Er funktionsprogrammering og domænespecifikke sprog det nye sort i finans-it?
FINANS-IT. Forskere i programmeringssprog, databasesystemer og finansdata mødes den 1. og 2. december under temaet "Mathematical Finance meets Programming Languages and Systems" til den 2. internationale HIPERFIT[1] workshop for at præsentere ny forskning og diskutere, hvordan høj-niveaus funktionsprogrammering og domænespecifikke sprog kan bringe parallelle computerarkitekturer effektivt til anvendelse på beregningsmæssigt tunge finansielle problemer, såsom kvantitative risikoanalyser.
Behov for bedre risikomodeller og high performance
Finanskrisen er langt fra et overstået kapitel. Og gennemskuelige risikoanalyser med stadig mere komplekse modeller, baseret på uhyre mængder af data, og programmeret til at udnytte computere med snart tusindvis af cores både effektivt og korrekt, står fortsat øverst på mange ønskesedler i finans-it sektoren.
Formålet med HIPERFIT-workshoppen er at samle ledende forskere, der har gode bud på, hvordan man programmerer ressourcekrævende modeller og behandler data beregningsmæssigt for at nå frem til risikomodeller, der både er gennemskuelige og hurtige.
Det er de helt store forskernavne, der er hentet til Danmark i forbindelse med den 2. internationale HIPERFIT-workshop, der holdes på DIKU. Over to dage skal hen ved 80 deltagere fra universitets- og finansverdenen udveksle erfaringer og høre om nye og innovative forskningsresultater i samspillet mellem finansmatematik, domænespecifikke sprog, funktionsprogrammering, og high-performance computersystemer.
"Den fundamentale udfordring, som it-verdenen står overfor, er, hvordan portabel skalerbar parallelisme kan opnås uden at forvilde sig ud i kompleks og fejlbehæftet lav-niveausprogrammering. Den er specielt vigtig i finans-it, hvor hverken performance, gennemskuelighed eller produktivitet kan nedprioriteres i forhold til hinanden", siger professor Fritz Henglein, leder af HIPERFIT-centret.
Skalerbar parallelisme betyder, at et program udnytter lige så mange beregningskerner, som en computer kan mønstre, f.eks. 8 i dag og 1000 på en anden computer om 3 år.
Portabel parallelisme betyder, at programmet uden ændring kører effektivt ikke kun på en bestemt maskinarkitektur, såsom nutidens multicore-maskiner, men på en række andre arkitekturer, f.eks. systemer med GPU- eller FPGA-baserede accelerator boards, og på helt nye og ukendte i fremtiden. Det er vanskeligt at bygge bro mellem finansielle og moderne parallelle arkitekturer såsom GPU-boards, fordi det i dag kræves skrøbelig maskinel programmering og derfor er langt fra at være hverken skalerbar eller portabel. Workshoppens indlæg peger på funktionsprogrammering og domænespecifikke sprog som bud på afkoblingen af programmeringen fra specifikke parallel maskinarkitekturer.
"Funktionsprogrammering er en videnskabeligt moden disciplin, som er på vej frem i praksis. Den kombinerer høj gennemskuelighed i kraft af dens matematisk-logiske basis, høj sikkerhed på grund af avancerede type- og modulsystemer, og høj naturlig parallelisme takket være brugen af tilstandsløse data," forklarer Fritz Henglein. "Samlet letter det konstruktion af softwaresystemer, hvor store pengebeløb er på spil og det alligevel skal gå stærkt. Det er derfor nok ikke tilfældigt, at funktionsprogrammering internationalt er i fremmarch specielt inden for finans-it, f.eks. i high-frequency trading."
Er domænespecifikke sprog det nye sort?
"Et af workshoppens temaer er domænespecifikke sprog, der har vist sig som et godt bud på, hvordan man kan udtrykke løsninger problemorienteret uden at det kræver lav-niveaus programkode og dermed beherskelse af kodningsmæssige finurligheder", siger Fritz Henglein.
På talerstolen er bl.a. internationalt anerkendte navne som Mary Sheeran (Chalmers University of Technology), John Reppy (University of Chicago), og Satnam Singh (University of Birmingham, snart Google, Mountain View), der deler ud af deres cutting edge forskning i hhv. domænespecifikke sprog, parallel GPU/FPGA programmering med accelerator samt portabel parallelisme.
På området finans-it vil Claudio Albanese (Global Valuation Ltd., King's College) vække interesse med sine nyeste resultater inden for GPU-accelererede finanssimuleringer. Enrico Biffis (Imperial College) foredrag illustrerer den nye store rolle, kreditrisikoen spiller i analysen af finansinstrumenter.
De øvrige foredragsholdere er Don Syme (Microsoft Research), desigeren af det populære, VisualStudio-integrerede funktionsprogrammeringssprog F#; Bob Harper (Carnegie Mellon University), co-designer af det funktionsprogrammeringssproget Standard ML og som for nylig har forestået en revision af datalogi-uddannelsen på CMU, hvor funktionsprogrammering og parallelisme er centrale; Manuel Chakravarty (University of New South Wales), som har udviklet adskillige høj-niveaus high-performance biblioteker til funktionsprogrammeringssproget Haskell; Niels Nygaard (University of Chicago), som har ledt et af de første finansmatematikuddannelser i USA; Clemens Grelck (U. Amsterdam), som er co-designer af programmeringssproget SAC, som ligner det velkendte systemprogrammeringssprog C, men i realiteten er et funktionsprogrammeringsprog for parallel vektorprogrammering; Thomas Neumann (TU München), som har udviklet HyPER, et high-performance in-memory databasesystem, som udfordrer konventionen om, at transaktionel (såkaldt OLTP) og analytisk (såkaldt OLAP) databehandling skal være adskilt.
Der holdes HIPERFIT-workshops hvert halve år. I 2012 er der planlagt en workshop i april i Chicago i samarbejde med University of Chicago, og i september en i forbindelse med ICFP, den internationale kongres inden for funktionsprogrammering, som finder sted i København i 2012. Det er muligt at holde sig ajour med HIPERFIT ved tilmelding til nyhedsbrevet på hiperfit.dk.
Yderligere oplysninger:
Fritz Henglein, henglein@diku.dk, tlf. +45 30 58 95 76.
[1] HIPERFIT er akronym for Functional High Performance Computing for Financial Information Technology og er navnet på et 6-årigt forskningscenter på Københavns Universitet. HIPERFIT er oprettet med midler fra Programkommitteen for Strategiske Vækstmidler under Det Strategiske Forskningsråd og har deltagelse af den danske finans-it sektor samlet i Copenhagen Finance IT Region (CFIR). Se hiperfit.dk for flere oplysninger.