Арматура А1 и А3 отличия классов

На рынке стройматериалов представлено более десятка видов арматуры. Несмотря на обширный выбор, в гражданском строительстве чаще всего используют марки А1 и А3. Они различаются как по цене, так и по характеристикам, и наша статья поможет вам разобраться, какой материал лучше выбрать для тех или иных целей.

Общие характеристики арматуры

Для того, чтобы понять, чем отличается арматура А1 от А3, необходимо знать, какие свойства характеризуют данный вид металлопроката.

Тип профиля подразделяется на гладкий и периодический. Первый имеет ровную поверхность, а на втором выступают продольные и поперечные ребра. Периодический профиль лучше сцепляется с бетоном, что увеличивает прочность конструкции.

Не менее важная характеристика – диаметр поперечного сечения. Для каждой из марок арматуры ГОСТ устанавливает допустимые размеры. С увеличением диаметра поперечного сечения увеличивается как прочность арматурного каркаса, так и масса.

Также ГОСТ устанавливает марку стали, из которой изготавливаются прутья. От нее зависит не только прочность конструкции, но и коррозионная стойкость, что важно в агрессивных средах, местах с высокими перепадами температур и повышенной влажностью.

Исходя из класса арматурной стали и ее диаметра определяются прочностные характеристики материала. В ГОСТ 5781-82 для каждой марки и диаметра указан предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение и прочие характеристики, которые позволят сделать все расчеты перед строительством.

Характеристики и особенности арматуры А1

Арматура класса А1 имеет гладкий профиль и изготавливается из низколегированной стали (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп). Размер выпускаемого профиль, может иметь диаметр от 6 до 40 мм. Производится она с помощью холодного проката. Старая маркировка А1, новая А240.

Основное преимущество А1 – высокая коррозионная стойкость. Она хорошо выдерживает резкие перепады температур и повышенную влажность. Также арматура с гладким профилем лучше сваривается. К недостаткам относится более слабое сцепление с бетоном.

Особенности марки А1:

• низкая цена;
• меньшая прочность;
• высокая коррозионная стойкость;
• хорошая свариваемость;
• слабое сцепление с раствором бетона.

Характеристики и особенности арматуры А3

Арматура А3 имеет периодический профиль с продольными и поперечными ребрами жесткости. Ее изготавливают путем горячего проката из стали марок 35ГС, 25Г2С – диаметром 6-40 мм, и 32Г2Рпс – размер профиля от 6 до 22 мм. Новая маркировка А400, старая А3.

Ребристый профиль обеспечивает хорошее сцепление арматурного каркаса с бетоном. Это существенно увеличивает прочность несущей конструкции. Недостатком же является более низкая коррозионная стойкость, из-за чего арматуру марки А3 не рекомендуется применять в сочетании с некоторыми типами бетона, в местах с высокой влажностью и агрессивной химической средой.

Особенности марки А3:

• большая цена;
• высокая прочность армирующей сетки;
• хорошее сцепление с бетоном;
• низкая коррозионная стойкость.

Выбор марки

Арматура А1 и А3 отличается не только характеристиками, но и ценой. Первая стоит примерно на 30% дешевле второй, так что по возможности стараются использовать именно ее. Спектр применения обоих марок широк, и зачастую они используются в комбинации друг с другом.

А1 считается универсальным решением, которое рассматривают в первую очередь. Ее используют для изготовления множества железобетонных изделий: плит, колец, балок, блоков. Также продукцию с гладким профилем используют при заливке стяжки, отделке фасадов и для укрепления колонн. Рекомендуется использовать её для фундамента здания в роли конструктивной и монтажной.

А3 применяют в тех случаях, когда от железобетона требуется повышенная прочность. Ее используют при возведении мостов, плотин и других массивных объектов. Также высокопрочная арматура способна выдержать нагрузки монолитных зданий и фундаментов, которые испытывают высокое давление. Марку А3 рекомендуют использовать и для изготовления железобетонных перекрытий. Кроме того, ее используют для усиления каркаса на основе А1. Комбинированная сетка обеспечивает высокую прочность при доступной цене.

Совместное использование арматуры А1 и А3, при армировании балконной балки.

Помимо арматуры А1 и А3, отличия которых мы уже рассмотрели, предприятия выпускают и другие марки изделий, которые могут оказаться оптимальными для вашей задачи. Все они, как и А3, имеют периодический профиль и не столь устойчивы к коррозии (в этом плане А1 уникальна). Марка А2 изготавливается из стали с меньшим количеством легирующих добавок, что делает ее дешевой, но менее прочной. Ее активно используют при строительстве частных домов и малоэтажных коммерческих построек. А4, А5 и А6 способны выдерживать огромные нагрузки, но из-за высокой цены их применение оправдано только в высоконагруженных конструкциях.

Немаловажно и то, в каком виде вы будете приобретать продукцию. Она выпускается как прутьями, так и мотками. Разберемся, в чем разница. Предельная длина прутьев составляет 12 метров. С ними проще работать, так как их удобнее резать и не нужно выпрямлять, но есть и недостаток. После нарезания прутьев неизбежно остаются обрезки и часть материала уходит на свалку. С мотками такой проблемы нет. Кроме того, они незаменимы, когда в конструкции требуется арматурная сетка длиннее 12 метров.

Подведя итоги, можно сказать, что отличия арматуры А1 от А3 делают ее более универсальной. Она подойдет в большинстве случаев и позволит обойтись меньшими затратами, но тогда, когда требуется высокая прочность, лучше не экономить и использовать арматуру А3. Если же после прочтения статьи у вас остались сомнения, какую марку арматуры выбрать, то лучше обратиться за советом к профессионалу, который подберет оптимальное решение для вашего проекта.

Арматура А1, А2, А3, А4, А5, А6. Монтажная арматура

1. Главная
2. Продукция
3. Сортовой прокат
4. Арматура

Наша компания предлагает любую необходимую вам арматуру в Москве, гарантируя оптимальные цены и оперативную доставку на объект. Мы заключили прямые партнерские договора с ведущими производителями строительной арматуры, благодаря чему можем предложить одни из самых привлекательных цен на рынке, а также обеспечить поставку арматуры безусловно высокого качества и соответствия всем заявленным характеристикам.

Арматура – отдельный вид сортового металлопроката, предназначенный для использования в качестве армирующего элемента в монолитных и сборных железобетонных конструкциях. Именно потому арматура металлическая сегодня применяется практически во всех областях строительства и в некоторых других сферах.

Основное предназначение арматуры в железобетонной конструкции – восприятие усилий на растяжение, благодаря чему вся конструкция наделяется высокой прочностью, надежностью и долговечностью. При этом стоит различать строительную арматуру, отличительной чертой которой является наличие серповидного или кольцевого рисунка, обеспечивающего лучшее сцепление с бетоном, и гладкую арматуру, предназначенную для использование в других сферах и областях применения. Помимо этого само определение «арматура» используется и для обозначения других изделий, не имеющих отношения к строительной сфере или промышленности. Это, например, арматура высокого давления, арматура регулирующая трубопроводная или арматура запорная трубопроводная, применяемая для создания сетей трубопроводов различного назначения.

