Разработка ИС поддержки принятия решений на бирже Forex

15 августа 1971 г. президент США Ричард Никсон объявил решение об отмене свободной конвертируемости доллара в золото. 8 января 1976 г. на заседании министров стран-членов МВФ было принято новое соглашение об устройстве международной валютной системы, в которой произошел отказ от принципа определения покупательной способности денег на основании стоимости их золотого эквивалента. Обмен начал происходить на свободном валютном рынке (англ. foreign exchange market, forex) по свободным ценам. Сегодня Форекс является международным межбанковским рынком. Считается, что ежедневный оборот на рынке Форекс составлял [4]:

• •    в 1977 г. – 5 млрд. долларов;

• •    в 1987 г. – 600 млрд. долларов;

• •    в конце 1992 г. – 1 трлн. долларов;

• •   в 1997 г. – 1,2 трлн. долларов;

• •   в 2000 г. – 1,5 трлн. долларов;

• •    в 2005-2006 гг. объём дневного оборота на рынке FOREX колебался, по разным оценкам, от 2 до 4 трлн. долларов.

На колебание валютных курсов одновременно оказывает влияние огромное количество противоречивых и разнонаправленных факторов. Случайное нарушение баланса действующих сил может приводить к существенным движениям цены, которые трудно прогнозировать, но которые могут оказать существенное влияние на результаты торговли. Чтобы прибыль была не от случая к случаю, а регулярно и закономерно, требуется глубокое понимание экономических законов.

Индикаторы Форекс – это результат математических расчетов на основе показателей цены и/или объема. Полученная величина используется для прогнозирования ценовых изменений. Можно выделить три группы индикаторов. С помощью трендовых индикаторов трейдеры определяют направление тенденции. Такие индикаторы Форекс действуют при относительно длительных ценовых тенденциях. Они не предупреждают о предстоящих изменениях цен, а просто сообщают о направлении их движения, ориентируя на соответствующие действия. Осцилляторы — «опережающие» индикаторы Форекс. Они используются для прогнозирования предстоящих изменений цен. Опережающие индикаторы позволяют получить больший выигрыш за счет большего риска. Лучше всего они работают на спокойных рынках, где отсутствует ярко выраженная тенденция. С помощью психологических индикаторов определяют какого поведения ожидает от цен большинство инвесторов, а затем поступают наоборот. Их логика такова: если все считают, что цены поднимутся, – значит, вряд ли осталось достаточное число инвесторов, способных подтолкнуть их еще выше.

Рис. 1. WATR - трендовый индикатор forex. Этот инструмент хорошо показывает направление текущего тренда.

Коллективный интеллект – термин, который появился в середине 1980-х годов в социологии при изучении процесса коллективного принятия решений. Исследователи определили коллективный интеллект как способность группы находить решения задач более эффективные, чем лучшее индивидуальное решение в этой группе. При принятии коллективных решений могут использоваться разные стратегии [1]. Наиболее часто на практике применяемой является стратегия простого большинства, учитывающая интересы и предпочтения большей части группы или коллектива. Также используется стратегия суммирования, при которой выбор основывается на сложении индивидуальных ранговых оценок каждой из многих выдвигаемых альтернатив (подобный тип стратегии наблюдается в работе экспертных комиссий, судейских коллегий, в спорте и др.). Стратегия оптимального предсказания связана с групповым упорядочением различных альтернатив, предусматривающим совпадение общепринятой схемы предпочтения альтернатив с индивидуальной. Чем меньше средняя ошибка предсказывания, тем более вероятным будет групповой выбор в соответствии со сформированной первоначально схемой предпочтения. Эгалитарная стратегия связана с определением средней вероятности и средней полезности на основе индивидуальных оценок полезности и вероятности. В результате исследований ученые пришли к следующим выводам:

• •    Решения улучшаются, если в группе присутствует до пяти экспертов.

• •    Оптимальный размер группы — два человека. Бо_́льшие группы могут улучшить свою эффективность, разделившись на меньшие подгруппы, каждая из которых решает свою часть задачи.

• •    Группы, где участники подключались через компьютерную сеть, работали так же успешно, как и группы, где все участники присутствовали лично.

• •    В сетевых группах консенсус достигался быстрее, если мнения и участники оценивались с помощью специальных программ.

Развитие последнего вывода для биржи Форекс на основе нейронной сети предложил научный руководитель данной работы И.В.Степанян. Нейронные сети - раздел искусственного интеллекта, в котором для обработки сигналов используются явления, аналогичные происходящим в нейронах живых существ. Обученная на некотором ограниченном множестве данных нейронная сеть способна обобщать полученную информацию [2, 5]. Целью прогнозирования является уменьшение риска при принятии решений. Предоставляя прогнозу больше ресурсов, можно увеличить точность прогноза и уменьшить убытки, связанные с неопределенностью при принятии решений. Нейронная сеть обучается по статистике игры на бирже по каждому эксперту. Конечное решение о валютной операции принимается нейронной сетью на основе экспертных оценок. Обладая информацией о значениях переменной x в моменты, предшествующие прогнозированию x(k-1), x(k-2), x(k-N), сеть вырабатывает решение, каким будет наиболее вероятное значение последовательности x(k) в текущий момент k [3].

При решении задачи прогнозирования в качестве нейронной сети была выбрана обобщенно-регрессионная сеть GRNN, реализующая методы ядерной аппроксимации. GRNN используются в задачах регрессии. В точку расположения каждого обучающего наблюдения помещается гауссова ядерная функция. GRNN-сеть содержит все обучающие наблюдения, и использует их для оценки отклика в произвольной точке. Окончательная выходная оценка сети получается как взвешенное среднее выходов по всем обучающим наблюдениям, где величины весов отражают расстояние от этих наблюдений до той точки, в которой производится оценивание.

Радиальная базисная функция (рис. 2) центрируется в точке, которая определяется вектором синаптических коэффициентов, связанных с нейроном. При этом каждый выходной элемент вычисляет линейную комбинацию этих радиальных базисных функций.

Рис. 2. Радиальная базисная функция активации нейрона.

С точки зрения задачи прогнозирования на бирже Форекс, скрытые элементы формируют совокупность функций, которые образуют базисную систему для представления входных примеров в построенном на ней пространстве. Радиальный базисный нейрон действует как индикатор, формирующий значение 1, когда подаваемый на вход вектор идентичен вектору весов. Это происходит потому, что радиально базисная функция имеет максимум, равный 1, когда вход равен 0. Когда расстояние между векторами веса и входа уменьшается, выход радиальной базисной функции увеличивается. Первый промежуточный слой GRNN-сети состоит из радиальных элементов. Второй промежуточный слой содержит элементы, которые помогают оценить взвешенное среднее. Каждый выход имеет в этом слое свой элемент, формирующий для него взвешенную сумму. Чтобы получить из взвешенной суммы взвешенное среднее, эта сумма делится на сумму весовых коэффициентов.

В результате серии испытаний было выявлено, что обобщеннорегрессионная нейронная сеть, обученная на данных из открытых источников, способна прогнозировать соотношение курсов валют на рынке Форекс, то есть позволяет повысить эффективность валютных операций (максимизировать прибыль и минимизировать убытки группы трейдеров).