~Russian Bear’Z Blog~

GA4TS – динамическая библиотека, предназначенная для оптимизации стратегий по одному или нескольким критериям в TradeStation Omega(any version).
Достоинства алгоритма реализованного в GA4TS:

1. Возможность поиска оптимальных по Парето решений.
2. Поиск осуществляется методом Генетического Алгоритма.
3. Большáя скорость сходимости, на порядки выше других аналогичных методов (ГА).
4. Высокая точность вычислений.

Данная библиотека в себя включает:

1. Библиотека позволяет использовать все возможности алгоритма.
2. Возможность использования через специальный интерфейс во всех версиях TradeStation Omega.
3. Возможность настройки, и коррекции параметров репродуктивного цикла в Генетическом Алгоритме.
4. Добавление в базовую популяцию, заведомо известных, хороших решений.
5. Побитовая точность вычислений.
6. Фильтрация данных, при выводе.

Использование ГА, оправдывает себя тех случаях, где требуются действительно, колоссальные вычислительные емкости. А быстрая сходимость ГА, позволяет решать задачи, эквивалентные перебору 10⁵⁰, всего за несколько часов. Скорость же сходимости данного метода, на порядки выше других реализаций ГА. В данном контексте, под скоростью понимается, количество проделанных итераций (вычислений отдельного элемента или стратегии с конкретными параметрами).

Для этого рассмотрим пример из MATLAB’а: Rastrigin’s Function (рис. 1), в описании к Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox. Функция имеет вид:

Ras(x,y) = -(x²+y²)+10(-2 + cos(2πx) + cos(2πy)),

в которой, совершены тождественные преобразование для сохранения точности вычислений, т.к 1 +10^-16 на ПК как правило равно 1.
Рис. 1. Rastrigin’s Function.

Продолжение:

Максимум этой функции, очевидно, достигается в 0, на точке с координатами (0,0). Для области определения [-1,1]×[-1,1] GA Toolbox разрешил эту задачу при размере популяции 100 и используя 100 поколений: c результатом -0.000030 в точке (0.000150, -0.000400). Таким образом, было задействовано около 10 тысяч итераций. С помощью библиотеки GA4TS был достигнут результат, заданной точностью 10^-20, значение которого -6.06e-021в точке(-1.90e-011, -7.54e-011), менее чем за 7 тысяч итераций.

Рис. 2. Сходимость результатов.

Динамика результатов Rastrigin’s Function, взятых со знаком плюс (для отображения в логарифмической шкале) показана на рисунке 2: сверху изображены значения всех итераций, а снизу лучшие значения для каждого поколения.

Так же для этой задачи был получен результат до 30 знака, при том, что в MATLAB’е, не ограничивая работу ГА временными рамками, добиться улучшения результата после 8 знака, так и не удалось.

Разумеется, такая точность редко нужна в практических задачах, но в эксперименте именно на этом основании делаются выводы о сходимости алгоритмов.

Рассмотрим ещё одну задачу: при тех же условиях, для двух критериев (Ras(x,y), x²+y²), менее чем 8 тысяч итераций, было найдено множество Парето, содержащее решения: (-0.000062, ·), (·,1.998541) , нижние и верхнее соответственно, на рисунке 3. При этом первая задача, рассматривается как частный случай, и соответствует только самому нижнему решению.

Рис. 3. Множество Парето, содержащее решение Ras(x, y) = -0.000062.

То есть примерно, за одно и то же количество итераций, были решены задачи, разными Генетическими Алгоритмами, абсолютно различные по классу сложности.

О возможностях самой библиотеке GA4TS подробно описано в мануале по использованию.

Библиотеку можно приобрести за 1890 USD,
электронным или банковским платежом.
Обратная связь.

Статьи по теме:
Руководство по использованию GA4TS
Поиск оптимальных по Парето стратегий

---