Основные классы и виды строительной арматуры

В основе классификации арматуры лежат её химические и физические характеристики, сталь, из которой она изготовлена, прочность, технология изготовления и некоторые другие показатели. В соответствии с этим в настоящее время применяются следующие классы и типы:

По технологии изготовления:

горячекатаная, холоднокатаная и катаная арматура.

По характеру профиля разделяют:

периодического профиля, рифленая (классы А2, А3, А4 и А5) и арматура гладкая (класс А1).

По условиям эксплуатации конструкций:

напрягаемая и ненапрягаемая.

По ориентации в конструкции:

поперечная и продольная.

Наиболее важной классификацией считается разделение по химическому составу стали:

По степени окисления в марке стали:

КП – кипящая, ПС – полуспокойная и СП – спокойная.

По классу прочности разделяют:

А1 (AI), А2 (AII), А3 (AIII), А4 (AIV) и А5 (AV) или А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000.

Термически упрочненная арматура классов

Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200.

Арматура сталь, которой, позволяет выполнять электросварочные соединения прутов при сборке каркасов армирования – это классы А500Т, А800Т и т.д.

Наличие обозначения «К» в маркировке, например, арматура рифленая А3 К, обозначает её повышенную стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.

В настоящее время арматура класса а3, а также и других классов, выпускается в виде стержней диаметром от 6 до 40 мм и длиной от 6 до 12 м, а также в стержнях немерной длины. При этом если вы собираетесь арматуру строительную купить, то следует знать, что её цена рассчитывается преимущественно по весу и измеряется в тоннах. Таким образом, вес 1 погонного метра арматуры диаметром 6 мм будет составлять 0,222 кг, а диаметром 20 мм – 2,47 кг. В целом подробная таблица соотношения диаметра и веса арматурной стали приводится в ГОСТ 5781-82, в соответствии с которым и рассчитывается стоимость 1 погонного метра арматуры каждого диаметра.

Поэтому, если вам нужна арматура строительная цена, на которую, будет гарантированно одной из самых низких на рынке, значит вам необходимо обратиться в нашу компанию. А наши квалифицированные менеджеры помогут вам подобрать необходимую арматуру и купить её любое количество.

Гладкая арматура (ГОСТ 5781-82)

Круг из арматурной стали

Арматура рифленая А3

404 — Страница не найдена

марка, ГОСТ, класс прочности. Арматура стальная

Арматурная сталь официально называется не так: если изучить ГОСТ 5781-82, можно узнать, что корректное наименование звучит как «горячекатаная для армирования ЖБК». Впрочем, название оказалось слишком длинным, поэтому в профессиональной среде было быстро сокращено до простой «арматуры». Это и понятнее, и проще, и быстрее.

Общая информация

Принято выделять несколько классов арматуры. Деление основывается на следующих признаках:

• периодический профиль;
• механические параметры.

Арматурная сталь бывает следующих классов:

Вот уже несколько лет на рынке довольно велик спрос на класс арматурной стали А500С. Если изучить ГОСТ 5781-82, там не удастся найти описания подобного ему по своим параметрам. Эта продукция изготавливается с ориентировкой на следующие стандарты:

• СТО АСЧМ 7-93;
• технические условия.

Такую систему стандартизации, по которой группируется на категории горячекатаная арматурная сталь периодического профиля, внедрили предприятия, работающие в области черной металлургии. Они объединены в единую ассоциацию, взявшую на себя в том числе и разработку правил производства товаров.

Особый случай

Описанная арматурная сталь А500С – это не единственное исключение в мире горячекатаной продукции. Также особого внимания заслуживает класс AI, который в ГОСТ принято обозначать как А240. Ключевая особенность – гладкий профиль. В качестве сырья для производственного процесса применяют сталь 3 СП (ПС). Диаметр и отклонения от него для любой продукции с гладким профилем регламентируются ГОСТ 2590-88. В этом нормативном документе также прописана точность прокатки для общих случаев.

Арматурная сталь гладкая производится в следующих форматах:

В мотках можно найти размеры от 6 до 14 мм (шаг – 2 мм). Выбор арматуры в прутках несколько шире. Минимальный возможный диаметр – 16 мм, а наибольший доступный – 40 мм. От 16 до 22 мм шаг составляет 2 мм, с 25 до 40 мм возрастает до трех.

Как и зачем?

Марка арматурной стали А240 необходима в строительстве и прочих областях, где используются конструкции из железобетона, так как применяется для их армирования. Некоторые специалисты именуют эту категорию материалов «петлевой», так как использовать арматуру принято, чтобы формировать петлеобразные элементы, усиливающие изделия из железобетона. Это наиболее актуально, когда элемент выделяется из основной плоскости строения. Горячекатаная арматурная сталь А1 подходит для создания элементов, упрощающих погрузку готовых блоков, перевозку и разгрузку. Кроме того, непосредственно на строительной площадке так проще соединять разные элементы между собой.

Марка арматуры AI, как и круглая, необходима для широкого спектра конструкций. При ее использовании изготавливают:

• ограждения;
• мебель;
• перила.

Круг и арматура металлическая А1, если они изготовлены в соответствии со специализированными стандартами, применяются как сырье: из них можно вытягивать проволоку. Допускается изготовление профилей:

• периодического;
• гладкого.

Если арматурный завод имеет соответствующее оборудование, тогда сталь А1 может послужить для изготовления различной продукции на токарных станках или фрезерных. Материал обрабатывается механически.

Не упуская из внимания нормативы

Рассказывает о том, какова должна быть арматурная сталь, ГОСТ 5781.82. Согласно нормативам, углерода в составе металла может быть не более 0,3 %, только тогда продукт применим для железобетона. Используется арматура как для ранее напряженного сырья, так и для обычного.

Если применяют железобетон, прошедший предварительную обработку и напряженный, то арматуру выбирают такую, которая справится с достаточно серьезными нагрузками, свойственными этой среде. Как правило, напряжение довольно большое, что требует, чтобы арматура металлическая была повышенной прочности и изготавливалась строго из надежной стали. Если используют проволоку, то к ее прочности также предъявляют высокие требования.

Если горячекатаная арматурная сталь будет использована в конструкциях, не подверженных напряжению, тогда допускается применение обыкновенного сырья. Здесь актуальны следующие марки стали:

Для предварительного напряжения принято брать сталь с содержанием углерода:

• средним;
• высоким.

Также может быть использована арматура стальная, обработанная термически для повышения прочностных параметров.

Сталь: какую возьмем?

Чтобы была изготовлена качественная арматурная сталь, ГОСТ 5781.82 рекомендует брать надежную сталь:

• углеродистую;
• низколегированную.

Есть несколько марок, применимых для разных типов упомянутого материала. Как правило, заказчик, отправляя заказ на арматурный завод, указывает, из какого сырья он желает видеть готовый продукт. Если таковых рекомендаций производитель не получает, тогда изготавливающее предприятие самостоятельно принимает решение в пользу оптимального варианта для конкретного типа продукта. В частности, для А800 принято использовать следующие марки:

• 22Х2Г2АЮ.
• 22Х2Г2Р.
• 20Х2Г2СР.

