Resultado 3: Realizar Análise de Sistemas Estruturados Requisitos funcionais e não funcionais Requisitos funcionais - uma descrição da instalação ou recurso necessário. Os requisitos funcionais tratam do que o sistema deve fazer ou fornecer aos usuários. Eles incluem descrição das funções necessárias, esquemas de relatórios associados ou consultas on-line e detalhes de dados a serem mantidos no sistema. Requisitos não funcionais - uma descrição e, sempre que possível, valores-alvo de requisitos não funcionais associados. Os requisitos não funcionais exigem restrições, metas ou mecanismos de controle para o novo sistema. Eles descrevem como, quão bom ou com qual padrão uma função deve ser fornecida. Por exemplo, os níveis de serviço exigido, como os requisitos de segurança dos tempos de resposta e requisitos de acesso, exigem restrições técnicas necessárias para interagir com usuários e outros sistemas e restrições de projetos, como a implementação na plataforma de plataforma de hardwares da organização. Os requisitos de nível de serviço são medidas da qualidade do serviço exigido e são cruciais para o planejamento da capacidade e o design físico. Identifique valores de alvo realísticos e mensuráveis para cada nível de serviço. Isso inclui horas de serviço, disponibilidade de serviço, capacidade de resposta, taxa de transferência e confiabilidade. A segurança inclui definir prioridade e freqüência de backup de dados, recuperação, recarga e planejamento de contingência e restrições de acesso. As restrições de acesso devem lidar com o que os dados precisam proteger quais dados devem ser restritos a uma função específica do usuário e ao nível de restrição exigido, por exemplo, física, senha, apenas exibição. Os requisitos não funcionais podem abranger o sistema como um todo ou se relacionam com requisitos funcionais específicos. D77F 35: Desenvolvimento de Sistemas: Métodos de Design Estruturado (c) 2007 SQAAlgorithmic Trading System Architecture Anteriormente neste blog escrevi sobre a arquitetura conceitual de um sistema de negociação algorítmico inteligente, bem como os requisitos funcionais e não funcionais de um sistema de negociação algorítmica de produção . Desde então, criei uma arquitetura de sistema que, acredito, poderia satisfazer esses requisitos arquitetônicos. Nesta publicação, descreverei a arquitetura seguindo as diretrizes do sistema ISOIECIEEE 42010 e padrão de descrição da arquitetura de engenharia de software. De acordo com este padrão, uma descrição de arquitetura deve: Conter várias visualizações arquitetônicas padronizadas (por exemplo, em UML) e Manter a rastreabilidade entre decisões de design e requisitos arquitetônicos. Definição de arquitetura de software Ainda não existe consenso sobre o que é uma arquitetura de sistemas. No contexto deste artigo, é definida como a infra-estrutura dentro da qual os componentes do aplicativo que satisfazem os requisitos funcionais podem ser especificados, implantados e executados. Os requisitos funcionais são as funções esperadas do sistema e seus componentes. Os requisitos não funcionais são medidas através das quais a qualidade do sistema pode ser medida. Um sistema que satisfaça plenamente seus requisitos funcionais ainda pode deixar de atender às expectativas se os requisitos não funcionais forem deixados insatisfeitos. Para ilustrar este conceito, considere o seguinte cenário: um sistema de negociação algorítmico que você acabou de comprar construído faz excelentes decisões de negociação, mas é completamente inoperável com os sistemas de gerenciamento de riscos e de gestão das organizações. Esse sistema atenderá às suas expectativas Arquitetura conceitual Uma visão conceitual descreve conceitos e mecanismos de alto nível que existem no sistema no mais alto nível de granularidade. Neste nível, o sistema de negociação algorítmica segue uma arquitetura orientada a eventos (EDA) dividida em quatro camadas e dois aspectos arquitetônicos. Para cada camada e referência de aspecto arquiteturas e padrões são usados. Padrões arquitetônicos são estruturas comprovadas e genéricas para alcançar requisitos específicos. Os aspectos arquitetônicos são preocupações transversais que abrangem