Динамические системы и фракталы

Self-similarity

Самоподобие

актуальноТекущий рабочий стандарт

Свойство структуры повторять себя на разных масштабах — точно или статистически.

Ключевые тезисы

  • Статистическое самоподобие: распределение приращений сохраняет форму при изменении масштаба времени.
  • Показатель Хёрста измеряет долгую память ряда: — персистентность, — антиперсистентность.
  • Связь со степенными законами прямая: самоподобие порождает распределения с тяжёлым хвостом.

Подробный разбор

2 подтем — раскройте любую, чтобы увидеть объяснение, формулы, примеры и интерактивные графики.

1

Показатель Хёрста

Мера долгой памяти ряда.

Обозначения
  • математическое ожидание — среднее по распределению
  • число объектов в выборке
HПоведение ряда
0.5случайное блуждание, приращения независимы
> 0.5персистентность: рост чаще сменяется ростом
< 0.5антиперсистентность: возврат к среднему
На практике

R/S-анализ смещён на коротких рядах; надёжнее DFA (detrended fluctuation analysis). И помните: сам по себе не даёт торговой стратегии.

2

Масштабная инвариантность

Почему график без подписей осей не даёт понять таймфрейм.

У самоподобного ряда распределение приращений на масштабе и на масштабе различается только множителем . Поэтому минутный и дневной графики цены выглядят статистически одинаково.

  • Следствие: признаки, посчитанные на одном таймфрейме, часто переносятся на другой.
  • Следствие для риска: масштабирование волатильности как верно только при .

Связанные темы

Тяжёлые хвосты и риск · Фракталы и самоподобие

Power Law96%

Степенное распределение · Теория вероятностей и распределения

Плотность убывает как степень: редкие события встречаются намного чаще, чем предсказывает нормальный закон. Распределения Парето и Ципфа — его классические формы.

Fractals85%

Фракталы · Динамические системы и фракталы

Объекты, устроенные одинаково на разных масштабах. Их размерность дробна, а длина зависит от линейки измерения.

Mandelbrot Set85%

Множество Мандельброта · Динамические системы и фракталы

Множество параметров c, при которых итерации z → z² + c не уходят в бесконечность. Простейшее правило, дающее бесконечно сложную границу.

Fractal Dimension85%

Фрактальная размерность · Динамические системы и фракталы

Число, показывающее, как растёт «объём» объекта при уменьшении масштаба. Для фракталов оно дробное.

1/f Noise85%

Розовый шум 1/f · Динамические системы и фракталы

Сигнал, спектральная плотность которого убывает обратно пропорционально частоте. Встречается в электронике, музыке, трафике и нейронной активности.

Topology basics85%

Основы топологии · Топологический анализ данных

Топология изучает свойства, сохраняющиеся при непрерывных деформациях: связность, число дыр, компактность.

Heavy Tails75%

Тяжёлые хвосты · Теория вероятностей и распределения

Распределения, у которых экстремальные значения не являются пренебрежимо редкими. Именно они ломают привычные оценки и метрики.

Extreme Value Theory75%

Теория экстремальных значений · Теория вероятностей и распределения

Аппарат для моделирования максимумов и хвостов: как оценить вероятность события, которого ещё не случалось.

Log-normal Distribution75%

Логнормальное распределение · Теория вероятностей и распределения

Величина, логарифм которой нормален. Возникает там, где эффекты перемножаются, а не складываются.

Complex Systems75%

Сложные системы · Динамические системы и фракталы

Системы из множества взаимодействующих элементов, где коллективное поведение не сводится к сумме частей.

Scale-free Networks75%

Безмасштабные сети · Графы и сети

Сети, в которых распределение степеней вершин подчиняется степенному закону: немного «хабов» и очень много слабо связанных вершин.

Outliers75%

Выбросы · Данные

Наблюдения, резко отличающиеся от остальных. Они бывают ошибками измерения, а бывают самым ценным сигналом.

MAPE75%

Средняя абсолютная процентная ошибка · Метрики

Относительная ошибка в процентах — удобна для сравнения рядов разного масштаба.