Что еще важно?

При создании ненапряженных железобетонных конструкций следует выбирать классы от первого до третьего, а более высокие пригодятся, если конструкция прошла предварительное напряжение.

Если предстоит работать при низких температурах, и объект далее будет эксплуатироваться в экстремальных условиях, тогда больше подходит такая марка арматуры, которую отличает пониженный процент углерода. В качестве альтернативы можно выбирать варианты сырья, прошедшего дополнительную обработку высокой температурой.

А вот если было решено использовать в качестве армирующего материала проволоку, тогда предпочтение лучше отдавать той, в которой углерод либо вовсе отсутствует, либо его содержание не превышает 0,8 %. Для этого материала свойственна повышенная прочность – до 180 кгс/мм² включительно. Такие параметры обеспечены:

• высокотемпературной обработкой;
• наклепом.

Углерод и качество материала

Регламентирует, из какого сырья должна изготавливаться арматура строительная, ГОСТ 5781-82. В частности, процентное содержание углерода оказывает достаточно сильное влияние на конечные параметры железобетонного изделия, на его долговечность и надежность. Чем больше углерода содержится в металле, тем выше будет твердость, свойственная арматуре, но в то же время повышается хрупкость. Кроме того, сваривать высокоуглеродистую сталь очень сложно, зачастую результат оказывается недостаточно качественным, отчего страдает надежность всей конструкции в целом.

Процентное содержание углерода позволяет вводить следующую классификацию:

• арматура стальная низкоуглеродистая, где это соединение содержится в количестве не более четверти процента;
• со средним уровнем содержания – от четверти процента до 0,6;
• с высоким содержанием, варьирующимся от 0,6 до 2 %.

А как улучшить?

Чтобы арматурная сталь имела лучшее качество, в сплав можно добавить дополнительные составляющие. В качестве легирующих компонентов принято применять:

• вольфрам;
• ванадий;
• хром;
• никель.

В некоторые сплавы добавляют лишь один-два дополнительных компонента, в другие – смесь из 5-6 металлов. Это позволяет получить высококачественную легированную сталь с высокими показателями:

• прочности;
• твердости;
• стойкости к коррозии.

Чтобы получить легированную сталь, можно включить в сырье кремний, марганец. В зависимости от того, насколько много добавок содержится в веществе, принято говорить о принадлежности материала к одному из следующих классов:

• низколегированная арматурная сталь, содержащая не более пяти процентов включений;
• среднелегированная, в которой количество добавок варьируется в границах 5-10 %;
• высоколегированная, на одну десятую и больше состоящая из дополнительных компонентов.

«Что в имени тебе моем?»

Арматурная сталь – это не просто сталь, но еще и большое количество других химических компонентов. О том, какие включения есть в материале, можно узнать из наименования. Были разработаны стандарты обозначения тех или иных добавок в названии материала. Примеры:

• Х – хром.
• Ц – цирконий.
• Т – титан.

После марки записываются цифры. Они отражают, как много углерода содержится в материале. Обозначаются сотые доли. Далее пишут буквы. Они обозначают химический элемент, после которого указано, как много его содержится в составе арматуры. Если никакой цифры не указано, можно сделать вывод, что это вещество включено в объеме менее одного процента.

Пример: «сталь арматурная 35ГС» расшифровывается как сталь, в составе которой присутствует углерод в концентрации 0,35 %, а также есть кремний и марганец, но процентное содержание обоих компонентов незначительно, поэтому уточненных данных нет (они присутствуют в объеме менее процента от общего количества материала).

Чего требовать и ждать?

Согласно действующим стандартам, арматурная сталь должна быть:

• легко свариваемой;
• пластичной;
• прочной.

Под прочностью принято понимать способность арматуры выдерживать разрушительные нагрузки внешней среды. Воздействия извне могут растягивать металл и прогибать, крутить и сжимать, резать. Для каждого из видов нагрузок выделяют отдельные показатели прочности. Арматура чаще применяется в условиях, когда высоки нагрузки на растяжение, поэтому именно на это значение следует обратить внимание в первую очередь. Чтобы оценить, насколько арматура способна сопротивляться растяжению, нужно оценить:

• текучий предел;
• разрывное сопротивление.

Пластичность – это параметр, отражающий приспосабливаемость материала к внешним нагрузкам, пытающимся поменять форму изделия, его сечение. Если арматура в таких условиях сохраняет свои начальные параметры, то после удаления нагрузки она может вернуться в исходное состояние или сохранить полученные изменения. Пластичность выражается в удлинении при разрыве, угле загиба, количестве перегибов, остающихся после охлаждения металла.

Свариваемость – это показатель, отражающий способность качественно соединяться с другими материалами при применении того или иного метода сварки. Этот параметр определяется:

• составом металла;
• методом выплавки;
• величиной стержней в разрезе;
• соединительными особенностями;
• пластичностью.

Механика и надёжность

Указанные выше параметры позволяют говорить о том, насколько хороши механические параметры стали. Именно на их основе выделяют технические характеристики, показатели.

Важной особенностью арматуры является ее временное сопротивление. Для его определения, а также выявления того, как велик текучий предел, насколько большим может быть удлинение стали относительно начальной величины, проводят специальные испытания на производстве: применяют разрывные машины, сконструированные для этой задачи.

Работа производится следующим образом: при запуске машины на помещенный образец плавно возрастает нагрузка. Арматура при этом находится в системе жесткого крепления, не допускающей «ускользания» экземпляра. Механизмы пытаются удлинить стержень продольно, деформируя его. Показатели, снимаемые с арматуры, позволяют сформировать диаграмму растяжения (масштаб задается произвольно).

Технические особенности

Прямые участки диаграммы отражают такие нагрузки, при которых образец не деформируется. При увеличении нагрузок можно видеть пропорциональное возрастание длины, позволяющее делать выводы о надежности стали и способности сопротивляться внешнему воздействию. Заранее задается предельное значение нагрузки, прилагаемой к испытуемому экземпляру. По достижении этого значения также плавно уменьшают влияние механической силы.

При наилучшем раскладе стержень, растянувшийся при влиянии большой внешней силы, возвращается в исходное состояние при снятии нагрузок. Такая способность обусловлена упругостью стали. Стоит понимать, что зона упругости для металла имеет определённые ограничения. При достижении показателей, превышающих эти границы, возвращение к исходным значениям станет невозможным. При выявлении такого граничного показателя говорят о достижении предела упругости.

Если произвести испытания произведённой в соответствии с действующим ГОСТ арматуры из стали СТ3, тогда удастся получить параметры, близкие к следующим:

• предел текучести — 2 460 кгс/см²;
• относительное удлинение — 25;
• сопротивление разрыву в заданном временном промежутке — 4 000 кгс/см².

Параметры и область применения

Арматура, имеющая высокие показатели прочности, обычно стоит дороже, нежели низкокачественный материал. В то же время практика показывает, что использование такого материала позволяет добиться существенной экономии, поскольку армирование железобетонных конструкций требует более экономичного расхода металла.

