеты в определении параметров изучаемого объекта могут привести к абсолютно неверному прогнозу. Такие ошибки могут возникнуть в результате незнания или непонимания изначально предлагаемых условий. Неважные на первый взгляд моменты, которым трейдер может по неопытности или лени не придать значения, дадут неверно поставленную задачу, и, как следствие, приведут к неправильному прогнозу. Например, касательно невозможности делать правильные долгосрочные
прогнозы погоды существенную зависимость от начальных условий называют "эффектом бабочки". "Эффект бабочки" указывает на существование вероятности того, что взмах крыла бабочки в Бразилии приведет к появлению торнадо в Техасе.

Также отметим, что факторы воздействия могут быть экзогенные (внешние), и эндогенные
(внутренние). В качестве характерного примера хаотичного движения и влияния экзогенных и эндогенных факторов можно привести движение бильярдного шара. Кто хоть раз играл в бильярд, прекрасно знает, насколько на конечный результат – попадание шара в лузу – влияет направление удара кием, сила удара, расположение шара относительно других шаров и некоторые другие вводные данные. Малейший просчет в одном из этих факторов приведет к абсолютно непредсказуемой траектории движения шара по столу. Однако, даже при всех правильных действиях игрока движение шара может стать непредсказуемым на одном из этапов движения:
после соприкосновения с бортом стола, другими шарами, лузой.

Исходя из вышесказанного можно утверждать, что будущее предсказать невозможно, так как всегда существуют изначальные ошибки измерения, порожденные в том числе незнанием всех факторов и условий. Как итог: мелкие недочеты и/или ошибки порождают крупные последствия, которые, как правило, развиваются лавинообразно, или в геометрической прогрессии.

Существует утверждение, что Хаос - более высокая форма порядка. Однако, более правильно считать Хаос другой формой порядка: с неизбежностью в любой динамической системе за порядком в обычном его понимании следует хаос, а за хаосом - порядок. И, если определять Хаос как беспорядок, то внутри него формируется своя, особенную форму порядка. К примеру, дым от сигарет, поднимающийся сначала в виде упорядоченного столба далее под влиянием внешней
среды принимает все более причудливые очертания, а его движения становятся хаотичными. Другой пример хаотичности в природе - лист дерева или рисунок кожи пальца человека: ученые доказали, что абсолютной идентичности не бывает НИКОГДА.

Движение от порядка к Хаосу и обратно является сущностью Вселенной, какие бы проявления ее мы не рассматривали. Даже в мозгу человека одновременно присутствует упорядоченное и хаотическое начала. Первое соответствует левому полушарию мозга, а второе - правому. Левое полушарие отвечает сознательное поведение человека, за выработку линейных правил и стратегий в поведении человека, где четко определяется "если…, то…". В правом же полушарии царит нелинейность и хаотичность. Интуиция является одним из проявлений правого полушария мозга. Не зря древняя китайская мудрость гласит, что мысли человека подобны обезьянам, прыгающим с ветки на ветку.

Теория Хаоса

изучает порядок хаотичной системы, которая выглядит случайной, беспорядочной. При этом Теория Хаоса дает возможность построить модель такой системы, не ставя задачу точного
прогнозирования поведения хаотичнойой системы в будущем.

Теория Хаоса начала зарождаться еще в XIX веке, однако действительное научное развитие она получила во второй половине XX века, вместе с работами Эдварда Лоренца (Edward Lorenz) из Массачусетского технологического института и франко-американского математика Бенуа Б. Мандельброта (Benoit B. Mandelbrot).

Эдвард Лоренц в свое время (начало 60-х годов XX века, работа опубликована в 1963 году) рассматривал причины трудности прогнозирования погоды. Заметим, что до появления работы Лоренца в научной среде господствовало два мнения относительно возможности точного прогнозирования погоды на бесконечно длительный срок.