múltiplos componentes. Arquitetura orientada a eventos - uma arquitetura que produz, detecta, consome e reage a eventos. Os eventos incluem movimentos do mercado em tempo real, eventos ou tendências complexas e eventos comerciais, e. Enviando um pedido. Este diagrama ilustra a arquitetura conceitual do sistema de negociação algorítmica Referência Arquiteturas Para usar uma analogia, uma arquitetura de referência é semelhante aos planos para uma parede de suporte de carga. Esta impressão em azul pode ser reutilizada para vários projetos de construção independentemente do edifício que está sendo construído, pois satisfaz um conjunto de requisitos comuns. Da mesma forma, uma arquitetura de referência define um modelo contendo estruturas genéricas e mecanismos que podem ser usados para construir uma arquitetura de software concreta que satisfaça os requisitos específicos. A arquitetura para o sistema de negociação algorítmica usa uma arquitetura baseada em espaço (SBA) e um controlador de exibição de modelo (MVC) como referências. São também utilizadas boas práticas, como o armazenamento de dados operacionais (ODS), o padrão de transformação e carregamento de extratos (ETL) e um data warehouse (DW). Controle de exibição de modelo - um padrão que separa a representação de informações da interação dos usuários com ela. Arquitetura baseada em espaço - especifica uma infra-estrutura onde as unidades de processamento acopladas vagamente interagem entre si através de uma memória associativa compartilhada chamada espaço (mostrado abaixo). Visão estrutural A visão estrutural de uma arquitetura mostra os componentes e subcomponentes do sistema de negociação algorítmica. Ele também mostra como esses componentes são implantados em infra-estrutura física. Os diagramas UML utilizados nesta visão incluem diagramas de componentes e diagramas de implantação. Abaixo está a galeria dos diagramas de implantação do sistema de negociação algorítmico geral e as unidades de processamento na arquitetura de referência SBA, bem como diagramas de componentes relacionados para cada uma das camadas. Táticas arquitetônicas De acordo com o instituto de engenharia de software, uma tática arquitetônica é um meio de satisfazer um requisito de qualidade, manipulando algum aspecto de um modelo de atributo de qualidade através de decisões de design arquitetônico. Um exemplo simples usado na arquitetura do sistema de negociação algorítmica é manipular uma loja de dados operacional (ODS) com um componente de consulta contínua. Este componente analisaria continuamente o ODS para identificar e extrair eventos complexos. As seguintes táticas são usadas na arquitetura: o padrão de disruptor nas filas de eventos e pedidos Memória compartilhada para as filas de eventos e pedidos Linguagem de consulta contínua (CQL) no ODS Filtragem de dados com o padrão de design de filtro em dados recebidos Algoritmos de evitação de congestionamentos em todos Conexões de entrada e saída Gerenciamento de fila ativa (AQM) e notificação de congestionamento explícito Recursos de computação de commodities com capacidade de atualização (escalável) Redundância ativa para todos os pontos de falha únicos Indicação e estruturas de persistência otimizadas no backup regular de dados e scripts de limpeza do ODS Schedule ODS Histórico de transações em todos os bancos de dados Súmrios para todas as ordens para detectar falhas Anotar eventos com timestamps para ignorar eventos obsoletos Regras de validação de pedidos, por exemplo, Quantidades de comércio máximo Componentes de comerciante automatizado usam um banco de dados na memória para análise Autenticação em dois estágios para interfaces de usuário conectando-se à ATs Criptografia em interfaces de usuário e conexões ao padrão de design ATs Observer para o MVC para gerenciar vistas. A lista acima é apenas um design pequeno Decisões que identifiquei durante o desenho da arquitetura. Não é uma lista completa de táticas. À medida que o sistema está sendo desenvolvido, táticas adicionais devem ser empregadas em vários níveis de granularidade para atender aos requisitos funcionais e não funcionais. Abaixo estão três diagramas que descrevem o padrão de design do disruptor, o