Обзор программных средств, реализующих алгоритмы нейровычислений для решения задач прогнозирования
Сегодня разработано большое количество программных продуктов, пригодных для применения там, где возникает необходимость использования технологии нейровычислений. Существуют универсальные нейросетевые пакеты, предназначенные для решения любых задач, которые можно решить при помощи нейронных сетей, от распознавания речи и образов до решения задач прогнозирования (Brain Maker Pro, NeuroSolution), но, как показывает практика, такие программные продукты не всегда удобны для решения задач прогнозирования временных рядов. Существует класс нейросетевых программных продуктов, предназначенных исключительно для решения задач прогнозирования временных рядов. Эти продукты ориентированы на финансовых работников - трейдеров, биржевых аналитиков и т.д., часто обладают дружественным графическим интерфейсом, и проектируются таким образом, чтобы человек, имеющий даже поверхностное представление о нейронных сетях, смог быстро их освоить. К таким программным продуктам относятся: Neuro Builder 2001, NeuroShell Day Trader, BioComp Profit, NeuroScalp.
Наиболее популярные сегодня в России следующие программные про-дукты, реализующие нейросетевые подходы к решению задач прогно-зиро-вания: Brain Maker Professional, NeuroShell Day Trader, Neuro Builder 2001.
Пакет Brain Maker Professional, цена $850 - предназначен для построения нейронных сетей обратного распространения. Пакет включает в себя программу подготовки и анализа исходных данных NetMaker, программу построения, обучения и запуска нейросетей BrainMaker, а также набор утилит широкого назначения. Программный пакет ориентирован на широкий круг задач - от создания прогностических приложений до организации систем распознавания образов и нейросетевой памяти. Значительное количество функций программы ориентировано на специалистов в области исследования нейросетей. Следует отметить, что организация внутреннего представления нейросетевых моделей является “прозрачной” и легко доступной для программного наращивания. В программе BrainMaker предусмотрена система команд для пакетного запуска.
Существует интерфейсная программа- функция для включения обученных сетей в программы пользователя. В целом пакет может быть интегрирован в программный комплекс целевого использования.
Программа BrainMaker предназначена для построения нейросети по некоторым исходным установкам, ее обучение в различных режимах, модификацию параметров сети. Программа имеет значительное количество контрольных функций для оптимизации процесса обучения. Помимо этого, программа предоставляет ряд методов анализа чувствительности выходов сети к различным вариациям входных данных, при этом формируется подробный отчет, в соответствие с которым можно дополнительно оценить степень функциональной зависимости входных и выходных значений.
NeuroShell Day Trader v. 3.0, цена $2590 - нейросетевая система, которая учитывает специфические нужды трейдеров и достаточно легка в использовании. NeuroShell Trader имеет, как и в других стандартных программах для трейдеров, «графический» пользовательский интерфейс. Возможности графики позволяют отображать данные в виде японских подсвечников (candlestick), в форме open/high/low/close, high/low/close, линейных графиков или гистограмм различных типов. Существует возможность менять цвета, сжимать и растягивать шкалы, прятать и вновь делать видимыми потоки данных. В ежедневной, недельной или месячной временной шкале можное отображать курсы акций, цены товаров (commodities), биржевые индексы (indexes) , взаимные фонды (mutual funds), обменые курсы валют (foreign exchange rates) и т.д.
NeuroShell Trader с легкостью читает стандартные текстовые файлы open/high/low/close/volume, которые поставляют большинство соответствующих агентств. В частности, NeuroShell Trader работает с текстовыми файлами, файлами в формате MetaStock (включая версию 6) и файлами данных в формате, используемом программами TradeStation, SuperCharts и Wall Street Analyst, которые Omega Research распространяет на своих компакт-дисках. Зачастую эти данные непосредственно могут быть использованы в качестве входных переменных для нейронной сети.
В NeuroShell Trader имеется обширная библиотека из более чем 800 технических индикаторов. Помимо стандартных индикаторов, таких как скользящие средние (moving averages), норма изменения (rate-of-change) или стохастические линии (stochastics), NeuroShell Trader дает возможность реализовать собственные индикаторы путем комбинации готовых функций из внушительного списка, в который входят условия «если-то», арифметические операторы, тригонометрические функции и многое другое.
