Техническое задание на разработку высокопроизводительной симуляции методом Монте-Карло на C++

Описание проекта

Разработать высокопроизводительную систему симуляции для моделирования поведения финансовых инструментов на рынке. Система должна использовать метод Монте-Карло для проведения стохастической симуляции.

Требования

Функциональные требования

  1. Система должна поддерживать моделирование различных финансовых инструментов: акций, облигаций, опционов и т.д.
  2. Система должна предоставлять API для задания параметров модели: начальной цены, волатильности, тренда и других.
  3. Поддержка различных стохастических моделей для генерации цен: Гейка-Шульца, Блэка-Шульца и т.д.
  4. Возможность задания корреляций между различными финансовыми инструментами.
  5. Поддержка многопоточной обработки для ускорения симуляции.
  6. Возможность сохранения результатов симуляции для дальнейшего анализа.

Нефункциональные требования

  1. Высокая производительность: система должна быть способна обрабатывать большие объемы данных в реальном времени.
  2. Масштабируемость: возможность добавления дополнительных вычислительных ресурсов для ускорения симуляции.
  3. Надежность и отказоустойчивость.
  4. Простота интеграции с существующими системами.

Технологии

  • Язык программирования: C++
  • Библиотеки для параллельной обработки: OpenMP, CUDA (если применимо)
  • Библиотеки для математических вычислений: Eigen, Boost
  • Система управления версиями: Git

Архитектура

Высокоуровневая архитектура

  • Модуль ввода-вывода: загрузка параметров модели, сохранение результатов
  • Модуль симуляции: реализация алгоритмов Монте-Карло
  • Модуль анализа: статистический анализ результатов симуляции

Производительность

  • Оптимизация алгоритмов симуляции с использованием профилирования кода.
  • Использование многопоточной и векторизованной обработки данных.

Тестирование

  1. Юнит-тесты для основных компонентов системы.
  2. Нагрузочное тестирование для проверки производительности и масштабируемости.
  3. Валидация симуляции на основе реальных финансовых данных.

Сроки и этапы разработки

  1. Проектирование архитектуры и выбор технологий — 2 недели.
  2. Реализация базовых алгоритмов симуляции — 4 недели.
  3. Оптимизация производительности и многопоточная поддержка — 3 недели.
  4. Тестирование и валидация — 2 недели.

Бюджет и ресурсы

(Зависит от множества факторов, требует дополнительного обсуждения)

Это техническое задание может быть дополнено и уточнено в процессе разработки.