Обратите внимание на пластичность арматуры: есть определенные границы, выходить за которые крайне нежелательно. При понижении этого параметра ниже определённого уровня невозможно применение прокатных изделий на полную прочность. Конструкция, изготовленная с использованием такого расходного сырья, становится хрупкой и может непредсказуемо разрушиться под влиянием внешних факторов. Есть и другой риск, сопряженный с уменьшением пластичности металла: растут вероятность хрупкого излома уже на этапе армирования конструкций из железобетона.

Воздействие на образцы стали

Чтобы улучшить показатели арматуры, прибегают к различным технологиям воздействия извне. В частности, широко распространена практика термического упрочнения. При этом прочность материала возрастает вдвое, а иногда и больше. Наиболее применимо это для низколегированных, углеродистых соединений. А вот стоимость материала растет всего на 10-12 %. Термическое упрочнение показывает лучшие показатели относительно механического, но для его реализации нужно располагать серьезным современным оборудованием и командой высококвалифицированных специалистов. Очень сильно на качество конечного продукта (и на репутацию его производителя) влияют даже мелкие ошибки технологического процесса.

Механическое упрочнение достигается использованием:

• лебедки;
• гидравлических домкратов;
• профилированных валков.

Последние нужны, чтобы сплющивать сталь. При упрочнении удается добиться пластических деформаций, благодаря которым прочность увеличивается на 50 % относительно первоначального значения.

Самая популярная – какая она?

Традиционно наиболее востребована на рынке металлопроката арматура 8 мм в диаметре. Она принадлежит к третьему классу и выпускается в бухтах, мотках, прутьях. 8 мм – параметр среднего диаметра строительного материала. Производство такой арматуры должно соответствовать ГОСТ 30136-95. Выпускаемая мотками арматура специалистами именуется «катанкой».

Арматура 8 мм изготавливается из стали с низким содержанием углерода. Применяются марки СТ0, СТ3. В процессе изготовления есть две (иногда одна) стадии охлаждения, что позволяет добиться высоких показателей надежности материала. Катанка мотками представляет собой проволоку.

Арматура А3 – сталь, имеющая в сечении круг. Она необходима для последующего производства проволоки, пружин. Незаменимо сырье и в производственном процессе строительной холоднотянутой арматуры.

Производство и продажа

Арматура 8 мм обычно изготавливается на проволочно-сортовых станках из сырья, соответствующего ГОСТ 380. Это стандартная технология, предполагающая наличие брусковой стали, обрабатываемой валовой системой. На станках материал прокатывают и вытягивают, раскаляют и охлаждают. В зависимости от особенностей конкретного товара он будет охлажден естественным методом или принудительно.

В продаже такой товар присутствует как погонными метрами, так и крупными мотками (для оптовых покупателей).

Зачем это нужно?

Арматура 8 мм незаменима при возведении железобетонных и металлических конструкций. Катанка достаточно тонкая, поэтому применяется при изготовлении сеток, каркасов, канатов. Арматура эффективна в качестве основы для скоб. Ее используются для укрепления строительных конструкций. Конкретный вариант выбирают, анализируя условия эксплуатации строения, на основе чего принимают решение в пользу той или иной марки.

Арматура чаще применяется как сырье для изготовления другой строительной продукции, а не как самостоятельный материал. Если катанка нужна, чтобы производить гвозди, кабеля, тогда нужно контролировать ровность изделий: шероховатые поверхности недопустимы, это значительно снизит прочность готового изделия. При изготовлении толстой арматуры, скоб требования к гладкости поверхности не столь существенны. Арматура, применяемая для обустройства несущих стен, не может содержать наполненные воздухом полости или трещины. Если арматура 8-мм диаметра приобретается в прутьях, контроль качества предполагает отслеживание идентичности изделий.

Некоторые особенности

Следует также отметить, что арматура, имеющая круглый периодический профиль, обычно оснащена продольными ребрами. Поперек стержней проходят винтовые выступы, проложенные по линии с тремя заходами. Если диаметр прутка составляет до 6 мм, тогда выступы могут проходить вдоль винтовой линии с одним заходом. Для 8 мм допускается наличие двух заходов.

Арматура, причисляемая к третьему классу, бывает:

• обычной;
• специальной.

Обозначается она как А300 и Ас300 соответственно. Для такого сырья характерны выступы, у которых заход по обе стороны профиля равномерный. Здесь линии также идут винтом. А вот для А400-А1000 обязательное условие: заходы с одной стороны правые, а с другой – левые.

Возможны смещения винтовых выступов. Этот параметр по текущим ГОСТам не нормируется.

Еще один отличительный момент характеризует изготовление стали А800. Для нее можно применять следующие марки:

• 22Х2Г2АЮ.
• 22Х2Г2Р.
• 20Х2Г2СР.

При этом особенности конечного продута обычно регламентированы требованиями заказчика.

Согласно рекомендациям Госстроя, на территории РФ рекомендовано применять следующие марки:

Обе они подходят для упрочнения конструкций из железобетона и подменяют ранее широко применимые А-III. Такие изготавливаются при учете требований, указанных в ГОСТ 5781-82.

ГОСТы арматура

Арматура по типу профиля бывает гладкой (кл А1) и рифленой (кл А2, А3).Арматура А3 производится в соответствии с ГОСТ: стандарт распространяется на горячедеформированную круглую сталь периодического и гладкого профиля, специализированную для армирования типичных железобетонных конструкций. Арматура а3 — стержень изготавливаемый из низколегированной и углеродистой стали, их длинна бывает от 12 до 6 метров.

Арматура подразделяется на множество классов: A-IV (A600), A-II (A300), A-VI (A1000), A-III (A400), A-V (A800). Рифленая арматура а3 представлять из себя круглые профили с двумя долевыми ребрами и пересекающими выпуклостями, проходящими по трехзаходной спиральной линии. Для профилей диаметром шесть мм допускаются выступы, подходящие по однозаходной спиралевидной линии, диаметром восемь миллиметров — по двухзаходной спиралевидной линии.

Существуют следующие классы подразделения арматуры а3 в зависимости от свойств:

Рекомендуемые марки углеродистой и низколегированной стали для изготовления арматурной стали соответствующих классов арматуры.

Сталь используемая для производства арматуры разных классов

 Классы прочности арматуры

 Параметры стержневой арматуры

что это такое? Формы профиля. Сфера применения

В процессе возведения всех зданий и сооружений используется множество различных строительных материалов, каждый из которых имеет свое назначение. Одним из таких материалов является арматура, без которой невозможно заложить качественный и надежный фундамент, установить плиты покрытия и перекрытия, а также возвести стены. Она задействована практически на всех этапах строительства как жилых, так и производственных зданий.

В данной статье мы подробно расскажем об арматуре класса А2 или А300, определим ее технические параметры, виды профилей и сферы применения.

Технические характеристики

Процесс производства и все технические параметры арматуры класса А2 контролируются нормативными документами ГОСТ 10884-81 и ГОСТ 578-82. Она относится к металлопрокату, для которого характерны круглое сечение и рыхленная выпуклая поверхность. Именно благодаря такому типу поверхности обеспечивается максимальный уровень сцепки арматуры и бетона.

