Фрактальная геометрия

Наука о Хаосе является большим, чем просто новая техника торговли. Это - новый подход к восприятию окружающего мира. До середины 1970- х годов у нас не было достаточно мощных компьютеров или другого оборудования, необходимых для математического и функционального анализа нашего мировоззрения. Теория Хаоса - это первый подход, успешно моделирующий сложные формы (живые и неживые) и турбулентные потоки, в соответствии со строгими канонами математической методологии.

Фрактальная геометрия, один из инструментов теории хаоса, используется для изучения феноменов, которые являются хаотическими только с точки зрения евклидовой геометрии и линейной математики.

Фрактальный анализ произвел революцию в характере исследований, ведущихся в несметном количестве различных областей науки метеорологии, медицине, геологии, экономике, метафизике. Эта новая перспективная стратегия обладает потенциалом глубокого воздействия на всех из нас, сильно изменив нашу жизнь. Фрактальный анализ - новая мощная парадигма. Вместе с квантовой механикой и теорией относительности, это новый научный мир, некогда приоткрывшийся Галилею.

Хотя классическая физика может смоделировать процесс создания Вселенной от первой наносекунды "большого взрыва" до настоящего времени, она не в состоянии создать модель потока крови, протекающей по левому желудочку человеческого сердца за одну секунду. Классическая физика может моделировать структуру вещества от кварков в составе атомов до галактических скоплений. Но она не в состоянии создать модель формы облака, структуры растения, речного потока или махинаций рынка.

Наука представляется вполне удобной с ее способностью создания моделей, использующих линейную математику и евклидову геометрию. Но ее успехи не впечатляют, когда дело приходится иметь с нелинейными турбулентными и живыми системами. Очень просто определяемый, нелинейный эффект возникает, когда энергия следствия многократно сильнее энергии причины. В ньютоновом мире существует абсолютная связующая цепь между причиной и эффектом, а в евклидовой геометрии - все формы гладки и регулярны. Ни один из этих подходов не может объяснить поведение такой системы, как рынок.

В реальном мире эти отвергнутые "предметы не первой необходимости" вовсе не являются отклонениями, характеризующиеся как незначительные, от норм евклидова пространства; скорее, они представляют собой существенные характеристики реальных систем. Вычленяя эти несущественные отклонения (теперь известные как фракталы) из нормы, мы сможем увидеть реальную основную структуру энергии и поведения.

Мандельброт и другие ученые, такие как Пригожий, Файженбаум, Бэрнсли, Смэйл и Хенон, нашли открытие нового подхода к изучению поведения живого и неживого невероятным. Они обнаружили, что на границе между конфликтами противоположных сил стоит не рождение хаотических, беспорядочных структур, как считалось ранее, а происходит спонтанное возникновение самоорганизации порядка более высокого уровня. Более того, структура этой самоорганизации не структурирована согласно схемам Евклида/Ньютона, а является новым видом организации. Она не статична, а находится внутри движения и роста. Судя по всему, организация этого порядка применима ко всем: от застежек молнии до экономического рынка.

Эта новая внутренняя структура проявляется в определенных местах, ранее отмеченных исследователями как несущественные случайности и, следовательно, отвергнутых. Фазы, отмечающие зарождение турбулентности, определение их временных характеристик и интенсивность, теперь могут быть предсказаны с более высокой математической точностью существование порядка в хаосе и рождение порядка из хаоса. Рассмотрим типичную проблему в случае применения линейного анализа.

Английский ученый Льюис Ф.Ричардсон первым сформулировал задачу вычисления длины береговой линии или любой национальной границы.На первый взгляд, задача, кажется, не имеет научной ценности, но она поднимает очень серьезные проблемы, ставящие под вопрос жизнеспособность евклидовой геометрии, используемой при измерении некоторых классов объектов, в том числе рынки.

Представим, что поставлена задача измерения береговой линии. Мы хотим получить максимально точный результат и берем линейку длиной десять футов. Идем вдоль полуострова. Закончив работу, производим расчеты и получаем результат. Но решаем, что десятифутовая линейка пропускает слишком много деталей, берем линейку в один ярд и повторяем выполнение задания. После вторичного измерения длина оказывается намного больше предыдущего. Использование однофутовой линейки выдало бы еще более завышенный результат. Чем короче измеряющая линейка, тем большее количество деталей захватывается. Береговая линия - представитель класса объектов, имеющих бесконечную длину в конечном пространстве.

Длина береговой линии неизмерима при евклидовом подходе к измерению. Если бы у побережья Флориды была гладкая евклидова форма, то ответ на вопрос относительно ее длины был бы известен. Но, фактически, все естественные формы неправильны.

