# TAKTショーケース：ADX、ATR、PSAR指標（Python `ta`の移植）

同じベンチマークを4つのレベルで提供します。オリジナルのビルド、レベル0（ビルド設定の調整）、レベル1（証明付きの自動最適化）、レベル2（エンジニアによる最適化）です。4つのプログラムの出力はビット単位で一致します。全レベルのビルド済みプログラム、オリジナル版のソースコード、データ生成ツール、期待される出力、測定結果を収録しています。

## ベンチマークの計算内容

100万本のバーからなる1つの履歴でパラメータをスイープし、ウィンドウ7、10、14、20、28でATR、ADX、+DI、−DIを、4通りの設定でParabolic SARを計算します。系列ごとに、全値のチェックサムを出力します。この移植版は、numpyの加算順序も含めて`ta` 0.11.0をビット単位で再現しています（`tools/ta_reference_check.py`）。

## 測定（TAKT測定環境）

AMD Threadripper PRO 5975WX（Zen 3）、専用コア上の隔離VMで計測したユーザーモードのサイクル数（vPMU）、交互実行9ラウンドの中央値です。測定したのは、ここにあるファイルそのものです。

| レベル | ビルド | サイクル数（百万） | 高速化 | 時間（ms） | レベル0 比：サイクル · 時間 |
|---|---|---:|---:|---:|---:|
| ベースライン | `cargo build --release` | 1,376.9 | 1.00× | 503 | — |
| レベル0 | LTO、codegen-units 1、target-cpu x86-64-v3 | 1,248.6 | 1.10× | 463 | 1.00× · 1.00× |
| レベル1 | レシピ + 証明付きの自動変換 | 791.4 | 1.74× | 342 | 1.58× · 1.35× |
| レベル2 | レシピ + エンジニアによる最適化 | 143.3 | 9.61× | 81 | 8.72× · 5.73× |

同じコアでの比較：Python `ta`は100万本のバーあたり約208秒かかります。同じアルゴリズムのNumba版（これもビット単位で一致）は、計算に0.335秒、`pandas.read_csv`に0.201秒かかります。レベル2は計算が0.018秒、CSVのパースが0.020秒です。詳細は`measurements.json`をご覧ください。

## 実行方法

```sh
python3 tools/gen_ohlc.py 1000000 data/ohlc.csv        # 測定時と同じデータ（data/ を作成）
TAKT_INPUTS=data bin/ta-bench-level2 > out.txt
cmp out.txt expected_stdout.txt                        # バイト単位で一致
for l in base level0 level1 level2; do TAKT_INPUTS=data bin/ta-bench-$l | sha256sum; done
```

Linux x86-64（glibc）。レベル0〜2はx86-64-v3向けにビルドしています（AVX2、FMA、BMI2：Intel Haswell以降、AMD Zen以降）。計算にはFMAを使用していません。

## 等価性

4つのプログラムの出力は、上記の入力に加え、形状・サイズ・CSV形式の異なる60個の生成データセットでも一致します。プログラムがpanicで終了する入力も含みます。オリジナル版はPython `ta`とビット単位で一致します：`tools/ta_reference_check.py data/ohlc.csv bin/ta-dump-base out/`（`pandas`、`numpy`、`ta`が必要）。

## 収録内容

- `bin/`：全レベルのプログラムと、Python `ta`との照合用の`ta-dump-base`
- `source/`：オリジナル版（`ta`の移植）のソースコード。ベースラインとレベル0はここからビルドします
- `tools/`：データ生成ツール、`ta`との照合スクリプト、比較用のNumba版
- `expected_stdout.txt`、`measurements.json`、`SHA256SUMS`、`LICENSE`
- `README.<language>.md`：このテキストの他言語版

レベル1と2のソースコードは公開していません。当社が納品するのはビルドです。