Арматура А300 обладает следующими техническими характеристиками:

• диаметр – от 10 мм до 80 мм;

• материал для изготовления – конструкционная сталь углеродистая обыкновенная.

После изготовления на поверхность арматуры в обязательном порядке наносится маркировка Ст5сп или Ст5пс. Первая аббревиатура означает, что для изготовления арматуры использовалась сталь спокойной степени раскисления, вторая – полуспокойного.

Изделие металлопроката класса А2 диаметром до 12 мм поступает в продажу в мотках, вся остальная – в виде отдельных металлических стержней.

Арматура А300 обладает отличными техническими параметрами, она:

Металлопрокат А2 бывает:

Каждый из вышеперечисленных видов арматуры предназначен для определенного использования и выдерживает определенные нагрузки.

Изделие металлопроката класса А2 изготавливается двумя способами – холоднокатаным и горячекатаным. Варианты производства влияет на сферу применения материала и его технические параметры. Более прочной считается арматура, которая изготовлена холоднокатаным способом. Такой материал способен выдержать колоссальные нагрузки, при этом вовсе не деформироваться.

Как узнать, что материал изготовлен холоднокатаным способом? Все очень просто: нужно взглянуть на поверхность изделия. Она более ровная, на ней нет перепадов.

Горячекатаное изделие на поверхности имеет перепады по диаметру. Это связано с тем, что сталь не прогревается одинаково, и при формировании прутьев в местах недогрева диаметр может быть другим. Именно поэтому такая арматура стоит значительно дешевле.

Формы профиля

Изделия могут отличаться еще и формой профиля, определяющим его назначение. Сечения изделия бывает:

• кольцевым;

• серповидным;

• смешанным.

Арматура кольцевидной формы профиля используется для обеспечения качественного сцепления между собой готовых железобетонных конструкций, серповидного – применяется для бетонных конструкций. За счет нее увеличивается прочность бетона при работе на растяжение.

Материал смешанного профиля – это новинка металлопроката. Начал он выпускаться совсем недавно. В настоящее время такой профиль применяется только при возведении плотин и мостов. Его закладывают в железобетонные элементы, что бы повысить прочность конструкции.

Сфера применения

Основная область использования арматуры А2 в продольном и поперечном сечении – строительство:

• процесс возведения много- и малоэтажных жилых и промышленных зданий и сооружений;

• возведение мостов, дамб, плотин;

• обустройство дорог.

Строительство складов, ангаров, промышленных помещений сопровождается применением металлопроката данного класса.

Стоит отметить, что арматура класса А2 может являться частью фундамента – ее укладывают в качестве арматурной сетки. Изготовление плит покрытия и перекрытия невозможно представить без данного материала.

Арматура А300 способна выдерживать колоссальные нагрузки как на сжатие, так и на растяжение. Поэтому она является идеальным материалом для железобетонных конструкций.

Что такое обучение с подкреплением? Полное руководство

При предполагаемом размере рынка в 7,35 миллиарда долларов США искусственный интеллект растет не по дням, а по часам. McKinsey прогнозирует, что методы искусственного интеллекта (включая глубокое обучение и обучение с подкреплением) потенциально могут приносить от 3,5 до 5,8 трлн долларов в год в девяти бизнес-функциях в 19 отраслях.

Хотя машинное обучение рассматривается как монолит, эта передовая технология диверсифицирована с различными подтипами, включая машинное обучение, глубокое обучение и новейшую технологию глубокого обучения с подкреплением.

Что такое обучение с подкреплением?

Обучение с подкреплением — это обучение моделей машинного обучения принятию последовательности решений. Агент учится достигать цели в неопределенной, потенциально сложной среде. При обучении с подкреплением искусственный интеллект сталкивается с игровой ситуацией. Компьютер пытается найти решение проблемы методом проб и ошибок. Чтобы заставить машину делать то, что хочет программист, искусственный интеллект получает либо вознаграждение, либо штрафы за свои действия.Его цель — максимизировать общую награду.
Хотя дизайнер устанавливает политику вознаграждения, то есть правила игры, он не дает модели никаких подсказок или предложений о том, как решить игру. Модель должна выяснить, как выполнить задачу, чтобы получить максимальную награду, начиная с совершенно случайных испытаний и заканчивая сложной тактикой и сверхчеловеческими навыками. Используя возможности поиска и множество испытаний, обучение с подкреплением в настоящее время является наиболее эффективным способом продемонстрировать творческий потенциал машины.В отличие от людей, искусственный интеллект может собирать опыт из тысяч параллельных игровых процессов, если алгоритм обучения с подкреплением выполняется на достаточно мощной компьютерной инфраструктуре.

Примеры обучения с подкреплением

В прошлом применение обучения с подкреплением ограничивалось слабой компьютерной инфраструктурой. Однако по мере того, как суперпользователь ИИ в нарды Джерарда Тезауро развивался в шоу 1990-х годов, прогресс все же произошел. Этот ранний прогресс сейчас быстро меняется с появлением новых мощных вычислительных технологий, открывающих путь совершенно новым вдохновляющим приложениям.
Обучение моделей, управляющих автономными автомобилями, является отличным примером потенциального применения обучения с подкреплением. В идеальном случае компьютер не должен получать инструкции по вождению автомобиля. Программист избегал бы жесткой привязки всего, что связано с задачей, и позволял машине учиться на собственных ошибках. В идеальной ситуации единственным жестко закрепленным элементом была бы функция вознаграждения.

• Например, , в обычных обстоятельствах нам потребуется, чтобы автономное транспортное средство ставило безопасность на первое место, минимизировало время поездки, уменьшало загрязнение, предлагало пассажирам комфорт и соблюдало нормы закона.С другой стороны, в случае с автономным гоночным автомобилем мы уделяем больше внимания скорости, чем комфорту водителя. Программист не может предсказать все, что может случиться в дороге. Вместо того, чтобы строить длинные инструкции «если-то», программист подготавливает агент обучения с подкреплением, чтобы он был способен учиться на системе вознаграждений и штрафов. Агент (другое название алгоритмов обучения с подкреплением, выполняющих задачу) получает вознаграждение за достижение определенных целей.

• Другой пример: deepsense.ai принял участие в проекте «Учимся бегать», целью которого было обучить виртуального бегуна с нуля. Бегуна является передовой и точной моделью опорно-двигательного аппарата разработана биомеханика лаборатории Стэнфордский Нейромускульной. Обучение агента бегу — это первый шаг к созданию нового поколения протезов ног, которые автоматически распознают характер ходьбы людей и настраиваются, чтобы сделать движение более простым и эффективным. Хотя это возможно и было сделано в лабораториях Стэнфорда, жесткое подключение всех команд и прогнозирование всех возможных моделей ходьбы требует большой работы от высококвалифицированных программистов.

Чтобы узнать больше о реальных приложениях обучения с подкреплением, прочтите эту статью.

Проблемы с обучением с подкреплением

Основная задача обучения с подкреплением заключается в подготовке среды моделирования, которая сильно зависит от выполняемой задачи. Когда модель должна стать сверхчеловеческой в ​​играх Chess, Go или Atari, подготовка среды моделирования относительно проста. Когда дело доходит до создания модели, способной управлять автономным автомобилем, создание реалистичного симулятора имеет решающее значение, прежде чем позволить автомобилю ездить по улице.Модель должна выяснить, как затормозить или избежать столкновения в безопасных условиях, когда жертва даже тысячи автомобилей обходится с минимальными затратами. Перенос модели из учебной среды в реальный мир — вот где все усложняется.
Масштабирование и настройка нейронной сети, управляющей агентом, — еще одна проблема. Нет другого способа общаться с сетью, кроме как через систему вознаграждений и штрафов. Это, в частности, может привести к катастрофическому забыванию , когда приобретение новых знаний приводит к удалению некоторых старых из сети (чтобы прочитать дальше этот выпуск, см. этот документ, опубликованный во время Международной конференции по машинному обучению).
Еще одна проблема — достижение локального оптимума, то есть агент выполняет задачу как есть, но не оптимальным или требуемым образом. «Прыгун», прыгающий, как кенгуру, вместо того, чтобы делать то, что от него ожидалось, — ходьбу, — отличный пример, который также можно найти в нашем недавнем сообщении в блоге.
Наконец, есть агенты, которые оптимизируют приз без выполнения той задачи, для которой он был разработан. Интересный пример можно найти в видео OpenAI ниже, где агент научился получать награды, но не завершал гонку.

Чем отличается обучение с подкреплением от глубокого и машинного обучения?

На самом деле не должно быть четкого разделения между машинным обучением, глубоким обучением и обучением с подкреплением. Это похоже на отношение параллелограмм — прямоугольник — квадрат, где машинное обучение является самой широкой категорией, а глубокое обучение с подкреплением — самой узкой.
Точно так же обучение с подкреплением — это специализированное приложение методов машинного и глубокого обучения, предназначенное для решения проблем определенным образом.

Хотя идеи кажутся разными, между этими подтипами нет резкого разделения. Более того, они объединяются в рамках проектов, так как модели созданы не для того, чтобы придерживаться «чистого типа», а для выполнения задачи наиболее эффективным способом. Так что «что именно отличает машинное обучение, глубокое обучение и обучение с подкреплением» — на самом деле сложный вопрос.

• Машинное обучение — это форма ИИ, в которой компьютерам дается возможность постепенно улучшать выполнение конкретной задачи с помощью данных без прямого программирования (это определение Артура Ли Самуэля.Он ввел термин «машинное обучение», которое бывает двух типов: машинное обучение с учителем и без него.

Машинное обучение с учителем происходит, когда программист может предоставить метку для каждого обучающего входа в систему машинного обучения.

• Пример — путем анализа исторических данных, взятых с угольных шахт, deepsense.ai подготовил автоматизированную систему для прогнозирования опасных сейсмических событий за 8 часов до их возникновения. Записи сейсмических событий были взяты на 24 угольных шахтах, которые собирали данные в течение нескольких месяцев.Модель смогла определить вероятность взрыва, проанализировав показания за предыдущие 24 часа.

Некоторые шахты можно точно определить по их основным значениям рабочей высоты. Чтобы затруднить идентификацию, мы добавили гауссовский шум

С точки зрения ИИ, одна модель выполняла одну задачу с уточненным и нормализованным набором данных. Чтобы узнать больше об этой истории, прочитайте наш блог.
Обучение без учителя происходит, когда модели предоставляются только входные данные, но нет явных меток. Он должен рыться в данных и находить скрытую структуру или взаимосвязи внутри. Дизайнер может не знать, что это за структура или что найдет модель машинного обучения.

• В качестве примера мы использовали прогноз оттока. Мы проанализировали данные о клиентах и ​​разработали алгоритм для группировки похожих клиентов. Однако мы сами не выбирали группы. Позже мы смогли определить группы высокого риска (с высоким уровнем оттока), и наш клиент знал, к каким клиентам им следует обратиться в первую очередь.
• Другой пример обучения без учителя — обнаружение аномалии, когда алгоритм должен определить элемент, который не вписывается в группу. Это может быть некорректный продукт, потенциально мошенническая транзакция или любое другое событие, связанное с нарушением нормы.

Глубокое обучение состоит из нескольких уровней нейронных сетей, предназначенных для выполнения более сложных задач. На создание моделей глубокого обучения вдохновил дизайн человеческого мозга, но в упрощенном виде. Модели глубокого обучения состоят из нескольких слоев нейронной сети, которые в принципе отвечают за постепенное изучение более абстрактных функций конкретных данных.
Хотя решения для глубокого обучения способны давать потрясающие результаты, по масштабу они не подходят человеческому мозгу. Каждый уровень использует результат предыдущего в качестве входных данных, и вся сеть обучается как единое целое. Основная концепция создания искусственной нейронной сети не нова, но только недавно современное оборудование обеспечило достаточную вычислительную мощность для эффективного обучения таких сетей на достаточном количестве примеров.Расширенное внедрение привело к появлению таких фреймворков, как TensorFlow, Keras и PyTorch, которые сделали создание моделей машинного обучения намного более удобным.

• Пример: deepsense.ai разработал модель на основе глубокого обучения для Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Он был разработан для распознавания китов по аэрофотоснимкам, сделанным исследователями. Для получения дополнительной информации о т

Арматура

Пояснения> Кондиционирование
> Армирование

Описание |
Пример |
Обсуждение | И что?

Описание

Подкрепление — это все, что увеличивает интенсивность или
частота акта.Он основан на том принципе, что мы стремимся делать больше
того, что заставляет нас чувствовать себя хорошо.

Подкрепление — это что-то, что ощущается одновременно с действием, например
что подкрепление становится мысленно связанным с действием. Подкрепление
следовательно, может стать стимуляцией, вызывающей действие, когда действие
теперь реакция на подкрепление, а не на стимуляцию
первоначально.

Сила ответа может быть измерена, например, интенсивностью
эмоциональный опыт, степень физической реакции или живость
с которой получен ответ.

Частота отклика может быть измерена вероятностью
ответ, учитывая стимул и количество раз, когда ответ
достигнуто.

При армировании важно время. Когда применяется армирование
сразу после поведения, тогда причинная связь легче для другого
человека, чтобы идентифицировать и усвоить. Когда есть задержка, это соединение
становится все труднее сделать, и, следовательно, армирование становится меньше
эффективен или требует больше времени для достижения желаемого изменения.

Внутреннее усиление

Внутреннее армирование — это внутреннее армирование. В другом
слова это то, что мы делаем с собой, хотя это может быть сделано с
внешние стимулы, такие как благодарности или улыбки.

Внешнее армирование

Внешнее армирование — это арматура снаружи, явно за пределами нашей
внутреннее мышление. Классическими примерами внешнего подкрепления являются деньги и
физическое наказание.

Первичное армирование

Первичное подкрепление имеет четкую причинную связь между поведением и
подкрепление, например, когда выполнение простого запроса приводит к
подкрепление благодарности.

Вторичная арматура

Вторичное подкрепление менее понятно и усваивается только через опыт
или размышления. Так, например, человек, который готовит другу определенную еду
после нескольких попыток обнаруживает, что это заставляет другого человека
несколько дружелюбнее.

Положительное усиление

Положительное подкрепление — это когда после поведения происходит что-то приятное.
В результате поведение увеличивается.

Вы передаете мне соль, и я говорю вам спасибо. В следующий раз вы можете предложить мне
соль, не спрашивая. Я все равно буду улыбаться и благодарить вас, поэтому вы продолжаете предлагать
мне соль.

Отрицательное усиление

Отрицательное подкрепление возникает, когда что-то, что не нравится , делает
не происходит, когда происходит поведение.В результате поведение увеличивается.

Вы не передаете мне соль. Я смотрю на тебя.
Когда вы передаете мне соль, я не смотрю на вас. В следующий раз ты отдашь мне
соль, чтобы избежать неприятного взгляда.

Фиксированное и переменное передаточное число

Отношение поведения к армированию можно варьировать. Фиксированное соотношение может
включать каждый раз (1: 1) или усиление может применяться каждый энный раз
поведение появляется (1: n). Это делает его предсказуемым и, следовательно, относительно
комфортно.

Переменное соотношение означает, что армирование не используется каждый раз, хотя
это может быть использовано . Неопределенность приводит к тревоге и поведению,
как «прыжок с пистолета» и азартные игры.

Фиксированный и переменный интервал

Подкрепление может зависеть не от того, как часто происходит поведение, а от
время, например, выплаты заработной платы. Награды с фиксированным сроком обычно привлекают внимание
все больше вовремя по мере приближения награды.Когда сроки получения награды (или
другое подкрепление) невозможно предсказать, то время можно не принимать во внимание, хотя
общая тревога и поведение, связанное с управлением рисками, могут быть вызваны неспособностью
предсказать, когда это произойдет.

Пример

Ребенок пилит занятую мать, пока не привлечет к себе внимание. Мать часто
ответ сердито. Для ребенка это не идеальный ответ, но он
лучше, чем ничего, поэтому он продолжает ныть. Таким образом, мать усилила
ворчливое поведение.

Когда еда показана, но не дана собаке, она выполняет ряд трюков.
был обучен пищей. Когда он просит, ему дают пищу. Когда это
Если в будущем ему показывают еду, то он, скорее всего, сначала попробует попрошайничать.

Учительница не разрешает своим ученикам играть, пока они не затихнут
(отрицательное подкрепление).

Обсуждение

Подкрепление часто происходит без определенного намерения. Он также может действовать
наоборот, например, увеличение поведения, которое предполагается уменьшить.

Случайные эффекты

Когда армирование применяется случайным образом, это может вызвать напряжение и замешательство. Если
Я получаю вознаграждение за то, что однажды доставил товар вовремя, а потом позже
наказывается за своевременную доставку, не отвечающую другим целям,
Я могу запутаться в приоритетах — в следующий раз я поставлю немного
поздно и лучше, но я все еще беспокоюсь о том, что будет сказано.

Мотивация

Хотя внешняя мотивация эффективна для получения краткосрочных поведенческих
изменение, оно редко приводит к внутренним изменениям, например, в убеждениях или ценностях.Внутренняя мотивация гораздо эффективнее вызывает более глубокое самоподдерживающееся
изменение.

Репетиция и репетиция

Повторение, особенно когда оно предсказуемо, ведет к обучению. Этот
относится также и к себе. Когда вы что-то практикуете, вы становитесь лучше. Вы
также привыкайте к поведению, когда вы обуславливаете себя.

Репетиция может проводиться в основном внутри компании. Когда вы визуализируете действия в определенных
способами, вы узнаете — часто так же хорошо, как если бы вы действовали физически.

Наказание

Хотя награда и наказание являются формами подкрепления, они
различный эффект, особенно у людей, которые по-разному реагируют, особенно на
наказание. Наказание не отрицательное подкрепление и меньше
эффективный. Наказание происходит за поведение, которое нежелательно . В
отрицательное подкрепление, дискомфорт доставляется, когда желаемое поведение
не бывает.

Вымирание

Если не применяется армирование , то поведение, вероятно, будет
исчезнуть («вымирание»). Это потому, что без
Как следствие, цель поведения не выполняется. Таким образом, девушка, которая делает
не хочу, чтобы внимание влюбчивого мальчика игнорировало все разговоры, уговоры и
критика.

В любой ситуации поймите, как другие (и вы) запрограммированы на
реагировать. Управляйте сигналами и подкреплениями, чтобы добиться желаемого поведения.

Чтобы улучшить поведение, постоянно поощряйте его. Остерегайтесь попыток уменьшить
поведение путем наказания, так как это может привести к увеличению нежелательных других
поведение.

См. Также

Оперантное кондиционирование,
Мотивация,
Теории мотивации,
Типы оперантного кондиционирования

приложений для обучения с подкреплением

Возможно, вы читали об обучении с подкреплением, просматривая истории об AlphaGo — алгоритме, который научился играть в игру GO и побеждать опытного игрока-человека — и, возможно, нашли эту технологию увлекательной.

Однако, поскольку предмет по своей сути сложен и не кажется многообещающим с точки зрения бизнеса, вы, возможно, не сочли полезным углубляться в его изучение.

Что ж, оказывается, отсутствие у RL практических преимуществ — заблуждение; на самом деле есть несколько способов, которыми компании могут его использовать прямо сейчас.

В этом посте мы перечислим возможные приложения для глубокого обучения с подкреплением и объясним без технического жаргона, как в целом работает RL.

Обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением

Итак, в обычном контролируемом обучении , согласно нашему недавнему сообщению, у нас есть пары ввода / вывода (x / y) (например,g), которые мы используем для обучения машин. Зная результаты для каждого ввода, мы позволяем алгоритму определять функцию, которая отображает Xs-> Ys, и мы продолжаем исправлять модель каждый раз, когда она делает ошибку прогноза / классификации (путем обратного распространения и подергивания функции). Мы продолжаем этот вид обучения, пока результаты алгоритма не станут удовлетворительными.

В обычном обучении без учителя у нас есть данные без меток, и мы вводим набор данных в наш алгоритм, надеясь, что он обнаружит в нем некую скрытую структуру.

Обучение с подкреплением решает проблему другого рода. В RL есть агент, который взаимодействует с определенной средой, таким образом изменяя свое состояние, и получает вознаграждение (или штрафы) за свой ввод. Его цель — найти шаблоны действий, попробовав их все и сравнив результаты, которые принесут наибольшее количество очков вознаграждения.

Одна из ключевых особенностей RL заключается в том, что действия агента могут не влиять на непосредственное состояние среды, но влияют на последующие.Так что иногда машина не узнает, эффективно ли то или иное действие, гораздо позже в эпизоде.

Кроме того, существует так называемая дилемма компромисса эксплуатация / разведка .

Стремясь максимизировать числовое вознаграждение, агент должен склоняться к действиям, которые, как он знает, приводят к положительным результатам, и избегать тех, которые не дают результатов. Это называется эксплуатацией знаний агента.

Однако, чтобы выяснить, какие действия являются правильными, в первую очередь необходимо их опробовать и рискнуть получить штраф.Это известно как разведка .

Уравновешивание эксплуатации и исследования — одна из ключевых проблем в обучении с подкреплением и проблема, которая вообще не возникает в чистых формах обучения с учителем и без учителя.

Помимо агента и среды, в каждой системе RL есть также эти четыре элемента :

Политика. Как действует агент при определенном состоянии окружающей среды; они могут быть определены простой функцией или включать в себя некоторые обширные вычисления.Думайте о них как о правилах или ассоциациях машинных стимулов и реакций.

Сигналы вознаграждения определяют, следует ли изменять политику или нет. Как мы уже упоминали, единственная цель агента — максимизировать числовое вознаграждение, чтобы на основе этого сигнала он мог делать выводы о том, какие действия являются хорошими или плохими.

Функции ценности также играют решающую роль в формировании поведения агента, но, в отличие от сигналов вознаграждения, которые оценивают действия в непосредственном смысле, они определяют, является ли событие хорошим в долгосрочной перспективе, с учетом следующих состояний.

Наконец, модели имитируют среду, в которой находится агент, и, таким образом, позволяют делать выводы о его будущем поведении. Методы обучения с подкреплением, использующие модели для планирования, называются модельными, а методы, полностью основанные на пробах и ошибках, называются безмодельными.

Хорошо, как на самом деле работает RL?

Давайте в качестве примера возьмем игру в Понг (старинные игры Atari часто используются для объяснения внутренней работы обучения с подкреплением) и представим, что мы пытаемся научить агента играть в нее.

В режиме контролируемого обучения первое, что мы делаем, это записываем игровые сеансы человека-игрока и создаем помеченный набор данных, в который мы записываем каждый кадр, отображаемый на экране (ввод), а также каждое действие игрока. (выход).

Затем мы скармливаем эти входные кадры нашему алгоритму и заставляем его предсказывать правильные действия (нажатие вверх или вниз) для каждой ситуации (правильность определяется нашими выходными данными). Мы использовали бы обратное распространение, чтобы настроить функцию, пока машина не получает правильные прогнозы.

Несмотря на высокий уровень точности, которого мы могли достичь с его помощью, у этого подхода есть несколько серьезных недостатков. Во-первых, у нас должен быть помеченный набор данных для любого вида контролируемого обучения, а получение данных (и аннотирование меток) может оказаться довольно дорогостоящим и трудоемким процессом. Кроме того, применяя такой вид обучения, мы не даем машине шанса когда-либо обыграть человека; по сути, мы просто учим его подражать им.

Однако в обучении с подкреплением таких ограничений нет.

Мы начинаем так же, то есть пропускаем входные кадры через наш алгоритм и позволяем ему выполнять случайные действия. У нас нет целевых меток для каждой ситуации, поэтому мы не указываем агенту, когда он должен нажимать вверх, а когда вниз. Мы даем ему возможность самостоятельно исследовать окружающую среду.

Мы предоставляем только обратную связь с табло. Каждый раз, когда модели удается набрать очко, она получает награду +1, а каждый раз, когда она теряет очко, получает штраф -1.Исходя из этого, он будет итеративно обновлять свои политики, чтобы действия, приносящие вознаграждение, были более вероятными, а действия, приводящие к штрафу, отфильтровывались.

Здесь нужно немного терпения: сначала агент, необразованный, будет постоянно проигрывать игру. Однако по мере того, как он продолжает изучать игру, в какой-то момент он случайно наткнется на выигрышную последовательность действий и соответствующим образом обновит свою политику.

Проблемы обучения с подкреплением

Не все так хорошо в стране RL.Даже сценарий, который вы только что прочитали, когда агент становится хорошо разбирающимся в игре Atari, может оказаться довольно проблематичным.

Предположим, алгоритм какое-то время играл в понг с человеком и довольно умело перебрасывал мяч взад и вперед. Но затем он скользит к концу эпизода и теряет очко. Вознаграждение за всю последовательность будет отрицательным (-1), поэтому модель будет предполагать, что каждое действие было неправильным, что не так.

Это называется проблемой присвоения кредита и связано с тем, что наш агент не получает обратную связь сразу после каждого действия.В Pong он может видеть результат только после того, как эпизод закончился, на табло. Таким образом, он должен каким-то образом установить, какие действия привели к конечному результату.

Из-за этого нехватки приложений для установки вознаграждения с алгоритмами обучения с подкреплением обычно очень неэффективны. Для обучения им требуется много данных, прежде чем они станут эффективными.

Кроме того, в некоторых случаях, когда последовательность действий, необходимых для получения награды, слишком длинна и сложна, система дефицитного вознаграждения полностью выйдет из строя.Агент, который не может получить вознаграждение, совершая случайные шаги, никогда не научится правильному поведению.

Чтобы бороться с этим, специалисты по RL вручную проектируют функции вознаграждения, чтобы они могли направлять политику агента в отношении получения вознаграждения. Как правило, эти функции выдают серию мини-наград на пути к большой выплате, таким образом предоставляя агенту необходимые предложения. Процесс создания этой функции известен как формирование награды .

Сценарии использования обучения с подкреплением

Робототехника. RL может использоваться для задач управления большой размерностью, а также в различных промышленных приложениях. Например, Google, как сообщается, сократил потребление энергии примерно на 50% после внедрения технологий Deep Mind. В космосе есть инновационные стартапы (бонсай и т. Д.), Которые распространяют глубокое обучение с подкреплением для эффективной настройки машин и оборудования.

Анализ текста. Исследователи из Salesforce, известной компании, занимающейся облачными вычислениями, использовали RL вместе с усовершенствованной моделью генерации контекстного текста для разработки системы, способной создавать легко читаемые резюме длинных текстов.По их словам, их алгоритм можно тренировать на разных типах материалов (новостные статьи, блоги и т. Д.).

Совершение сделки. Крупные компании финансовой индустрии уже какое-то время используют алгоритмы машинного обучения для улучшения торговли и капитала, и некоторые из них, например JPMorgan, уже бросили свои шляпы в кольцо RL. В 2017 году компания объявила, что начнет использовать робота для торгового исполнения крупных заказов. Их модель, обученная на миллиардах исторических транзакций, позволит выполнять торговую процедуру быстро, по оптимальным ценам и снимать огромные ставки, не создавая рыночных колебаний.

Здравоохранение. Недавние статьи предлагают множество вариантов применения RL в сфере здравоохранения. Среди них — дозирование лекарств, оптимизация политики лечения для страдающих хроническими заболеваниями, клинические испытания и т. Д.
Заключение

RL обещает компаниям, это само собой разумеющееся, но важно, чтобы вы не поддавались шумихе вокруг технологии и реалистично оценивали ее сильные и слабые стороны и преимущества, которые она может принести вашему бизнесу.Мы предлагаем сначала найти несколько простых вариантов использования, чтобы проверить, как работает RL.

Если вы хотите узнать больше о том, что такое обучение с подкреплением и как оно может помочь вашей компании, свяжитесь с нашим экспертом, чтобы получить бесплатную консультацию.