分形几何在金融上的分析ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形理论及其在分形理论及其在股市上的应用股市上的应用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何产生的背景分形几何产生的背景经典几何的研究对象经典几何的研究对象:规则的图形,如圆,三角形等规则的图形,如圆,三角形等问题:问题:对于不规则的图形:如海岸线,对于不规则的图形:如海岸线,云的边界,我们如何研究?云的边界,我们如何研究?如何用计算机去生成?如何用计算机去生成?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党
2、的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何产生的背景分形几何产生的背景下面我们再介绍一些传统方法下面我们再介绍一些传统方法难以处理的一些问题难以处理的一些问题为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能如何研究在闭区间上处处连续如何研究在闭区间上处处连续处处不可导的函数:处处不可导的函数:如如WeierstrassWeierstrass函数?函数?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一类一类WeierstrassWeierst
3、rass函数的函数的具体表达式具体表达式其中1s2,为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能大自然的不规则性大自然的不规则性树木花草、山川河流、烟雾云彩等树木花草、山川河流、烟雾云彩等是不规则的。晶体的生长,分子的是不规则的。晶体的生长,分子的运动轨迹等也是不规则的。如何用运动轨迹等也是不规则的。如何用几何来描述它?几何来描述它?B.Mandelbrot B.Mandelbrot 观察到英国海岸线观察到英国海岸线与与Van Koch Van Koch 曲线的关系,提出了曲线的关系,提出了一门描述大自一门描述大自 然的几何形态
4、的学然的几何形态的学科科-分形分形(Fractal).(Fractal).为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Julia集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能C=-1Julia集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能C=-0.5+0.5iJuliaJulia集集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能C=-0
5、.2+0.75 iJuliaJulia集集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能C=0.64 iJuliaJulia集集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能MandelbrotMandelbrot集集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Mandelbrot集集为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何的
6、历史分形几何的历史萌芽期:十九世纪末,二十世纪萌芽期:十九世纪末,二十世纪初初.Cantor Cantor集,集,WeierstrassWeierstrass函数函数等的提出等的提出.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何的历史分形几何的历史形成期:二十世纪六、七十年代形成期:二十世纪六、七十年代.Mandelbrot Mandelbrot的大量工作的大量工作.1.1967 1.1967年,年,Science,Science,英国的海岸英国的海岸线有多长?线有多长?2.1975 2.1975年,分形对象:形,机年,
7、分形对象:形,机遇和维数遇和维数.分形分形(fractal)(fractal)这个词这个词源于这本书源于这本书.它的意思是它的意思是“不规则不规则的或者断裂的的或者断裂的”拉丁语拉丁语“fractus”“fractus”派生派生 出来的出来的.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能英国的海岸线有多长?测量方法:测量方法:我们想象一个人沿着一我们想象一个人沿着一段海岸线拣尽可能短的道路步行,段海岸线拣尽可能短的道路步行,并规定每步长度不超过并规定每步长度不超过,设这,设这样测得的海岸线长度为样测得的海岸线长度为L(L().)