padrão de design do filtro e o componente de consulta contínua. Visão comportamental Esta visão de uma arquitetura mostra como os componentes e camadas devem interagir um com o outro. Isso é útil ao criar cenários para testar projetos de arquitetura e para entender o sistema de ponta a ponta. Essa visão consiste em diagramas de seqüência e diagramas de atividades. Diagramas de atividades que mostram o processo interno dos sistemas de negociação algorítmica e como os operadores devem interagir com o sistema de negociação algorítmica são mostrados abaixo. Tecnologias e estruturas O passo final na concepção de uma arquitetura de software é identificar possíveis tecnologias e estruturas que possam ser utilizadas para realizar a arquitetura. Como princípio geral, é melhor aproveitar as tecnologias existentes, desde que satisfaçam adequadamente os requisitos funcionais e não funcionais. Uma estrutura é uma arquitetura de referência realizada, e. JBoss é uma estrutura que realiza a arquitetura de referência JEE. As seguintes tecnologias e frameworks são interessantes e devem ser consideradas na implementação de um sistema de negociação algorítmica: CUDA - A NVidia possui uma série de produtos que suportam modelagem de finanças computacionais de alto desempenho. Pode-se alcançar até 50x melhorias de desempenho na execução de simulações de Monte Carlo na GPU em vez da CPU. Rio Apache - Rio é um kit de ferramentas usado para desenvolver sistemas distribuídos. Ele foi usado como uma estrutura para a construção de aplicativos com base no padrão SBA Apache Hadoop - no caso de registro invasivo ser um requisito, então o uso do Hadoop oferece uma solução interessante para o problema dos grandes dados. O Hadoop pode ser implantado em um ambiente em cluster que suporta tecnologias CUDA. AlgoTrader - uma plataforma de negociação algorítmica de código aberto. O AlgoTrader poderia ser implantado no lugar dos componentes do comerciante automatizado. FIX Engine - um aplicativo autônomo que aceita os protocolos do Financial Information Exchange (FIX), incluindo FIX, FAST e FIXatdl. Embora não seja uma tecnologia ou uma estrutura, os componentes devem ser criados com uma interface de programação de aplicativos (API) para melhorar a interoperabilidade do sistema e seus componentes. Conclusão A arquitetura proposta foi projetada para satisfazer requisitos muito genéricos identificados para sistemas de negociação algorítmica. De um modo geral, os sistemas de negociação algorítmica são complicados por três fatores que variam de acordo com cada implementação: Dependências em sistemas externos de negócios e de intercâmbio Desafio de requisitos não funcionais e Evolução de restrições arquitetônicas A arquitetura de software proposta deveria, portanto, ser adaptada caso a caso para Para satisfazer requisitos organizacionais e regulatórios específicos, bem como para superar restrições regionais. A arquitetura do sistema de negociação algorítmica deve ser vista como apenas um ponto de referência para indivíduos e organizações que desejam projetar seus próprios sistemas de negociação algorítmica. Para uma cópia completa e fontes usadas, baixe uma cópia do meu relatório. Obrigado. Requisitos do sistema de negociação Algorítrica Atualmente, estou levando uma aula sobre arquiteturas de software. Para esta classe, cada aluno escolhe um sistema, define seus requisitos arquitetônicos e projeta uma solução capaz de satisfazer esses requisitos. Eu escolhi um sistema de comércio algorítmico por causa do desafio tecnológico e porque adoro os mercados financeiros. Os sistemas de negociação algorítmica (ATs) usam algoritmos computacionais para tomar decisões comerciais, enviar ordens e gerenciar pedidos após a submissão. Nos últimos anos, os ATs ganharam popularidade e agora representam a maioria das negociações realizadas através de trocas internacionais. Distinção é feita entre negociação programada e negociação algorítmica. A negociação programada envolve a quebra de pedidos de grandes mercados em pacotes de ações menores. Neste artigo, o comércio programado é considerado um requisito de segurança de um ATs. Introdução aos sistemas de negociação algorítmica Falando em geral, existem