Однако одним из основных достоинств рассматриваемого продукта является то, что нейронные сети являются встроенными, а не являются чем-то привнесенным извне и используемым отдельно. Они присутствуют в меню под рубрикой "Predictions"(Прогнозы) наряду с "Indicators"(Индикаторами) и "Data"(Данными). Мастер прогноза (Prediction Wizard) позволяет выбрать, что пользователь хочет предсказывать. Это могут быть цены закрытия (close), их процентные изменения или иные данные или индикаторы. Существует возможность устанавливать, на сколько дней вперед делать предсказания.
Neuro Builder 2001 Advanced, цена $3500 - продукт, принадлежащий к категории наукоемких, высокотехнологичных, узкопрофессиональных инструментов. Это 32-битное приложение, работающее под управлением ОС Windows 95/98/NT 4.0. В своей категории - специализированные программы для финансовых аналитиков - Neuro Builder 2001 занимает пограничное положение между серийными программами и заказными системами. Она может быть использована как самостоятельный продукт, может выступать составной частью сложного аналитического комплекса. Ниже перечислены семь главных отличительных характеристик программы Neuro Builder 2001:
а) программа Neuro Builder 2001 - приложение, созданное специально для решения задач прогнозирования на финансовых рынках;
б) программа Neuro Builder 2001 - приложение, позволяющее использовать нейросети в повседневной работе так же просто, как и привычные для трейдеров инструменты - программы технического анализа и электронные таблицы;
в) программа Neuro Builder 2001 - приложение, позволяющее пользователю использовать навыки, приобретенные при работе с Microsoft Office - технологичность и регулярность, которые обеспечиваются автоматизацией работы программы по разработанным пользователем сценариям и оформление отчетов программой по созданным им шаблонам;
г) программа Neuro Builder 2001 - единственный на сегодняшний день серийно выпускаемый программный продукт, содержащий модуль исследования данных до определения архитектуры нейросети - Best Builder, позволяющий автоматизировать определение входного вектора параметров задачи с учетом влияния каждого параметра входного вектора на предполагаемый результат;
д) программа Neuro Builder 2001 - не является «черным ящиком»; подробная документация содержит описание всех структур и файлов, включая временные файлы. Все файлы с данными системы хранятся только в двух форматах - текстовый и EXCEL;
е) программа Neuro Builder 2001 - продукт, не зависящий от источника данных; в состав программы входит модуль Data Builder Light, позволяющий преобразовывать финансовые данные из множества популярных форматов, в формат данных программы Neuro Builder 2001 и исправлять ошибки в данных параллельно с их преобразованием;
ж) программа Neuro Builder 2001 - позволяет использовать найденные решения неоднократно; данные для конкретной задачи всегда формируются на этапе ее решения через запрос к базе данных и сразу уничтожаются после получения результата; между сеансами работы хранится только описание способа получения данных из локальной базы;
з) программа Neuro Builder 2001 реализована в виде множества независимых модулей, взаимодействующих в рамках комплекса по документированным интерфейсам; каждый из программных модулей оформлен в виде выполняемой программы (EXE) и отвечает за решение одной из конкретных подзадач в составе общей задачи прогнозирования на финансовых рынках; каждый из модулей в состоянии работать как в составе комплекса программы Neuro Builder 2001, так и совместно с любыми другими программами, поддерживающими его интерфейс.
Технология применения программы Neuro Builder 2001 ориентирована на регулярность получения результатов и экономию рабочего времени аналитика. Так программа Neuro Builder 2001 обеспечивает минимальный период прогнозирования, соответствующий одним суткам. В конце торгового дня в базу данных программы заносятся цены завершившегося дня, и программа запускается на обработку новых данных по заранее подготовленному сценарию. Контроль оператора в процессе счета не требуется. В начале следующего торгового дня по результатам обсчета уже можно получить прогноз цен закрытия этого дня. Таким образом, основное время работы программы приходится на ночь, и задача - прогноз на день вперед - решена. Участие пользователя состоит в подготовке корректных сценариев для работы программы и обеспечении бесперебойной подачи питания компьютеру, на котором запущена программа. Особенно хочется подчеркнуть, что пакет Neuro Builder 2001 разработан отечественной фирмой «РосБизнесКонсалтинг».
Другие программные продукты, реализующие нейросетевые принципы, менее известны и не получили большого распространения. Таким образом, можно заключить, что типичный программный продукт российского рынка нейросетевых программ, предназначенный исключительно для прогнозирования финансовых рынков, оценивается производителями примерно в $2000-$3000. Указанная цена по российским меркам достаточно высока (учитывая заработную плату в среднем по территории Российской Федерации), однако, относительно потенциальных прибылей, которые можно получить с использованием рассмотренных программных продуктов при торговле на финансовых рынках, это очень незначительная сумма.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