8、.然然后重新开始,并使他在海岸线上后重新开始,并使他在海岸线上最长的步长越来越短。最长的步长越来越短。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能英国的海岸线有多长?用一只小老鼠代替人测量。用一只小老鼠代替人测量。用苍蝇代替小老鼠测量。用苍蝇代替小老鼠测量。测量结论:随着步长测量结论:随着步长 越来越短,越来越短,我们测量出来的海岸线长度越来我们测量出来的海岸线长度越来越长。越长。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能英国的海岸线有多长英国的海岸线有多长(续
9、续)?)?RichardsonRichardson的经验数据的经验数据 L(L()与与 成正比,其中成正比,其中 的的值依赖于具体的海岸线。而且值依赖于具体的海岸线。而且对同一海岸线,对不同的区段,对同一海岸线,对不同的区段,常常得到不同的常常得到不同的。在。在RichardsonRichardson看来,看来,没有什么没有什么特别意义。特别意义。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能英国的海岸线有多长英国的海岸线有多长(续续)?)?MandelbrotMandelbrot的贡献的贡献 把把 的意义挖掘出来,将的意义挖掘出
10、来,将1+1+=D=D解释为解释为“分形维数分形维数”。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何的历史分形几何的历史(续续)发展期:二十世纪八十年代至今发展期:二十世纪八十年代至今.1.Hutchinson,1981,1.Hutchinson,1981,分形分形与自相似与自相似.给出了自相似集合的数学给出了自相似集合的数学理论基础理论基础.2.Mandelbrot,1982,2.Mandelbrot,1982,自然自然界的分形几何界的分形几何.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大
11、会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何的历史分形几何的历史(续续)3.Barnsley,1988,3.Barnsley,1988,Fractal everywhereFractal everywhere.4.Falconer,1990,4.Falconer,1990,分形几分形几何何数学基础数学基础 及其应用及其应用.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形函数分形函数 我们的主要研究对像是分形函数。我们的主要研究对像是分形函数。Weierstrass Weierstrass函数函数 Weierstrass Wei
12、erstrass型函数型函数为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形几何的研究对象(二)分形几何的研究对象(二)自仿射集(每个映射都是压缩的仿自仿射集(每个映射都是压缩的仿射映射)。射映射)。迭代函数系统的不变集(每个映射迭代函数系统的不变集(每个映射都是压缩映射)。都是压缩映射)。分形函数(如:分形函数(如:WeierstrassWeierstrass函数)。函数)。随机分形(如:随机分形(如:随机随机KochKoch曲线曲线)。)。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分
13、发挥中小学图书室育人功能分形的应用领域分形的应用领域数学中的动力系统等数学中的动力系统等;物理中的布朗运动物理中的布朗运动,流体力学中流体力学中的湍流等的湍流等;化学中酶的构造等化学中酶的构造等;生物中细胞的生长等生物中细胞的生长等;为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形的应用领域分形的应用领域地质学中的地质构造等地质学中的地质构造等;天文学中土星光环的模拟等天文学中土星光环的模拟等;其它其它:计算机计算机,经济学经济学,社会学社会学,艺术等艺术等为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
14、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Minkowski Minkowski“香肠香肠”为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能龙曲线龙曲线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能HilbertHilbert曲线曲线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能花草树木花草树木(L(L系统)系统)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图
15、书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Hausdorff DimensionHausdorff Dimension为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
16、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能Box DimensionBox Dimension为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形在金融分析中的应用分形在金融分析中的应用金融学的基础之一是现代证券金融学的基础之一是现代证券理论,支撑这一理论的数学在理论,支撑这一理论的数学在处理极端问题时,作了尽可能处理极端问题时,作了尽可能从宽的处理。认为重大的市场从宽的处理。认为重大的市场巨变出现的可能性很小,或者巨变出现的可能性很小,或者认为这类变化无法加以考虑。认为这类变化无法加以考虑。现代证券理论提出的防范风险现代证券理论提出的
17、防范风险的措施依靠的是一些要求很严的措施依靠的是一些要求很严而且没有什么根据的假设。而且没有什么根据的假设。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分形在金融分析中的应用分形在金融分析中的应用首先,它认为价格的变动统计首先,它认为价格的变动统计上是彼此独立的,例如今天的上是彼此独立的,例如今天的价格对于现行价格和明天的价价格对于现行价格和明天的价格之间的变化毫无关系。格之间的变化毫无关系。其次,假设所有价格变化的分其次,假设所有价格变化的分布服从标准的正态分布,正态布服从标准的正态分布,正态分布的宽度描述了价格变化偏分布的宽
18、度描述了价格变化偏离平均值有多远,极端情况的离平均值有多远,极端情况的事件被认为是及其罕见的。事件被认为是及其罕见的。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 然而,人们经常观察到价然而,人们经常观察到价格的急升急降格的急升急降-频繁到每频繁到每个月都会出现个月都会出现-它们的概率它们的概率并不像证券理论认为的亿亿亿并不像证券理论认为的亿亿亿分之一,而是高达百分之几。分之一,而是高达百分之几。分形在金融分析中的应用分形在金融分析中的应用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥
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