Первый подход был сформулирован в 1776 году французским математиком Пьером Симоном Лапласом. Он утверждал, что "…если мы представим себе разум, который в данное мгновение постиг все связи между объектами во Вселенной, то он сможет установить соответствующее положение, движения и общие воздействия всех этих объектов в любое время в прошлом или в будущем". Направление его мыслей повторяли знаменитое изречение Архимеда: "Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир". Таким образом, Лаплас и приверженцы его теории говорили, что для точного прогнозирования погоды необходимо только собрать больше информации обо всех частицах во Вселенной, их местоположении, скорости, массе, направлении движения, ускорении и т.д. Лаплас считал, что чем больше человек будет иметь информации, тем точнее будет его прогноз относительно будущего.

Второй подход относительно возможности прогнозирования погоды был сформулирован другим французским математиком Жюлем Анри Пуанкаре. В 1903 году он сказал: "Если бы мы точно знали законы природы и положение Вселенной в начальный момент, мы могли бы точно предсказать положение той же Вселенной в последующий момент. Но даже если бы законы природы открыли нам все свои тайны, мы и тогда могли бы знать начальное положение только приближенно. Если бы это позволило нам предсказать последующее положение с тем же приближением, это было
бы все, что нам требуется, и мы могли бы сказать, что явление было предсказано, что оно управляется законами. Но это не всегда так; может случиться, что малые различия в начальных условиях вызовут очень большие различия в конечном явлении. Малая ошибка в первых породит огромную ошибку в последнем.
Предсказание становится невозможным, и мы имеем дело с явлением, которое развивается по воле случая".

В этом высказывании Пуанкаре и состоит постулат Теории Хаоса о зависимости от начальных условий. Последующее развитие науки, особенно квантовой механики, опровергло детерминизм теории Лапласа. В 1927 году немецкий физик Вернер Гейзенберг открыл и сформулировал принцип неопределенности. Этот принцип объясняет, почему некоторые случайные явления не подчиняются детерминизму Лапласа. Гейзенберг показал принцип неопределенности на примере радиоактивного распада ядра. Так, из-за очень малых размеров ядра невозможно знать все
процессы, происходящие внутри него. Поэтому, сколько бы информации мы не собирали о ядре, точно предсказать, когда это ядро распадется - невозможно.

Таким образом, мы подошли вплотную к самой Теории Хаоса, изучение которой основано на таких инструментах, как аттракторы и фракталы.

Аттрактор (англ. to attract - притягивать) - геометрическая структура, характеризующая поведение в фазовом пространстве по прошествии длительного времени.

Аттрактор Лоренца рассчитан на основе всего трех степеней свободы - три обыкновенных дифференциальных уравнения, три константы и три начальных условия. Однако, несмотря на свою простоту, система Лоренца ведет себя псевдослучайным (хаотичным) образом.

Смоделировав свою систему на компьютере, Лоренц выявил причину ее хаотического поведения - разницу в начальных условиях. Даже микроскопическое отклонение двух систем в самом начале в процессе эволюции приводило к экспоненциальному накоплению ошибок и соответственно их стохастическому расхождению.

Наряду с этим, любой аттрактор имеет определенные размеры границ, поэтому экспоненциальная расходимость двух траекторий разных систем не может продолжаться бесконечно. Рано или поздно орбиты вновь сойдутся и пройдут рядом друг с другом или даже совпадут, хотя последнее и маловероятно. Кстати, совпадение траекторий является правилом поведения простых предсказуемых аттракторов.

Сходимость-расходимость (или складывание и вытягивание соответственно) хаотичного аттрактора систематически устраняет начальную информацию и заменяет ее новой. При схождении траектории сближаются и начинает проявляться эффект близорукости - возрастает неопределенность крупномасштабной информации. При расхождении траекторий наоборот, они расходятся и проявляется эффект дальнозоркости, когда возрастает неопределенность мелкомасштабной информации (этот подход применил в своей Теории Пассионарности Л. Н. Гумилев, назвав такие явления «оберрацией близости» и «оберрацией дальности»).