cinco tipos de participantes do mercado: investidores de varejo, comerciantes proprietários, criadores de mercado, instituições de compra e instituições de venda. ATs são mais utilizados por instituições proprietárias de buy-side, mas essa dinâmica está mudando. O comércio algorítmico como serviço (ATAAS) torna o comércio algorítmico acessível ao investidor varejista (ver apêndice). Este artigo descreve os requisitos de arquitetura para um ATs usado por uma instituição proprietária de compra exclusiva. Na maior parte do nível, um ATs tem três funções: tomar decisões comerciais, criar ordens de negociação e gerenciar essas ordens após a submissão. Abaixo disso, há uma série de requisitos funcionais mais detalhados, alguns dos quais podem ser satisfeitos pela arquitetura. Introdução à arquitetura de software Um grande debate ainda envolve a definição do que é uma arquitetura de software. No contexto deste artigo, a arquitetura do software é definida como a infra-estrutura dentro da qual os componentes do aplicativo que fornecem a funcionalidade do usuário podem ser especificados, implantados e executados. Um sistema de software deve satisfazer seus requisitos funcionais e não funcionais. Os requisitos funcionais especificam as funções dos componentes dos sistemas. Os requisitos não funcionais especificam medidas através das quais o desempenho do sistema é medido. Um sistema de software que satisfaça seus requisitos funcionais, ainda não atende às expectativas dos usuários, e. Um ATs que pode enviar negócios, mas não em tempo hábil, causaria perdas financeiras. A arquitetura do software basicamente fornece uma infra-estrutura que satisfaça os requisitos não funcionais e dentro do qual os componentes que satisfazem os requisitos funcionais podem ser implantados e executados. Os requisitos do sistema de comércio algorítmico podem, portanto, ser amplamente divididos em requisitos funcionais e não funcionais. Requisitos funcionais Sob o requisito de nível superior de negociação de negociação, existem três requisitos de alto nível: Obter dados de mercado - baixar, filtrar e armazenar dados estruturados e não estruturados. Os dados estruturados incluem dados de mercado em tempo real da Reuters ou Bloomberg transmitidos usando um protocolo, e. CONSERTAR. Os dados não estruturados incluem notícias e dados de redes sociais. Definir estratégia de negociação - especifique novas regras e estratégias de negociação. A regra de negociação consiste em um indicador, uma desigualdade e um valor numérico, e. Proporção de PE lt 10. As regras de negociação são estruturadas em uma árvore de decisão para definir uma estratégia de negociação (ilustrada abaixo). Analise os títulos em relação à estratégia de negociação - para cada segurança, obtenha dados e filtre-o através da estratégia de negociação para determinar qual segurança para comprar. Adicionalmente: para cada posição aberta, determine qual segurança vender. Nota: este requisito pode variar. Sob o requisito de alto nível de pedidos de negociação, existem dois requisitos de alto nível: Obter informações de comércio - para cada decisão, obter o símbolo de segurança, preço, quantidade, etc. Criar ordem comercial - para cada decisão, especifique um tipo de ordem e adicione informações comerciais . Existem seis tipos de pedidos: longo, curto, mercado, limite, parada e condicional. Sob o requisito de nível superior de ordens de gerenciamento, existem três requisitos de alto nível: Gerenciar ordens pendentes - para cada pedido, validar e confirmar essa ordem Realizar encomendas de rota - rootear cada ordem para uma troca, pool escuro ou corretagem Gerenciar ordens enviadas - acompanhar o status de Cada ordem enviada, se a ordem for correspondida, então crie uma posição aberta. Se a ordem não for correspondida, pare a ordem. Este diagrama mostra como uma estratégia de negociação pode ser definida como uma árvore de decisão das regras de negociação. Requisitos não funcionais Existem muitos requisitos não funcionais que são negociados entre os outros; O aumento do desempenho geralmente ocorre com um custo total de propriedade total. Os requisitos do sistema de negociação algorítmico não funcional incluem, Escalabilidade - é a capacidade de um sistema para lidar e executar sob uma carga de trabalho aumentada ou em expansão. Um ATs deve ser escalável em relação ao número de feeds de dados em processos, número de trocas comerciais e títulos que podem negociar. Desempenho - é a quantidade de trabalho realizado por um sistema em comparação com o tempo e os recursos necessários para fazer esse trabalho. Um ATs deve ter tempos de resposta rápidos (de volta ao mercado) e alto processamento e transferência de rede. Modificabilidade - é a facilidade com que o sistema pode ser alterado. Um ATs deve ter estratégias de negociação e processamento de dados facilmente modificáveis. Confiabilidade - é a precisão e confiabilidade de um sistema para produzir saídas corretas para as entradas que recebe. Como erros e erros em um ATs podem resultar em enormes perdas e multas, a confiabilidade é crucial. Veja a debacle do capital do Cavaleiro para obter provas disso. Auditabilidade - é a facilidade com que o sistema pode ser auditado. Casos recentes de alto perfil de ATs que estão faltando colocaram a ATs em destaque para as empresas de auditoria. Eles devem, portanto, ser auditáveis tanto do ponto de vista financeiro, como da conformidade e da TI. Segurança - é a segurança de uma organização contra atividades criminosas, como terrorismo, roubo ou espionagem. Como as estratégias de negociação são proprietárias e representam uma propriedade intelectual valiosa, elas devem ser garantidas. Além disso, para proteger os ATs de caçados, as ordens devem ser ofuscadas usando estratégias de negociação programadas. Tolerância a falhas - é a capacidade de um sistema continuar a funcionar corretamente após uma falha ou falha. Isso é semelhante à confiabilidade, exceto que os ATs devem continuar sendo confiáveis mesmo após uma falha para evitar perdas financeiras. Interoperabilidade - é a facilidade com que o sistema é capaz de operar com uma ampla gama de sistemas relacionados. Isso é importante para um ATs que pode ser necessário para interagir com sistemas de gerenciamento de pedidos, sistemas de gerenciamento de portfólio, sistemas de gerenciamento de riscos, sistemas de contabilidade e até sistemas bancários. Visão geral do alcance arquitetônico O escopo arquitetônico é o conjunto de serviços suportados pela arquitetura que são consumidos por componentes para atender aos requisitos funcionais e não funcionais. Uma discriminação mais detalhada deste escopo arquitetônico está disponível no documento de requisitos detalhados. Em um nível alto, os seguintes serviços deveriam ser fornecidos pela arquitetura: um ambiente de pré-processamento de dados modificável - que suporta vários fluxos de dados, filtros para dados irrelevantes e particionamento de dados temporários Um ambiente de processamento distribuído - que suporta múltiplas unidades de processamento (Clusters), monitoramento de desempenho em tempo real, uma estrutura de comunicação orientada a mensagens, agendamento de conjuntos de dados temporais, balanceamento de carga e replicação de dados Unidades de processamento individuais - que suportam filas na memória e processamento de eventos complexos (em dados temporais) Um armazenamento Rede de área (SAN) - que suporta agregação de dados temporais, consultas contínuas e logging (para trilhas de auditoria) Um ambiente de recuperação de dados (DR) - replica o SAN e o sistema de gerenciamento de pedidos Um ambiente de integração - que expõe uma API padrão para componentes e conexões Componentes internos e externos entre si. Um sistema de gerenciamento de pedidos - que suporta fluxos de entrada simultâneos, passiv E redundância e balanceamento de carga, critérios ACID nas ordens, uma trilha de auditoria e é replicado Um ambiente de uso do sistema - que suporta vários perfis de usuários e expõe um front-end totalmente gerenciado ao sistema de negociação algorítmica. Requisitos de acesso e integração Os requisitos de acesso descrevem formas Em que os usuários podem acessar os componentes dos sistemas. Um sistema de comércio algorítmico deve expor três interfaces: uma interface para definir novas regras de negociação, estratégias de negociação e fontes de dados, uma interface de