Мандельброт предложил новый метод измерения таких естественных объектов. Он назвал его фрактальным или, более точно, фракционным измерением. Фракционное измерение - степень грубости или неправильности, нерегулярности, структуры или системы. Мандельброт обнаружил, что результаты фракционного измерения остаются постоянным для различных степеней усиления неправильности объекта. Другими словами, существует регулярность для любой нерегулярности. Когда мы относимся к чему - либо, как к возникающему случайным образом, то это указывает на то, что мы не понимаем природу этой хаотичности. В терминах рынка это означает, что формирование одних и тех же типичных формаций должны происходить в различных временных рамках. Одноминутный график будет описывать фрактальную формацию также, как и месячный график.

Мандельброт обнаружил также близкое родство между фрактальным числом реки Миссисипи и ценами на хлопок на всем временном интервале, который он изучал. В это время происходили различные события, которые могли бы оказать влияния на цену хлопка, а именно мировые войны, наводнения, засухи и прочие подобные бедствия. Таким образом, можно сделать вывод, что рынки есть "живая" нелинейная функция, а не "классическая" являющаяся линейной функцией. Это частично объясняет, почему 90 % трейдеров, использующих обычный технический анализ, постоянно проигрывают. Мало того, что технический анализ основан на ложном предположении о подобии будущего прошлому, но и потому, что использует несоответствующие линейные методы исследований.

Методы евклидовой геометрии не годятся для измерения береговой линии, также как и для определения поведения рынка. Действительно, само человеческое тело представляет собой самый богатый источник уже существующих фрактальных структур. Электрическая активность сердца - рекурсивный (фрактальный) процесс. То же можно сказать и об иммунной системе, бронхиальных трубках, легких, печени, почках, вестибулярном аппарате - все это фрактальные структуры. В действительности, вся физическая структура человеческого тела имеет фрактальную природу.

Учитывая вышесказанное, было бы разумно выдвинуть теоретическое предположение о том, что любой продукт взаимодействия людей (например, рынки) должен быть фракталом по своей структуре. Рынок является продуктом массовой психологии и объединением фрактальных структур индивидуальных трейдеров. Это означает, что рынок создается турбулентной коллективной деятельностью и является нелинейным явлением.

Каждый трейдер, получив немного опыта, узнает, что рынки это непростое механическое смешение спроса и предложения. Если бы люди были машинами, то ценовое движение было бы просто перекачивающей системой спроса и предложения, как два бассейна, в которых вода перетекает из бассейна в бассейн. Маятник, подвешенный между двумя магнитами - простая система с двумя бассейнами (см. Рисунок 1). Двухводоемные аттракторы - просты, линейны и неустойчивы. Рынок с двумя бассейнами (спрос, предложение) не имел бы никакой сложности, нелинейности, турбулентности, или волатильности (изменчивости).

Рисунок 1. Двухводоемный аттрактор

Если поместить рядом с управляемым двумя магнитами маятником третий магнит, то в системе появится хаос, или фрактальная структура. В нашем собственном моделировании мы определили пять различных вариантов размещения магнитов в системе, что затрагивало ценовое перетекание от одного бассейна в другой. Система становилась нелинейной, динамической и хаотической. И такая система функционировала.

Поскольку рынки - это нелинейные, турбулентные системы, созданные взаимодействием людей, цен и времени действия, то они представляют собой идеальное место, где нужно искать наличие фрактальных структур. Снова и снова, турбулентные процессы в природе воспроизводят фантастические по сложности структуры, без всякой хаотичности, в которых можно наблюдать взаимную схожесть. Определение фрактальной структуры рынка позволяет найти способ понимания поведения системы, то есть поведение цены определенного товарного актива. Это способ увидеть систему, порядок и, что самое важное, предсказуемость там, где другие видят только неразбериху.

Фракталы появляются на экране компьютера моделированием, получаемым с помощью итераций. Аккреция - это несистематическая итерация. Одно прибавляется к другому, результат прибавляется к третьему и так далее. Простейшей моделью итерации является последовательность суммирования, известная как числа Фибоначчи. Последовательность начинается с 0 и первые два числа, которые складываются - это 0 и 1. Добавьте 1 к начальной величине - 0 и получите в результате 1. Добавьте вторую 1 и получите 2. Вычисление чисел последовательности по представленным правилам продолжается до бесконечности. Любопытная особенность, присущая этому итеративно - процессу, заключается в том, что отношение предыдущего числа к последующему стремится к 0.618, вне зависимости от того, какое место в ряду занимают эти числа последовательности. Соотношение 0.618 является инвариантным результатом систематической аккреции. Мир буквально наводнен соотношением 0,618. Сердечная мышца сокращается до 0,618 от своей изначальной длины. Совершенную структуру, определяемую соотношением 0.618, демонстрирует раковина моллюска Наутилус.