В результате постоянной сходимости-расходимости хаотичного аттрактора неопределенность стремительно нарастает, что с каждым моментом времени лишает нас возможности делать точные прогнозы. То, чем так гордится наука - способностью устанавливать связи между причинами и следствиями - в хаотичных системах невозможно. Причинно-следственной связи между прошлым и будущем в Хаосе не существует.

Также надо отметить, что скорость схождения-расхождения является мерой Хаоса, т.е. численным выражением хаотичности самой системы. Другой статистической мерой Хаоса служит размерность аттрактора.

Подводя промежуточный итог, заметим, что основным свойством хаотичных аттракторов является сходимость-расходимость траекторий разных систем, которые случайным образом постепенно и бесконечно перемешиваются.

На этом этапе поговорим о пересечении фрактальной геометрии и Теории Хаоса. А парадокс заключен в том, что хотя фрактал и является одним из инструментов Теории Хаоса, по сути он - противоположность Хаоса.

Главное различие между Хаосом и Фракталом состоит в том, что первый является динамическим явлением, а второй - статическим. Под динамическим свойством Хаоса понимается непостоянное и непериодическое изменение траекторий.

Фрактал - это геометрическая фигура, определенная часть которой повторяется снова и снова. Отсюда проявляется одно из свойств фрактала - самоподобие.

Другое свойство фрактала - дробность. Дробность фрактала является математическим отражением меры неправильности фрактала.

Фактически все, что кажется случайным и неправильным, может быть фракталом (очертания океанов и морей, облака, деревья, биение сердца, популяции и миграции животных, дым от костра или языки пламени).

В итоге, Теория Хаоса предполагает три основных принципа для изучения рынка:

1. Все в мире следует путем наименьшего сопротивления. Рынок подобен реке, выбирающей свое русло.
2. Путь наименьшего сопротивления определяется структурой, которая всегда обусловлена причинами и обычно не видна. Если русло реки глубоко и широко, течение медленное, если неглубокое и узкое - на реке образовываются буруны и стремнины. Поведение течения можно предсказать путем исследования русла реки.
3. Основная и обычно невидимая структура всегда может быть определена и изменена. Структура определяет поведение. Вы можете изменить поток вашей жизни и вашей торговли, распознавая основную структуру вашей торговли.

Рис. 2-7 показывает набор Мандельброта в двухмерном виде. Трехмерный вид показал бы прекрасный мир спонтанности и свободы, организуемый Странным Аттрактором. Он позволяет выйти за границы старых парадигм. Странный Аттрактор из четвертого измерения - самоорганизующий. Это место рождения свободы и понимания, как в действительности работает рынок. То, что поверхностный взгляд воспринимает как абсолютный Хаос, в котором не заметно никакого порядка, имеет определенный порядок, базирующийся на Странном Аттракторе, когда наблюдение ведется из четвертого измерения.

Другая характеристика Странного Аттрактора - это чувствительность к начальным условиям, которая иногда называется "Эффектом Бабочки". Малейшее отклонение от изначальньк условий может привести к огромным различиям в результате. Наш собственный опыт торговли показывает, что различия начальных условий при заключении сделок могут влиять на рентабельность торговой системы в пятикратном размере. Другими словами, заключение сделок при чувствительных начальных условиях может привести к увеличению прибыли на 500 процентов. Эдвард Лоренц20 об-

Рис. 2-7 Странный Аттрактор наружил важность начальных условий при исследовании закономерностей погодных явлений.

Он назвал свое открытие "Эффектом Бабочки ", который сегодня уже стал знаменитым:

Движение крыла бабочки в перу Через серию непредсказуемых и взаимосвязанных событий Может усилить движение воздуха и, в итоге,

Привести к урагану в Техасе.

Такая связь лишь в последнее время была научно доказана и проверена, но в действительности это - возвращение к старой народной мудрости. Как указывает Джеймс Гггейк, чувствительная зависимость от начальных условий - это старая идея, которую можно найти в детских стишках:

Не было гвоздя - подкова пропала,

Не было подковы - лошадь захромала,

Лошадь захромала - командир убит,

Конница разбита - армия бежит.

Враг вступает в город, пленных не щадя,

Потому что в кузнице не было гвоздя!

В соответствии с теми же принципами трейдер должен гибко реагировать на любые изменения в начальных условиях на рынке. Современный технический анализ не уделяет никакого внимания важности начальных условий. Мой торговый подход включает пять различных ракурсов: идет хорошо само по себе. Усилия становятся простыми, когда мы знаем, не зная, что мы знаем.

ТОЧЕЧНЫЙ АТТРАКТОР

Точечный Аттрактор (Рис. 2-4) - это простейший способ привнести порядок в Хаос. Он живет в первом измерении линии, которая составлена из бесконечного числа точек. Под воздействием этого аттрактора человек испытывает склонность к одной деятельности, и отвращение к другой. Новорожденный радуется пище, когда он голоден, и не любит мокрых и грязных подгузников. Его реакции аналогичны положительным и отрицательным полюсам электромагнитной реакции. Середина континуума приязнь/неприязнь известна как седловая точка. В ней находятся в равновесии все виды энергии, перед тем, как та или иная сила возобладает и направит энергию в ту или иную сторону. В человеческом поведении Точечный Аттрактор создает психологическую фиксацию на одном желании (или антипатии), и все остальное откладывается до тех пор, пока не будет удовлетворено (уничтожено) это желание. Молодой кобелек, крутящийся возле сучки, - это еще один типичный пример поведения, который вызван фракталом. Точечный Аттрактор - это целеустремленный - "черное-белое ", "хорошее-плохое" -аттрактор, за исключением седловой точки. Это аттрактор первой размерности, и он может использоваться для торговли на рынках. Точные методы для торговли на фондовых и товарных рынках исследуются и разъясняются в последующих главах.

Характеристика Циклического Аттрактора (рис. 2-5) - движение взад-вперед, подобно маятнику или циклическому магниту. Он притягивает, затем отталкивает, затем опять притягивает и т.д. Он живет во втором измерении плоскости, которая состоит из бесконечного числа линий. Им характеризуется рынок, заключенный в коридор, где цена движется вверх и вниз в определенном диапазоне в течение некоторого промежутка времени. Этот аттрактор более сложен, чем Точечный Аттрактор и является основной структурой для более сложного поведения. Одна деятельность автоматически ведет к другой в повторяющемся порядке, как за светом дня следует темнота ночи. В природе его можно наблюдать на ряде примеров, например, в системах хищник/добыча, где размер популяции соответствующих хищников или их жертв увеличивается и уменьшается в обратном соотношении.

На рынке зерна это явление носит годичный характер. Один год, для которого были характерны высокие цены, порождает увеличение посевных площадей следующей весной, что, в свою очередь, приводит к низким ценам. Затем фермеры уменьшают посевные площади, чтобы добиться

Рис. 2 -5. Циклический (Круговой) Аттрактор.

более высоких цен. В компьютерах эти итерации порождает электрический ток.

Циклический Аттрактор создает структурное напряжение между двумя полюсами и открывает путь для интеграции между двумя противоположностями. Синтез приходит из комбинации тезы и антитезы. Нейтрон порожден протоном и электроном. В структуре человеческого мозга, две части обеспечивают возможность присоединения третьей, вдохновляющей части.

Третий, более сложный, вид аттрактора известен как Аттрактор Торас (Рис. 2-6). Он начинает сложную циркуляцию, которая повторяет себя по мере движения вперед. Он живет в третьем измерении, которое состоит из бесконечного числа плоскостей. По сравнению с Циклическим и Точечным Аттракторами, Аттрактор Торас вводит большую степень беспорядочности, и его модели более сложны. На этом уровне, предсказания носят более точный характер, а модели имеют тенденцию казаться более законченными. Графически он выглядит как кольцо или рогалик. Он образует

Рис. 2-6 Двухмерный Циклический Аттрактор (Торас).

спиралевидные круги на ряде различных плоскостей, и иногда -возвращается сам к себе, завершая полный оборот.

Его основная характеристика - это повторяющееся действие. Кого-то может привлекать езда на велосипеде и туризм летом, а зимой - катание на лыжах.

Он имеет тенденцию создавать что-то вроде беспорядочного гомеостазиса, подобно тому, как популяция насекомых влияет на популяцию лягушек. Присутствие большего числа насекомых приводит к увеличению числа лягушек, а большее число лягушек будет поедать большее число насекомых, что сокращает популяцию насекомых. Имея меньше пищи, популяция лягушек начинает затухать. Подобные явления можно также наблюдать в стремлении мировых активов к безопасности. Если ставка по государственным бумагам повышается, они привлекают больше инвесторов. Затем повышаются цены на них, что опускает процентную ставку, и делает их менее привлекательными и т. д.

Сейчас мы перейдем к аттрактору, который больше всего влияет на человеческое поведение. Очень часто

Apophysis

Apophysis – является интересным инструментом для создания фракталов на основе базовых формул. Созданные по таким фрактальным формулам фракталы можно изменять до неузнаваемости с помощью разнообразных параметров (трансформация, цвет, преобразование, гамма, яркость, масштаб).

Готовый рисунок-фрактал можно сохранить в графический файл расширением jpg, png или bmp. К сожалению, сохранение анимационного фрактала в программе не предусмотрено, но, при желании, можно посмотреть на анимацию с помощью сценариев.

ChaosPro

ChaosPro – является одним из лучших бесплатных генераторов фракталов, с помощью которого легко можно создать множество футуристических фрактальных рисунков.

С программой довольно легко разобраться за счет простого и удобного интерфейса и автоматической генерации фракталов. Поднакопив опыта в создании фракталов можно будет переключиться на полное управление генерацией фракталов с большим количеством настроек (цвет, размытие, итерация, проецирование, размер, многослойность изображений, фильтры и др.).

2D фракталы можно преобразовать в 3D фракталы при использовании 3D-трансформации. Программа позволяет создавать анимацию на основе фрактальных изображений.

Созданные фракталы сохраняются в виде проектов в собственном формате программы либо экспортируются в растровые изображения (JPG, BMP, PNG). 3D-транформации сохраняются в виде 3D-объектов в формате POV, а анимации — в формате AVI.

Созданные фрактальные рисунки можно сохранить как в собственном формате программы ChaosPro, так и в растровые графические форматы (jpg, png, bmp) или 3D-объекты (pov), а также анимацию в формате avi.

XenoDream

XenoDream – эта программа является средой для создания разнообразных футуристических объемных структур при помощи комбинирования простых форм и фракталов.

Чтобы создать трехмерный фрактал не обязательно знать фрактальные формулы, в XenoDream можно создавать случайные структуры фракталов всего одним щелчком мыши. При помощи разнообразных настроек, которых огромное количество, можно изменять положение, размер, вращать, добавлять градиенты и др. Помимо этого всего можно управлять камерой, меняя ее положение, фокус и наклон, так же можно менять источники света и наличие или отсутствие теней даже для отдельных форм.

В программе можно создавать анимацию фракталов, которые сохраняются в виде отдельных изображений.

Готовые футуристические фракталы можно сохранять в собственном формате программы или экспортировать в популярные графические форматы (jpg, bmp, psd, tga), трехмерные объекты можно сохранять в форматы obj, povray inc и карты глубины Depth Maps.

Скачать программную среду для создания фракталов XenoDream.

В этой статье мы рассмотрели несколько известных решений, которые до сегодняшнего дня все еще разрабатываются и обновляются. Они позволяют генерировать футуристические фракталы. Каждая программа имеет свои особенности и направления, поэтому сказать какая из них лучше невозможно.