back-end para administradores de sistema para adicionar clusters e configurar a arquitetura e uma interface de auditoria somente leitura para verificar controles de TI e Direitos de acesso ao usuário. Os pré-requisitos para integração entre componentes e sistemas externos são chamados de requisitos de integração. O sistema de negociação algorítmica deve apoiar integração baseada em arquivos, integração baseada em mensagens e integração de banco de dados. Como tal, os seguintes requisitos devem ser satisfeitos pela arquitetura: integração de banco de dados - suporte ODBC, JDBC, ADO e XQC Integração baseada em arquivos - suporte a arquivos CSV, XML e JSON Integração baseada em mensagens - suporte FIX. VELOZES. E FIXatdl Restrições arquitetônicas Os pontos azuis mostram os locais físicos onde a latência da rede é minimizada e os pontos vermelhos mostram os locais físicos das grandes trocas financeiras. A fim de maximizar o desempenho do sistema de negociação algorítmica, deve-se hospedar o sistema em locais que minimizem a latência da rede. Fonte: MIT open press: dspace. mit. eduhandle1721.16285 As restrições arquitetônicas são fatores que restringem o desempenho da arquitetura que está sendo construída. As duas restrições que vou mencionar aqui são restrições de rede física e restrições regulatórias. Restrições de rede física são colocadas em um sistema como resultado de redes de telecomunicações de baixo custo. Para mitigar essa restrição, o sistema deve ser construído onde a latência da rede é minimizada. Outra maneira de mitigar as restrições de rede é co-localizar o sistema de negociação algorítmica com a troca de mercado. Uma vez que foi dito, a decisão de co-localizar apresenta restrições de processamento e espaço adicionais. Restrições regulatórias são introduzidas através de leis e regulamentos, que são principalmente países e câmbio específicos. Este é um fator cada vez mais importante na concepção e implementação de um sistema de negociação algorítmica porque a negociação algorítmica está se tornando mais regulada após o crash do Flash de 2010. Falando em geral, os ATs devem, pelo menos, cumprir as regras da SEC sobre a conformidade e integridade do sistema (SCI), as diretrizes da EMEA para sistemas de negociação algorítmica, os padrões de negociação algorítmica ISO 9000 (AT9000) e os padrões internacionais de relatório financeiro (IFRS) . Conclusão As arquiteturas de sistemas de negociação algorítmica são complicadas pelos rigorosos requisitos não funcionais esperados do sistema e pela ampla gama de requisitos regulatórios e de conformidade que regem a negociação automatizada. Devido a essas complexidades, deve-se considerar cuidadosamente o projeto e a implementação da arquitetura do sistema. Ao projetar uma arquitetura de negociação algorítmica de código aberto, espero apontar os requisitos arquitetônicos que muitas vezes são negligenciados no início do projeto de tais sistemas. Os requisitos identificados neste documento provavelmente não serão concluídos e inevitavelmente evoluirão ao longo do tempo. A segunda parcela deste artigo incluirá meu projeto para uma arquitetura de software que atenda os requisitos acima mencionados. Para mais informações sobre negociação algorítmica, sinta-se à vontade para me contatar. Para baixar uma cópia do meu relatório, clique aqui. Para obter uma lista completa de fontes, consulte o relatório. Os provedores de serviços da ATAAS incluem, mas não estão limitados a: Quantopian - os usuários definem estratégias de negociação quantitativas em Python e podem testá-las novamente. Os usuários também podem executar essas estratégias em mercados ativos. Quantopian recentemente recebeu um investimento de 6,7 milhões de dólares para ampliar seus serviços. EquaMetrics - usando os usuários do RIZM, criam visualmente novas estratégias de negociação algorítmicas, testam essas estratégias e executam essas estratégias em mercados ativos. A EquaMetrics anunciou recentemente um novo financiamento para a RIZM avaliado em 4,5 milhões de USD. Corretoras - algumas corretoras permitem que os comerciantes criem bots de negociação que executam automaticamente suas estratégias de negociação.
No comments:
Post a Comment