Рисунок 2. Модель Мандельброта.

Элегантным элементом фрактальной геометрии является набор Мандельброта, представленный на рисунке 2. Набор Мандельброта представляет собой идеальный фрактал и строительный блок фрактальной геометрии, создаваемый путем расположения чисел, получающихся в результате итерации полинома второго порядка на сложной поверхности.

Набор Мандельброта структурирован величиной 0.618, соотношением Фибоначчи. Он составлен исключительно с помощью винтовых форм и спиралей. Приблизительно так выглядит снизу раковина моллюска, очень похожая на набор Мандельброта. Всюду, где встречаются хаос, турбулентность, живые системы и беспорядок применима фрактальная геометрия. Как отмечено выше, фрактальный фактически означает фракционное измерение.

Если отталкиваться от линейной перспективы, мы никогда не будем видеть "реального" рынка, рискуя пребывать в дискомфорте и нести потери, вместо того, чтобы успешно торговать и получать прибыль.

Рисунок 3. Фрактальное дерево, смоделированное на компьютере

Фрактальность - это мера неправильности. Чем более беспорядочен и изменчив рынок, тем больше его фрактальное число. Фрактальное число максимально в точке перехода из одного состояния в другое. Поэтому все изменения рыночной тенденции сопровождаются наивысшим фрактальным числом, которое присуще разворотным барам, в сравнении с барами, лишь приближающие рынок к этой поворотной точке.

На рисунке 3 представлено фрактальное дерево, созданное с помощью компьютера английским ученым Майклом Бэтти. Каждая веточка дерева разделяется на две, чтобы в итоге создать фрактальный купол. Иллюстрация слева представляет шесть итераций или ветвлений. На тринадцатой итерации (иллюстрация справа) дерево приобретает уже более реалистические черты. Рекурсивное моделирование может генерировать различные разновидности деревьев с помощью изменения фрактального числа. Фрактальные деревья иллюстрируют тот факт, что фрактальная геометрия - мера изменений. Каждое разветвление дерева, каждый изгиб на реке, каждое изменение направления рынка - точка принятия очередного решения. Этот посыл является решающим фактором в обнаружении "фрактальности" волн Эллиота.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наука о хаосе снабжает нас новой парадигмой при исследовании рынков. Она обеспечивает более точный и предсказуемый способ анализа текущего и будущего поведения срочного товарного рынка. Она дает нам более эффективную схему поведения при торговле. Она не зависит от моделей прошлого и их приложения к настоящему и будущему, что является бесполезным. Эта парадигма концентрируется на текущем состоянии рынка, которое является простым объединением (и весьма похожим) индивидуального фрактального поведения массы трейдеров.

Фрактал - основная структура, как для описания рынка, так и для описания поведения отдельных трейдеров.

Один из главных вкладов новой науки о хаосе состоит в том, что она исследует "природные феномены". Мандельброт обнаружил, что фрактальные измерения рек являются подобными аналогичным структурам товарных рынков - признак того, что рынки являются больше природной функцией, чем процессом, созданным левым полушарием человеческого мозга. Наше представление основано на том, что экономический, фундаментальный, механический и технический анализ не в состоянии представить детальный и точный анализ поведения рынка. Если бы рынки были линейны, то проигравших было бы значительно меньше, особенно ввиду высокого уровня интеллекта среднего трейдера. Если бы традиционная логика работала, было бы меньше жалоб и больше рассказов об успехах.

Список используемой литературы:

1. А. А. Кириллов Повесть о двух фракталах. — Летняя школа «Современная математика». — Дубна: 2007 г.

2. Кроновер Р. М. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории.

3. Мандельброт Бенуа, Ричард Л. Хадсон (Не)послушные рынки: фрактальная революция в финансах = The Misbehavior of Markets. — М.: «Вильямс», 2006. — С. 400. — ISBN 5-8459-0922-8

4. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. — М.: «Институт компьютерных исследований», 2002г.;

5. Пайтген Х.-О., Рихтер П. Х. Красота фракталов. — М.: «Мир», 1993г.;

6. Learning ActionScript 3.0 A beginner Guide, Adobe Developer Library;

7. Федер Е. Фракталы. — М: «Мир», 1991.

8. Фоменко А. Т. Наглядная геометрия и топология. — М.: изд-во МГУ, 1993.

9. Фракталы в физике. Труды 6-го международного симпозиума по фракталам в физике, 1985. — М.: «Мир», 1988.

10. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Миниатюры из бесконечного рая. — Ижевск: «РХД», 2001.

11. Электронная энциклопедия Википедия. Фракталы http://ru.wikipedia.org/wiki/Фрактал.

12. Электронная энциклопедия ВикиЗнание. Эвентологические фракталы. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/ Эвентологические фракталы.

Поиск по сайту: