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  1. 2020.09.19 싱크로니
  2. 2020.09.16 조던의 마삼룰과 뉴럴 네트워크

싱크로니

연구의 일반화 2020. 9. 19. 05:37

이전 포스트에서 다뤘던, 주식시장가격의 패턴, 그리고 수면 중 뉴런발화의 패턴은 결국 싱크로니(synchrony)에 대한 문제이다.

positive feedback을 통한 폭발적 발화.

그리고 제한된 자원에 의한 휴지기.

제한된 자원은 일종의 negative feedback으로 작용한다.

그러나 어떤 시스템에서는 어떤 구성요소가 직접적으로 발화를 억제시키니도 한다. 직접적인 negative feedback.

 

예를 들어, 뉴런에서는 흥분뉴런이 먼저 폭발적으로 발화하면 그것에 의하여 억제뉴런이 발화하게되고, 이것이 흥분뉴런의 발화를 억제한다. 이런 경우 주기가 흥분뉴런만 있는 경우에 비해 작다.

 

거의 모든 시스템이 양의 연결성을 갖고있다.

즉, 나의 행위가 타인도 그 행위를 하게 만들며, 그것이 다시 나에게 영향을 미쳐서, 내가 같은 행위를 반복하도록 한다.

또한 그 행위는 어떤 자원을 필요로 하는데, 그 자원은 물리적 세계에서 대개 한정적일 수 밖에 없다.

이러한 자원의 회복이 충분히 빠르지 않다면, 시스템은 싱크로니의 상태에 있게된다.

 

이것이 바로 뉴럴 네트워크와 주식시장에서 볼 수 있는 싱크로니의 메카니즘이다.

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우연히 주식투자와 관련하여 조던이란 분의 마삼룰을 듣게 되었다.

이 전략은 간략히 말하자면 다음과 같다:

1) 나스닥 시가총액 1등 주식을 보유한다.

2) 계속 보유하고 있다가 나스닥 지수가 -3% 이하로 떨어지는 날이 오면, 전량 매도한다.

3) 일정 기간 (20~30일? 잘 기억이 안남) 이 지나면 다시 1등 주식을 보유한다.

 

이 외에도 자잘한 전략 (시가총액 1등이 바뀌는 경우, 8일연속 지수가 양전하는 경우 등등)이 있지만 생략하였다.

위의 전략은 아마 다음에 근거한 것일 것이다:

1) 미국 나스닥 지수는 장기로 봤을 때 우상향한다.

2) 주식 가격 상승은 조금씩 긴 시간을 갖고 진행되지만, 하락할 때에는 폭이 매우 크고 상승할 때보다 그 기간이 매우 짧다.

 

나는 미국 주식시장 가격의 변화와 뇌에서 일어나고 있는 뉴런활동의 변화가 매우 유사하다는 것을 발견했다.

즉, 뉴럴 네트웍의 활동 역시 위에 적은 두가지의 성질을 갖고있다.

 

cortical slice는 다른 뇌의 영역들로부터 고립되었을 때, synchronous activity 를 갖게된다.

즉, 뉴런들이 시간적으로 비슷한 순간에 발화하고 쉬고를 반복한다.

이 주기는 1초 또는 그 이상으로 느린편이다.

뉴런들이 같이 발화하는 구간을 up-state, 같이 쉬는 구간을 down-state 라고 말한다.

이러한 패턴은 EEG 레벨에서도 관찰 가능하며, intace brain에서는 수면, 또는 마취 중에 볼 수 있다 (slow oscillation).

고립된 cortical slice에서 자발적으로 나타나기 때문에 default activity 라고 볼 수 있다.

 

그럼 이러한 패턴이 어떻게 주식시장의 가격변화와 비슷하다는 것일까?

up-state (synchornous firing): 조정/공황 구간

down-state (silence): 노멀 구간

으로 대응될 수 있다.

 

down-state 동안에는 뉴런에서는 synaptic chemical과 ATP가 지속적으로 축적된다.

이들이 축적되면서 뉴런이 발화할 수 있는 확률이 증가한다.

노이즈 또는 외부자극에 의해 특정 뉴런이 발화한다.

축적된 synaptic chemical/ATP과 뉴런간의 컨낵션은 폭발적인 synchronous firing을 만들어낸다 (up-state).

이 과정에서 synaptic chemical/ATP가 감소하면서 자연스럽게 down-state로 간다.

 

위의 싸이클을 계속 반복한다.

 

이 과정은 주식시장의 변화패턴과 매우 흡사하다.

1) 먼저 up-state는 짧고 down-state는 길다. 주식시장도 마찬가지로 노멀구간(우상향)은 길고 조정/공황 기간은 짧다.

2) down-state 구간동안 K+이온, ATP가 축적되어 firing probability를 증가시킨다. 주식시장도 마찬가지로 지속적인 우상향은 버블을 불러일으키며 조정/공황 (또는 집단적 매도)의 가능성을 증가시킨다.

3) 뉴럴 네트웍에서와 같이 주식시장의 개인 또는 기관들의 활동은 긴밀히 서로 연결되어있어, positive feedback이 작용한다. positive feedback에 의한 집단적 매도(집단적 firing) 때문에 1)에서처럼 노멀 구간은 짧게 (up-state 역시) 유지되는 것이다.

 

결론)

- 마삼룰은 무릎에서 사서 어깨에서 팔 수 있는 괜찮은 전략이다.

- 뇌에서 slow oscillation 패턴만 있는 것이 아니듯, "노멀-조정/공황"의 반복적 패턴이 미국시장에서 사라질 수도 있다. 지속적인 횡보장을 보인다던지 등등. 이 때에는 마삼룰이 잘 통하지 않을 듯.

- slow oscillation 또는 "노멀-조정/공황"의 패턴은 제한적인 자원 + positive feedback 으로 구성된 시스템에서 universal하게 나타날 것이다. Positive feedback의 기능적 잇점은 무엇인가?

- 제한적 자원 + positive feedback인 시스템에서도 위의 패턴이 보이지 않는 경우가 수두룩하다. 어떤 메카니즘이 어떤 패턴을 불러일으킬까? 자원의 회복률이 매우 빠른 경우, positive feedback 또는 연결성이 약한 경우.

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