Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Сколько арматуры нужно


ленточного, плитного типа и столбчатого

Мероприятиям по возведению любого здания предшествуют проектные работы, в процессе которых определяется тип фундаментной базы и необходимое количество материалов для ее сооружения. Важной частью фундамента является арматурный каркас. Он повышает прочность основания, демпфирует растягивающие усилия и изгибающие нагрузки, а также предотвращает образование трещин. Для выполнения работ необходимо понимать, сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента, а также для столбчатого и плитного основания. Разберемся с особенностями вычислений.

Расход арматуры на армирование ленточного фундамента

Готовимся выполнить расчет количества арматуры для фундамента – важные моменты

Планируя постройку частного дома, следует обратить особое внимание на конструкцию арматурной решетки, воспринимающую значительные нагрузки на фундамент. Квалифицированно разработанная схема силовой решетки и применение оптимального сечения арматуры позволяет обеспечить требуемый запас прочности фундаментной базы, а также ее продолжительный ресурс использования.

Самостоятельно рассчитать арматуру на фундамент можно различными способами:

  • с использованием программных средств и онлайн-калькуляторов, которые выполняют расчет арматуры после введения рабочих параметров;
  • выполняя вычисления вручную на основании информации о конструктивных особенностях фундамента, величине усилий и параметрам решетки.

Фундаментная основа, воспринимает нагрузку от массы здания и равномерно распределяет ее на опорную поверхность почвы.

Возведение зданий осуществляется на различных типах оснований:

  • ленточных;
  • плитных;
  • столбчатых.
Расчет арматуры для ленточного фундамента

 

До начала вычислений следует разобраться с конструкцией силового каркаса, который состоит из следующих элементов:

  • вертикальных и поперечных стержней, между которыми выдержан равный интервал;
  • вязальной проволоки, соединяющей продольно расположенные перемычки и вертикальные прутки;
  • муфт, обеспечивающих прочное соединение и удлинение арматурных прутков.

Для каждого вида основания применяется своя схема армирования фундамента, которая зависит от следующих факторов:

  • характеристик почвы;
  • габаритов здания;
  • конструктивных особенностей строения;
  • действующих нагрузок.

Применяется арматура, имеющая ребристую поверхность, которая отличается:

  • размером сечения;
  • классом;
  • уровнем воспринимаемых нагрузок;
  • расположением в силовой решетке;
  • стоимостью.
Укладка арматуры в ленточный фундамент

Для различных фундаментов на основании вычислений определяются следующие сведения:

  • количество арматуры для фундамента;
  • сортамент вертикальных и поперечных прутков;
  • общая масса арматурного каркаса;
  • методы фиксации стальных стержней в силовой конструкции;
  • технология сборки несущей решетки;
  • шаг обвязки арматурных элементов.

Важно правильно выполнить расчет. Арматура для фундамента в этом случае обеспечит необходимый запас прочности. Рассмотрим, какие необходимы исходные данные для расчетов, а также изучим методику выполнения вычислений для различных типов фундаментов.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Основание ленточного типа обеспечивает повышенную устойчивость строений на различных почвах. Конструкция представляет собой бетонную ленту, повторяющую контур здания и расположенную под капитальными стенами. Усиление стальной арматурой повышает прочностные характеристики бетонной основы и положительно влияет на ее долговечность. Для сооружения пространственной решетки можно использовать арматуру диаметром 10 мм.

Исходные данные для выполнения расчетов:

  • длина и ширина фундаментной базы;
  • сечение железобетонной ленты;
  • интервал между каркасными элементами;
  • общее количество обвязочных поясов;
  • размер ячеек силовой решетки.
Сколько арматуры нужно для фундамента

Рассмотрим порядок вычислений:

  1. Рассчитайте общую длину ленточного контура.
  2. Вычислите количество элементов в поясах.
  3. Определите метраж горизонтальных стержней.
  4. Вычислите потребность в вертикальных прутках.
  5. Рассчитайте длину поперечных перемычек.
  6. Сложите полученный метраж.

Зная общее количество стыковых участков, можно вычислить потребность в вязальной проволоке.

Расчет количества арматуры на фундамент плитного типа

Фундамент плитной конструкции применяется для строительства жилых зданий на пучинистых грунтах. Для обеспечения прочностных характеристик применяются арматурные стержни диаметром 10–12 мм. При повышенной массе строений диаметр прутков следует увеличить до 1,4–1,6 см.

Рассчитать количество арматуры для фундамента плитной конструкции можно, используя следующую информацию:

  • пространственный каркас из арматуры сооружается в двух уровнях;
  • соединение стержней выполняется в виде квадратных ячеек со стороной 15–20 см;
  • обвязка выполняется отожженной проволокой в каждой точке соединения.
Схема армирования монолитной плиты фундамента

Для определения потребности в арматуре выполните следующие операции:

  1. Определите количество горизонтальных прутков в каждом ярусе.
  2. Вычислите общий метраж арматурных стержней, формирующих ячейки.
  3. Прибавьте суммарную длину вертикальных опор, объединяющих ярусы.

Сложив полученные значения, получим общую потребность в арматуре. Зная количество стыков, несложно определить необходимый объем стальной проволоки.

Как рассчитать арматуру на фундамент столбчатой конструкции

Основание столбчатого типа широко применяется для строительства различных зданий. Оно состоит из железобетонных опор квадратного и круглого сечения, установленных в углах строения, а также в точках пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения прочности опорных элементов применяются ребристые стержни сечением 1–1,2 см.

Рассчитать количество арматуры на фундамент столбчатого типа несложно, учитывая следующие данные:

  • каркас опорного элемента квадратного профиля формируется из 4 стержней;
  • решетка железобетонной опоры круглого сечения выполняется из трех прутьев;
  • длина элементов усиления соответствует размерам опорной колонны;
  • поперечная обвязка каркаса опорной колонны производится с шагом 0,4–0,5 м.
Алгоритм расчета расхода арматуры фундамента

Алгоритм расчета:

  1. Определите длину вертикальных стержней в одной опоре.
  2. Вычислите метраж элементов поперечной обвязки одного каркаса.
  3. Рассчитайте общую длину, сложив полученные значения.

Умножив результат на количество опор, получим общую длину арматуры.

Как посчитать арматуру для фундамента – пример вычислений

В качестве примера рассмотрим, сколько нужно арматуры для фундамента 10х10, сформированного в виде монолитной железобетонной ленты.

Для выполнения вычислений используем следующую информацию:

  • ширина основы 60 см, позволяет уложить в каждом поясе по 3 горизонтальных стержня;
  • выполняется 2 пояса усиления, соединенные вертикальными прутками с интервалом 1 м.
  • для здания 10х10 м и глубиной основы 0,8 м используется арматура диаметром 10 мм.
Расход арматуры для ленточного фундамента

Алгоритм расчета:

  1. Определяем периметр фундаментной основы здания, сложив длину стен – (10+10)х2=40 м.
  2. Вычисляем количество горизонтальных элементов в одном поясе, умножив периметр на количество стержней в одном ярусе – 40х3=120 м.
  3. Общая длина продольных прутков определяется умножением полученного значения на количество ярусов 120х2=240 м.
  4. Рассчитываем количество вертикальных элементов, установленных по 10 пар на каждую сторону 10х2х4=80 шт.
  5. Суммарная длина вертикальных стержней составит 80х0,8=64 м.
  6. Определяем длину перемычек размером по 0,6 м каждая, установленных на двух поясах (по 20 на сторону) – 10х2х4х0,6=48 м.
  7. Сложив длину арматурных стержней, получим общий метраж 240+64+48=352 м.

Определить длину стальной проволоки несложно. Количество соединений, умноженное на длину одного куска проволоки, равную 20–30 см, даст искомый результат.

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Планируя строительство дома, бани или дачного строения, несложно определить потребность в арматуре своими руками. Пошаговые инструкции позволят на калькуляторе рассчитать метраж стержней для изготовления арматурной решетки, усиливающей основу здания. Зная, как рассчитать арматуру, можно самостоятельно выполнить вычисления, не прибегая к помощи сторонних специалистов. Правильно выполненные расчеты обеспечат прочность фундаментной основы, устойчивость здания, а также длительный ресурс эксплуатации.

Как подсчитать сколько арматуры нужно на фундамент

Перед тем как заказывать арматуру у поставщика, цены которого показались наиболее приемлемыми, необходимо скрупулезно рассчитать требуемый метраж на фундамент. Ниже мы покажем, насколько просто с этим можно справиться, и рассмотрим расчет для различных типов оснований.

Количество арматуры для разных фундаментов

Очевидно, что типы железобетонных оснований различаются не только по объему бетона, но и по метражу арматурных стержней для металлического каркаса фундамента. Больше всего прутьев потребуется на плитный фундамент, далее идут ленточные и свайные буронабивные фундаменты.

Рассмотрим случай, когда фундамент для дома имеет размеры в плане 6 × 6 м, и проведем расчет метража арматуры.

Метраж на ленточный фундамент

Для вязки арматурного каркаса ленточного фундамента обычно используются гладкие стержни и стержни с периодическим профилем. Метраж их будет напрямую зависеть от ширины и длины ленты, а также периметра основания. Предположим, что в нашем случае ширина ленты составляет 300 мм, высота – 1 000 мм. Шаг между монтажной (гладкой) арматурой выбираем равным 500 мм. Какая арматура нужна для фундамента – это уже вы сами определяйтесь, исходя из нагрузок и показателей грунта.

Считаем общую длину ленты под дом 6 × 6 м (с поправкой в большую сторону – без учета толщины ленты):
6 × 4 = 24 м.
Считаем метраж прутьев периодического профиля (ребристой) при условии, что лента будет состоять из двух поясов по два стержня в каждом:
24 × 2 × 2 = 96 м.
Учитываем, что в угловой части фундамента прутья придется изгибать и делать выпуски в перпендикулярную ленту длиной 0,5 м. Итого на каждый угол придется 4 м таких выпусков, или 16 м всего на весь фундамент. Прибавляем это количество к метражу ребристых прутьев и получаем метраж арматуры периодического профиля на фундамент:
96 + 16 = 112 м.
Теперь необходимо подсчитать, сколько нужно гладких прутьев. Для этого находим количество сопряжений арматуры с учетом принятого шага в 500 мм:
24/0,5 = 48 шт.
Определяем сумму вертикально и горизонтально ориентированной поперечной арматуры (с запасом – без учета толщины защитного слоя):
(0,3 + 1) × 2 = 2,6 м.
Определяем общий метраж гладких прутьев:
2,6 × 48 = 124,8 м ≈ 125 м.
Итого на данный фундамент потребуется 112 м прутьев периодического профиля, 125 м – гладких.

Метраж на плитное основание

На плитный фундамент в основном идет ребристая арматура (диаметр арматуры для фундамента в расчетах расхода материала роли не играет) – формируются две сетки с ячейками 200 × 200 мм.

Для начала определяем количество продольных и поперечных прутьев (в нашем случае оно одинаково):
6/0,2 = 30 шт.
Общее количество прутьев на одну сетку будет больше в 2 раза:
30 × 2 = 60 шт.
Длину прутьев принимаем равной 6 м (с запасом – не учитывая величину защитного слоя бетона), поэтому метраж арматуры на одну сетку составит:
60 × 6 = 360 м.
Соответственно, на весь фундамент (2 сетки) прутьев потребуется вдвое больше:
360 × 2 = 720 м.
Расстояние между сетками можно выдерживать специальными штучными элементами, а не монтажной арматурой, – так удобнее.

Метраж для буронабивных свай

Предположим, что мы будем использовать сваи диаметром 200 мм и длиной 1,5 м. Шаг между опорами составит 1,5 м. Свая будет армироваться тремя прутами рабочей арматуры и двумя хомутами из гладкой. Выпуски, используемые для связи свай с железобетонным ростверком, принимаем длиной 300 мм.

Рассчитываем требуемое количество свай, учитывая полученную ранее величину периметра основания (24 м) и шаг между опорами:
24/1,5 = 16 шт.
Считаем, сколько нужно ребристых стержней на одну сваю:
(1,5 + 0,3) × 3 = 5,4 м.
На все сваи уйдет:
5,4 × 16 = 86,4 м ≈ 87 м прутьев периодического профиля.
Для формирования каркаса будут использоваться гладкие прутья, согнутые в окружность. Считаем длину этой окружности (с запасом – по диаметру сваи):
3,14 × 0,2 = 0,628 м.
Таких хомутов на одну сваю потребуется как минимум два:
0,628 × 2 = 1,256 м.
На все 16 буронабивных свай гладких прутьев потребуется:
1,256 × 16 = 20,096 м ≈ 20 м.
Итого на выбранный нами фундамент необходимо 87 м прутьев периодического профиля, 20 м – гладких.

В заключение статьи

Казалось бы, узнать требуемое количество арматуры – очень просто! Но будьте внимательны при расчетах, несколько раз перепроверьте свои вычисления! Гораздо дешевле сразу заказать необходимый метраж, чем потом докупать.

Загрузка...

какая нужна толщина прутков для одноэтажного и двухэтажного дома, как рассчитать?

Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.

Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.

Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.

Правила выбора

В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.

Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и  устойчивость к коррозийным процессам.

При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.

Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.

Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.

Требования по СНиП

Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).

Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.

Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.

Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования

Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.

Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.

Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.

Расчет толщины сечения

Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.

Поперечная и вертикальная

Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.

Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:

Условия использования арматурыМинимальный диаметр арматуры в мм
Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см6
Вертикальная при высоте ленты более 80 см8
Поперечная арматура6

Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.

Продольная

Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.

Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.

Рассмотрим примеры расчетов:

Пример

Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.

80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²

Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.

Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:

  • R – радиус,
  • π – 3,14.

Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.

3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.

Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.

Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:

Номинальный диаметр, ммПлощадь поперечного сечения, см2Масса 1 метра, теоретическая, кг
60,2830,222
70,3850,302
80,5030,395
100,7850,617
121,1310,888
141,541,21
162,011,58
182,642
203,142,47
223,802,98
254,913,85
286,164,83
328,046,31
3610,187,99
4012,589,87
4515,9012,48

Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.

Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.

Почему важно правильно рассчитывать?

Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.

Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.

В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.

Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.

Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.

Заключение

В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.

При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента

При планировании любого фундамента, и плитного – в частности, важно заранее определиться с необходимым количеством материалов для его возведения. Обязательным условием всегда является качественное армирование, которое в данном случае чаще всего представляет собой решетчатую конструкцию из перпендикулярно увязанных прутов с периодическим рельефом, диаметром от 10 мм и выше. 

Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундаментаКалькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента

Армирование при толщине плиты 150 мм и менее выполняется в один ярус, расположенный по центру. Однако чаще приходится сталкиваться с плитами большей толщины, и здесь уже необходимо двухъярусная конструкция. Материала потребуется немало, и в вопросах планирования такого приобретения хорошим помощником станет калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента.

Цены на арматуру

арматура

Несколько необходимых разъяснений по порядку проведения вычислений – приведены ниже.

Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

  • Если с шагом установки и диаметром прутьев армирования вопрос решен, то дальнейший расчет сводится к самым обыкновенным геометрическим вычислениям.

кф6Как определиться с оптимальным диаметром прутьев армирования и шагом их укладки?

Для этого на страницах нашего портала размещен специальный калькулятор расчета диаметра арматуры для плитного фундамента – при необходимости, перейдите по указанной ссылке.

  • Предоставляется возможность провести расчет для одноярусной или двухъярусной армирующей конструкции.
  • В программе расчета учтено, что от краев фундаментной плиты до армирующей конструкции соблюдается необходимый просвет в 50 миллиметров.
  • Итоговый результат дается с учетом 10-процентного запаса, который потребуется на создание нахлестов при использовании двух или более прутов в одной линии.
  • Результат дается общий в метрах, а затем еще пересчитывается на количество прутов стандартной длины – 11.7 метров.

кф8Необходимо перевести рассчитанное количество в килограммы и тонны?

Некоторые фирмы, реализующие металлопрокат, публикуют свои прайс-листы с ценами, выраженными в стоимости тонны металла. Ничего страшного – специальный калькулятор поможет быстро пересчитать необходимое количество арматуры в его весовой эквивалент.

Сколько арматуры на 1 м3 бетона для фундамента: расход, норма

При возведении крупных промышленных и жилых строительных объектов вопроса о том, сколько арматуры требуется на заливку 1 м3 бетона, не возникает: нормы ее расхода регулируются соответствующими ГОСТами (5781-82, 10884-94) и изначально закладываются в проект. В частном строительстве, где мало кто обращает внимание на требования нормативных документов, придерживаться норм расхода арматурных изделий все-таки следует, так как это позволит создать надежные бетонные конструкции, которые прослужат вам долгие годы. Для определения таких норм можно воспользоваться несложной методикой, позволяющей вычислить их с помощью несложных расчетов.

Арматурный каркас напрямую определяет эксплуатационные характеристики фундамента

Использование железобетонных конструкций в частном строительстве

Цемент, как всем хорошо известно, является материалом, без которого нельзя обойтись в строительстве. То же самое можно сказать и о железобетонных конструкциях (ЖБК), создаваемых посредством армирования цементного раствора металлическими прутками для повышения его прочности.

Как в капитальном, так и в частном строительстве могут использоваться и монолитные, и сборные ЖБК. Наиболее распространенными типами последних являются фундаментные блоки и готовые плиты перекрытия. В качестве примеров монолитных конструкций, выполненных из железобетона, можно привести заливной фундамент ленточного типа и цементные стяжки, которые предварительно армируются.

Строительство ленточного фундамента

В тех случаях, когда строительство выполняется в местах, куда затруднена подача подъемного крана, плиты перекрытия также могут выполняться монолитным способом. Поскольку такие ЖБК являются очень ответственными, то при их заливке следует строго соблюдать расход арматуры на куб бетона, оговоренный в вышеуказанных нормативных документах.

Монтаж конструкций из арматуры в условиях частного строительства лучше всего выполнять при помощи вязальной проволоки из стали, так как использование для этих целей сварки может не только ухудшить качество и надежность создаваемого каркаса, но и увеличить стоимость выполняемых работ.

Дорогостоящий пистолет для вязки арматуры успешно заменяется самодельным крючком, согнутым из проволоки и закрепленным в патроне шуруповерта

Как определить расход арматуры

Нормы расхода арматурных элементов, рассчитываемые на м3 конструкций из железобетона, зависят от целого ряда факторов: назначения таких конструкций, используемых для создания бетона цемента и добавок, которые в нем присутствуют. Такие нормы, как уже говорилось выше, регулируются требованиями ГОСТов, но в частном строительстве можно ориентироваться не на этот нормативный документ, а на Государственные элементарные сметные нормы (ГЭСН) или на Федеральные единичные расценки (ФЕР).

Так, согласно ГЭСН 81-02-06-81, для армирования монолитного фундамента общего назначения, объем которого составляет 5 м3, нужно использовать 1 тонну металла. При этом металл, под которым и подразумевается арматурный каркас, должен быть равномерно распределен по всему объему бетона. В сборнике ФЕР, в отличие от ГЭСН, средний расход арматуры в расчете на 1 м3 бетона приводится для конструкций различных типов. Так, по ФЕР, для армирования 1м3 объемного фундамента (до 1 м в толщину и до 2 м в высоту), в котором имеются пазы, стаканы и подколонники, нужно 187 кг металла, а для бетонных конструкций плоского типа (например, бетонного пола) – 81 кг арматуры на 1 м3.

Расчетная масса 1 м стальной арматуры

Удобство использования ГЭСН заключается в том, что с помощью этих нормативов можно также определить точное количество раствора бетона, используя для этого коэффициенты, учитывающие трудно устранимые отходы арматуры, которая в таком растворе будет содержаться.

Однако, конечно, определить более точное количество арматуры, которое вам потребуется для бетона фундамента или перекрытия, позволяют вышеуказанные ГОСТы.

Минимальные нормативные диаметры арматуры

Параметры арматуры в зависимости от ее диаметра

Количество арматуры для укрепления фундамента

Для того чтобы определить количество арматуры, которое необходимо для укрепления бетона, требуется учесть следующие данные:

  • тип фундамента, который может быть столбчатым, плитным или ленточным;
  • площадь фундамента (в м2) и его высота;
  • диаметр арматурных прутков, а также их тип;
  • тип грунта, на котором возводится строение;
  • общий вес строительной конструкции.

Принцип армирования ленточного фундамента

Для армирования фундаментов плитного и ленточного типов преимущественно применяются изделия с ребристым профилем класса A-III и размерами поперечного сечения не меньше 10 мм. В качестве элементов для соединения каркасных решеток допускается использование арматуры гладкого типа и меньшего сечения. Бетон монолитного фундамента для тяжелых строений армируется прутками большего сечения – 14–16 мм.

Арматурный каркас состоит из нижнего и верхнего поясов, в каждом из которых прутки укладываются таким образом, чтобы размер формируемых ячеек составлял приблизительно 20 см. Пояса соединяются между собой вертикальными прутьями, которые фиксируются при помощи вязальной проволоки. Высота и площадь фундамента позволит вам определить, сколько метров арматуры вам потребуется для укрепления бетона. Зная расход арматуры на 1 м3 вашей ЖБК, вы сможете подобрать размер поперечного сечения прутков, который будет зависеть от толщины фундамента.

Схема раскладки арматуры ленточного фундамента

После того как вы определите, сколько арматуры вам будет нужно, вы должны распределить конструкцию из нее таким образом, чтобы на 1 м3 бетона приходилось требуемое количество массы металла. Создавая арматурный каркас, следует обращать внимание на то, чтобы все его элементы были покрыты слоем бетона толщиной не меньше 50 мм.

Определить, сколько нужно арматуры для укрепления ленточного фундамента, несколько проще, чем для более массивных конструкций из бетона. В этом случае также следует придерживаться норм, оговоренных в ФЕР – 81 кг металла на 1 м3 раствора бетона. Ориентироваться следует на размеры вашего ленточного фундамента. Например, если его ширина не превышает 40 см, то на формирование одного армирующего пояса можно пустить два прута с поперечным сечением 10–12 мм. Соответственно, если ширина больше, то и количество арматурных прутков в ряду следует увеличить.

Расчетные площади пеперечного сечения в зависимости от количества стержней

Для фундаментов, глубина которых не превышает 60 см, арматурный каркас создают из двух уровней. Если глубина больше, то количество уровней каркаса рассчитывают так, чтобы они располагались на расстоянии 40 см друг от друга. Для соединения армирующих поясов между собой, как уже говорилось выше, используются вертикальные перемычки, которые монтируют по всей длине каркаса, располагая их с шагом 40–50 см.

Способы армирования углов

Составив несложный чертеж вашего будущего армирующего каркаса и проставив на нем все размеры, вы сможете легко рассчитать, сколько всего метров прутков определенного диаметра вам будет нужно. Вычислив общую длину прутков, вам нужно будет разделить ее на стандартную длину арматуры (5 или 6), и вы узнаете, сколько таких прутков надо приобрести.

Если вы собираетесь заливать ленточный фундамент для легкого строения, а почва на вашем участке крепкая, то для укрепления бетона можно использовать арматуру сечением и до 10 мм, создавая из нее каркас по описанной выше методике.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

Расчёт количества арматуры для разных типов фундамента

Использование арматуры, особенно при заливке фундамента дома, особенно необходимо. Данный строительный материал позволяет уплотнить бетон и увеличить его технические характеристики, первой из которых является прочность. Для экономии арматуры следует знать, как правильно производить расчёт арматуры для фундамента.

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Ленточный фундамент дома применяется чаще чем плитовой, из-за следующих своих преимуществ:

  • Более низкая стоимость.
  • Требуется меньше времени для монтажа.
  • Обладает такими же сроком эксплуатации, как и монолитный тип фундамента.

Но для того, чтобы ленточный фундамент был смонтировав правильно, необходимо знать 2 основных параметра: диаметр продольных и поперечных арматурных стержней, а также их общее количество (с небольшим запасом).

Как правильно рассчитать диаметр продольной арматуры

Расчёт арматуры для ленточного фундамента дома подразумевает использование основного нормативного документа – СНиП 52-01-2003, в котором указано, что содержание продольной арматуры в железобетонном элементе должно составить не менее 0.1%. Т.е. совокупная площадь сечения прутьев арматуры должна быть не менее 0.1% от рабочей площади поперечного сечения железобетонного элемента.

Видеоролик на Youtube:

Правильный расчёт площади поперечного сечения железобетонной ленты следующий: необходимо ширину конструкции умножить на её высоту. Пример: при ширине фундамента дома 50 см и высоте 1 м, его площадь сечения составит 5000 см2. Теперь следует вспомнить СНиП 52-01-2003 и разделить полученное число на 1000, чтобы найти параметр для дальнейшего расчета. Ответ: 5 см2. Многие строители, даже с большим опытом работы, просто выбирают диаметр арматуры «на глазок», и чаще всего это оказываются стержни 8 или 10 мм. Но это неправильно, необходимо использовать установленные нормативными документами формулы и примеры расчётов.

Полезный калькулятор для расчёта ленточного фундамента: http://stroy-calc.ru/raschet-lentochnogo-fundamenta.

Теперь следует воспользоваться удобной таблицей:

Сверху указано количество стержней. Основное тело таблицы – площадь поперечного сечения арматуры (0.1% от площади поперечного сечения ленты фундамента). Совместив количество стержней и параметр площади сечения, в правой колонке узнаём необходимое сечение арматуры.

При заливке фундамента очень часто применяют стандартную схему монтажа с четырьмя арматурными прутьями. Из таблицы можно почерпнуть все необходимые данные и даже узнать расход арматуры на 1м3 бетона: 4 прутка с площадью поперечного сечения не менее 4 мм2, должны иметь диаметр 12 мм. Если взглянуть немного ниже, то можно использовать и 2 прутка, но тогда диаметр каждого из них должен составлять не менее 16 мм, что будет крайне расточительно.

Удобный калькулятор для ленточного фундамента: http://obystroy.com/kalkulyator-rascheta-kolichestva-betona-lentochnogo-fundamenta

На сегодняшний день, большинство строительных компаний не используется арматуру диаметром 8 мм при заливке бетона, пользуясь простыми расчётами:

  • При длине прутка менее чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 10 мм.
  • При длине прутка более чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 12 мм.

Подбирать диаметр для поперечных стержней ленточного фундамента следует точно также, как и для продольных. Никаких серьёзных особенностей в данном процессе не существует.

Расчёт общего количества арматуры для ленточного фундамента

При армировании фундамента и заливке бетона, прутья укладываются внахлёст, что обязательно следует учитывать при расчёте общего количества материала. Нижеприведённая схема точно отображает готовую конструкцию:

Сверху указана простая формула расчёта нахлёста арматуры. Диаметр прута необходимо умножить на 30. Ответом будет длина нахлёста.

Обозначения на схеме указывают на то, что нахлёст продольных прутьев должен составлять не менее 30 их диаметров. Например, диаметр одного прута составляет 8 мм, это значит, что нахлёст арматуры необходимо делать не менее чем 24 см.

Чтобы рассчитать количество материала при заливке бетона, следует привести простой пример. Ширина фундамента составляет 6 м, его длина – 12 м. Общая длина основания: складываем 6 м и 12 м, и умножаем на 2, ответом является 36 м. Фундамент простой и для армирования используются 4 прута, поэтому 36 м надо умножить на 4, ответ – 144 м. Такой расчёт несложный и его можно произвести за короткий временной промежуток. Более проблемно рассчитать тот самый нахлёст одного арматурного прута на другой.

Самым правильным способом расчёта нахлёста является составление схемы армирования, после чего следует посчитать все места стыков и умножить их на 30 диаметров прутьев. Помимо того, что данный способ правильный, он ещё достаточно трудоёмкий и требует массу времени, ведь таких стыков даже в фундаменте 6*12 будет огромное количество. Поэтому стараются сократить время расчётов и просто прибавить 15 % прутьев к общей длине армированной конструкции.

Расчёт количества продольных и поперечных стержней

Расход арматуры на куб бетона также требует такого параметра как сечение ленты фундамента. Пусть ширина будет 0.3 метра, а длина 0.8 метра. Данные значения являются реальными, но для них следует предусмотреть определенный запас. Поэтому ширина станет 0.35 метра, а длина 0.9 метра. Общая длина арматурного прута для такой конструкции составляет 2.5 метра.

Площадь сечения верхнего или нижнего пояса можно узнать по формуле: ширину ленты умножить на её высоту и на коэффициент 0.001. Получившуюся цифру найти из таблицы (значение ниже полученного указывать не следует). Верхней цифрой является необходимое количество прутов для фундамента. Слева – диаметр одного прутка. Справа – масса одного метра выбранной арматуры.

Зачем следует делать такой запас? Для большей устойчивости армированного каркаса, его немного вбивают в землю. Поэтому запас арматуры позволяет надёжно зафиксировать конструкцию и исключить её движение при заливке бетона. Расчёт одной стороны составит: 0.3 м умножить на 2 и сложить с длиной (0.9 м также умножить на 2).

На самой длинной стороне фундамента, которая составляет 12 м, необходимо разместить 6 таких конструкций. Таких сторон две, поэтому количество конструкций также следует умножить в 2 раза и получится 12 штук. Для широкой стороны фундамента потребуется не менее 10 арматурных прямоугольников, соответственно, для двух сторон – 20 штук, а общее количество 32 штуки.

Осталось длину одного арматурного прямоугольника перемножить на их общее количество, и ответом будет 80 м. Расчёт каркаса достаточно прост, и требует совсем небольшого количества времени, достаточно только набить руку.

Расчет количества арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент используется в тех местах, где необходима минимизация земельных работ. Для данной разновидности фундамента вполне достаточно полуметрового котлована, но необходимы такие строительные материалы как гидроизоляция, утеплители различного рода и небольшой слой песка.

Узнав диаметр арматуры или её сечение, данные необходимо подставить в таблицу, которая покажет не только вес одного метра материала, но и метраж в одной тонне, что очень удобно при расчётах общего количества.

Расход арматуры и расчёт её диаметра производится согласно следующих нормативных документов:

  • СНиП 52-01-2003.
  • СНиП 3.03.01-87.
  • ГОСТ Р 52086-2003.

Критерии выбора диаметра арматуры для плитного фундамента следующие:

  • При строительстве одноэтажных зданий с небольшой нагрузкой на площадь, следует использовать стержни диаметром 10 мм. На углы зданий необходимо укладывать материал толщиной не менее 12 мм.
  • Для каркаса двухэтажных зданий надо применять арматуру толщиной 12 мм и более. На углы плиты – 16 мм.

Удобный калькулятор для расчёта монолитной плиты: https://wpcalc.com/slab-foundation/

При расчёте количества материала для плитного фундамента следует помнить, что самым оптимальным является шаг в 20 см. Зная шаг, остаётся общую ширину монолитной конструкции поделить на данную цифру. Пример: ширина плиты составляет 8 м, необходимо разделить её на 0,2 м и получим количество 40, которое теперь следует удвоить (если ширина конструкции равна её длине), соответственно – 80 штук. Если стороны не совпадают, то их расчёт надо делать отдельно.

Видеоролик на Youtube:

Для определения общей длины арматурных стержней, их количество следует умножить на длину одной штуки: 80 штук умножить на 6 м (наиболее длинная арматура). Ответ: 480 м арматуры для плиты.

What is, Algorithms, Applications, Example

  • Home
  • Testing

      • Back
      • Agile Testing
      • BugZilla
      • Cucumber
      • Database Testing
      • J20003 Тестирование базы данных ETL
      • Назад
      • JUnit
      • LoadRunner
      • Ручное тестирование
      • Мобильное тестирование
      • Mantis
      • Почтальон
      • QTP
      • Назад
      • Центр качества (ALM)
      • Центр качества (ALM)
      • Управление тестированием
      • TestLink
  • SAP

      • Назад
      • ABAP
      • APO
      • Начинающий
      • Basis
      • BODS
      • BI
      • BPC
      • CO
      • Назад
      • CRM
      • Crystal Reports
      • QM4000
      • QM4
      • Заработная плата
      • Назад
      • PI / PO
      • PP
      • SD
      • SAPUI5
      • Безопасность
      • Менеджер решений
      • Successfactors
      • Учебники SAP

        • Apache
        • AngularJS
        • ASP.Net
        • C
        • C #
        • C ++
        • CodeIgniter
        • СУБД
        • JavaScript
        • Назад
        • Java
        • JSP
        • Kotlin
        • Linux
        • Linux js
        • Perl
        • Назад
        • PHP
        • PL / SQL
        • PostgreSQL
        • Python
        • ReactJS
        • Ruby & Rails
        • Scala
        • SQL
        • 000 0003 SQL 000
        • SQL
        • 000
        • UML
        • VB.Net
        • VBScript
        • Веб-службы
        • WPF
    • Обязательно учите!

        • Назад
        • Бухгалтерский учет
        • Алгоритмы
        • Android
        • Блокчейн
        • Бизнес-аналитик
        • Создание веб-сайта
        • Облачные вычисления
        • COBOL
        • Встроенные системы
        • 9000 Проектирование встраиваемых систем
        • 900 Ethical 9003
        • Учебные пособия по Excel
        • Программирование на Go
        • IoT
        • ITIL
        • Jenkins
        • MIS
        • Сеть
        • Операционная система
        • Назад
        • Prep
        • PM Prep
        • Управление проектом Salesforce
        • SEO
        • Разработка программного обеспечения
        • VBA
        900 04
    • Большие данные

        • Назад
        • AWS
        • BigData
        • Cassandra
        • Cognos
        • Хранилище данных
        • DevOps Back
        • DevOps Back
        • HBase
          • HBase2
          • MongoDB
          • NiFi
      .

      Чего ожидать от обучения с подкреплением? | Мориц Кирште

      Обучение с подкреплением - это сквозное

      Вы помните три основные проблемы, связанные с имитационным обучением?
      Первую проблему можно решить, предоставив вашей системе возможность самостоятельно решать, какое действие потребуется для достижения прогресса. При этом исчезает и вторая проблема только потому, что она больше не имитирует и учится самостоятельно, оценивая более высокую цель вознаграждения (третья проблема предвидения).

      Чтобы подчеркнуть, что: он учится так же, как человек, который изначально изучил задачу, но начиная с самого первого начала. Первые несколько часов обучения будут буквально означать просто сбор данных путем случайных действий, и, надеюсь, мы сделаем что-то отличное (определяемое функцией вознаграждения), чтобы мы могли научиться укреплять это поведение, которое должно стать более вероятным в будущих итерациях.

      Это можно сравнить с методом проб и ошибок в обучении новорожденного ребенка, который на самом деле не знает своих собственных возможностей.Его способ справиться с этой ситуацией - исследовать окружающую среду, ползая и плача, что в настоящее время для него лучший выбор.

      Обратите внимание, что по мере того, как мы станем лучше, нам придется продолжать не только предпринимать те действия, которые были многообещающими в прошлых итерациях, но также рассматривать новые необычные действия. Это называется компромиссом между эксплуатацией и исследованием, при котором в таких алгоритмах, как ε-greedy, небольшой процент отводится случайным действиям. Это момент, когда большинство людей останавливаются, заявляя: «Это хорошо работает, так зачем что-то менять?».Всегда есть лучшее решение, его изучение требует времени, затрат и усилий…

      Определения

      Цикл обучения с подкреплением, слегка улучшенный на основе курса DeepRL Сергея Левина

      Я не хочу вас путать, поэтому я быстро пойду рассмотрим здесь основные технические термины и кратко проясним весь процесс цикла в обучении с подкреплением.

      В основном задействованы всего две стороны: среда и агент . Среда предоставляет агенту подходящее наблюдение текущего состояния (e.г. изображение, видео, сенсорные данные и т. д.), которые обрабатываются агентом с помощью политики (например, сверточной нейронной сети), выводящей наиболее вероятное действие в этом текущем состоянии, которое затем может быть выполнено агентом в своей среде. Окружение теперь отвечает сигналом reward , оценивающим качество этого шага. Это может быть положительный сигнал для поощрения определенного поведения или отрицательный для наказания за плохие решения. Конечно, весь процесс повторяется до тех пор, пока либо эпизод не завершится достижением цели, либо мы не достигнем верхнего предела.Некоторые алгоритмы зависят от данных, собранных во время всего этого эпизода, например Policy Gradient , другим просто нужно изучить пакет { state , action , reward , next state }.

      А какие критерии оптимизации?

      Это просто максимизация суммы всех ожидаемых будущих наград в данном эпизоде.

      Один пакет данных { s , a , r , s ’}.Изображения пейзажа от NVIDIA

      Здесь этот пакет данных визуализирован графически. Важно отметить, что теперь нам нужен непрерывный поток данных. Так что однократный процесс маркировки данных, как это делается в Imagenet, больше не имеет ценности. Это потому, что нам нужно будет собирать данные даже по этим регионам, алгоритм даже не знает вначале, что такой регион может существовать. Как ребенок, который не знает, как весело играть с игрушкой, пока в конце концов не найдет ее. Или автомобиль, который не знает, что он должен осознавать риск скольжения во время снегопада, пока не попадет в такую ​​ситуацию.

      Вот почему среда является важной частью разработки алгоритма и не может быть предварительно вычислена, как в контролируемом обучении.

      Q-Learning

      Q-Learning - один из самых известных конкретных алгоритмов обучения с подкреплением. Он был назван в честь Q-функции, которая оценивает сумму всей будущей награды, выполняя определенное действие в данном состоянии. Обратите внимание, что это не просто дает возможность узнать вне политики, что означает любое { состояние , действие , вознаграждение , следующий состояние } -пакет достаточно вместо одного целого эпизода, содержащего несколько кроме того, это также снижает дисперсию: благодаря вычислению Q-функции алгоритм не полагается только на информацию одного эпизода.Вместо этого он предпочитает, чтобы те шаги, которые превратились в одинаковых ситуациях в несколько эпизодов, были хорошими. Один эпизод сам по себе всегда каким-то образом необычен и ошибочен, но в сумме подчеркивается их основная общая закономерность.

      А как вообще тренировать эту Q-функцию?

      Уравнение Беллмана: Q (s, a) = r + γ * max Q (s ', a')

      Q-функция, выводящая все будущие награды, может быть представлена ​​в виде огромной таблицы с состояниями в виде строк и действия в виде столбцов или нейронной сети.

      Абстрактно говоря, обучение может быть таким простым, как показано на рисунке выше: добавьте к текущему вознаграждению за пакет данных Q-значение следующего состояния (при условии, что вы всегда будете предпринимать наилучшие действия в соответствии с Q-значением) и это по определению текущее значение Q-Value. Теперь постарайтесь максимально увеличить эту награду.

      Коэффициент дисконтирования γ от его имени гарантирует, что алгоритм предпочитает достижение определенного вознаграждения сейчас, а не такое же вознаграждение за два или более временных шага, поэтому он не достигает цели определенно в какой-то точке бесконечного горизонта, а вместо этого, как только возможно.Умножение коэффициента дисконтирования на каждое вычисленное Q-значение, как правило, позволяет снизить вознаграждение в будущем.

      Табличный пример Q-Learning: FrozenLake

      .

      Как менеджеры могут использовать теорию подкрепления для мотивации сотрудников? | Small Business

      Если вы когда-нибудь видели боевик в стиле Джеймса Бонда, вы знаете основную сюжетную линию. Злой гений планирует мировое господство из своего тайного логова, высоко в горах, глубоко под океаном или на орбите в космосе. Он занят совершенствованием технологии, которая позволит ему достичь своей подлой цели. Остановить его может только герой фильма - обычно за считанные секунды.

      Постоянная особенность этих фильмов - присутствие миньонов.Сотни или тысячи из них работают на своих рабочих станциях, отлаживают суперкомпьютеры, отбиваются от вторгшихся солдат и поклоняются своему боссу. И вы можете задаться вопросом: что их мотивирует? Зачем работать на злого повелителя, страдающего манией величия, в изолированном учреждении, вдали от друзей, семьи и любого человеческого тепла?

      Начальник, который никогда не хвалит ваши усилия, который разглагольствует и бредит, как сумасшедший, и который - время от времени - расправляется с сотрудником, которым он недоволен.

      Конечно, страх смерти может быть серьезным мотиватором.Но все же…

      Формирование мотивации на рабочем месте

      В реальном мире менеджеры должны найти несколько менее экстремальный стиль мотивации своих сотрудников. Существует ряд теорий и стилей управления, которые подчеркивают разные типы мотивации. Некоторые из них довольно формализованы, например, иерархия потребностей Маслоу, теория мотивации ожидания или теория мотивации с аналогичным названием справедливости.

      Других можно узнать больше по стилю управления, чем по определенной теоретической конструкции.Например, японские фирмы хорошо известны тем, что применяют методы мотивационного командообразования, благодаря которым компания больше похожа на американскую среднюю школу, чем на глобальную корпорацию, с групповыми упражнениями, песнями компании, песнопениями и аплодисментами и даже добровольными: но ожидаемые массовые тусовки по окончании рабочего дня.

      На другом конце спектра есть менеджеры, которые придерживаются мнения, что наличие и сохранение работы является достаточной мотивацией. Никаких специальных теорий управления или стратегий мотивации работников не требуется.Ожидается, что сотрудники будут хорошо выполнять свою работу; забрать свою зарплату; приходить каждый день на работу - и им не нужна корпоративная песня или дополнительная доза командного духа, чтобы все это произошло.

      Безусловно, есть менеджеры, которые ищут идеи, как сохранить и как повысить уровень мотивации сотрудников в своей рабочей силе. Теория подкрепления была одной из основных школ мотивации сотрудников. Теория подкрепления основана на использовании теорий бихевиоризма для повышения мотивации сотрудников; какое-то время это было довольно популярно, хотя его влияние, похоже, ослабло за последние несколько десятилетий.

      Некоторая предыстория Б.Ф. Скиннера и бихевиоризма

      Теория подкрепления основана на психологической области, известной как бихевиоризм, получившей известность благодаря теоретической и экспериментальной работе гарвардского профессора Бурхуса Фредерика Скиннера, необычное имя которого обычно сокращается до Б.Ф. Скиннера. Он активно участвовал в исследованиях бихевиоризма в Гарварде на протяжении 1960-х годов, и он продолжал писать и читать лекции, пока не скончался в 1990 году.

      Скиннер стал пионером концепции, которую он назвал принципом подкрепления, в котором говорилось, что люди (будь то люди или животные) будут иметь тенденцию повторять действия, которые имели положительные результаты, и, наоборот, поведение, которое привело к отрицательным результатам, привело бы к меньшему количеству таких действий.Это имеет смысл. Постоянно заставляя людей получать положительную обратную связь о желаемом поведении и отрицательную обратную связь о нежелательном, можно было сильно повлиять на будущее поведение человека. Несмотря на свою простоту, концепции Скиннера привели к созреванию психологической области бихевиоризма, которая восходит к 1901 году, когда Иван Павлов продемонстрировал, что у собак выделяется слюна при звуке колокольчика, который они связывают с положительным подкреплением в виде еды. .

      Скиннер и его коллеги разработали экспериментальную систему, известную как камера оперантного кондиционирования или, более неформально, как ящик Скиннера.Животных, таких как крысы и голуби в ящике Скиннера, можно обучить выполнять задачу, например, нажимать кнопку или рычаг. Устройство в коробке Скиннера может многократно выдавать награду, например, вкусное угощение, или отрицательные последствия, такие как неприятный звук или легкий электрический шок. Эти примеры оперантного обусловливания - как Скиннер назвал свои методы - могут сильно влиять на поведение животных.

      Поведенческие исследования быстро распространились с животных на людей. Скиннер предположил, что существует небольшая разница между человеческими и нечеловеческими организмами с точки зрения их реакции на оперантное обусловливание.Он зашел так далеко, что отрицал, что люди обладают свободой воли - позиция, которая вызвала большие споры. Тем не менее его работа вошла в основное русло психологических исследований.

      Его работы стали частью популярной культуры, о чем свидетельствуют примеры оперантного обусловливания, которые часто появляются на телевидении и в кино. Если вы помните сцену из оригинального фильма «Охотники за привидениями», где Билл Мюррей проверяет учеников на талант к экстрасенсорному восприятию, применяя электрошок для неправильных ответов, или замечательную сцену из Теории большого взрыва, где Шелдон предлагает шоколадные конфеты Пенни в качестве награды за изменение своего поведения. - значит, вы стали свидетелями влияния Скиннера в популярных СМИ.

      Теория управления становится поведенческой

      Фундаментальный принцип теории подкрепления заключается в том, что действия и поведение, приводящие к положительным последствиям, будут положительно подкрепляться и, следовательно, повторяться, в то время как действия с отрицательными последствиями могут иметь нежелательные последствия и, следовательно, будут происходить реже .

      На рабочем месте у менеджеров есть широкие возможности оказывать сотрудникам как положительные, так и отрицательные последствия.Денежный бонус или вознаграждение за выходной - очевидный пример того типа положительной обратной связи, который, например, может способствовать дальнейшим положительным результатам.

      Литература по теории подкрепления довольно разнообразна с точки зрения того, как положительные и отрицательные подкрепления описываются или классифицируются. В некоторых случаях положительное подкрепление относится к любому виду вознаграждения за хорошо выполненную работу, в то время как отрицательное подкрепление относится к любому типу нежелательных последствий плохой работы.Другие обсуждения теории подкрепления более тонкие и основываются на четырех обычно используемых категориях для описания последствий: положительное подкрепление, отрицательное подкрепление, наказание и исчезновение.

      Подкрепление через положительные последствия

      Положительное подкрепление - это инструмент управления, позволяющий вознаградить ваших сотрудников за желаемые результаты. Предоставление какой-то награды для закрепления хорошего результата создает стимулы для повторения результата в будущем.

      У менеджеров есть множество инструментов для обеспечения положительного подкрепления.Сюда входят

      • Денежные бонусы и награды.
      • Награды за отгулы.
      • Отличные оценки производительности.
      • Награды, например, медали, грамоты, значки.
      • Работник месяца парковочных мест.
      • Участие в дискуссиях на высоком уровне.
      • Повышение авторитета на работе.
      • Акции.
      • Поздравительное сообщение от большого босса.

      В лабораторных условиях Скиннера с животными подкрепление было постоянным и повторяющимся: нажмите правильный рычаг, когда вам его представят, и получите награду.Каждый раз. На рабочем месте такие искусственные и постоянные установки часто нереальны. Положительное подкрепление часто бывает разовым вознаграждением или чем-то повторяющимся нечасто.

      Подкрепление через отрицательное подкрепление

      Фраза «отрицательное подкрепление» не всегда используется для обозначения какого-либо наказания (хотя, что сбивает с толку, отрицательное подкрепление иногда используется для обозначения именно этого). Напротив, эта форма подкрепления - это способ признать хорошую работу сотрудников, удалив что-то негативное, а не активно предлагая что-то позитивное.

      Например, сотрудник, который недавно пришел на работу в фирму и все еще находится на испытательном сроке, может выполнять свою работу достаточно хорошо, чтобы испытательный срок был отменен. Это разновидность отрицательного подкрепления: хорошие результаты поощряются устранением отрицательного аспекта работы. Аналогичным образом, сотруднику, который должен предоставлять ежедневные письменные обновления о ходе выполнения важного проекта, руководство может сказать, что теперь необходимы только еженедельные обновления, поскольку проект идет хорошо.«Вознаграждение» в этом случае - менее обременительный график отчетности.

      Думайте об отрицательном подкреплении как о попытке избавиться от головной боли. Что бы вы ни делали, чтобы избавиться от этого, вы, безусловно, готовы сделать это снова, чтобы избежать дискомфорта в будущем.

      Наказание как форма подкрепления

      Наказание ... ну, вы уже почти знаете, что такое наказание. В теории подкрепления на рабочем месте наказание назначается в связи с конкретной проблемой производительности - с ожиданием, что нежелательная производительность станет менее частой.Опоздавший работник может найти меньше денег в следующей зарплате, что обеспечивает прямую финансовую мотивацию для того, чтобы он прибыл вовремя.

      Вероятно, для менеджеров обычно доступно меньше видов наказания, чем для положительного поощрения. Например, не в каждой ситуации «менеджер-сотрудник» менеджер может получить зарплату. Среди типов действий, доступных в этой категории:

      • Финансовые штрафы.
      • Понижение в должности.
      • Испытательный срок.
      • Отчеты о плохой работе.
      • Государственное или частное брань.

      Обратите внимание, что прерывание не указано. Несмотря на то, что это явно форма наказания, увольнение не является наказанием, которое приведет к изменению поведения сотрудника, который подвергается наказанию. Поскольку сотрудника больше не будет на этом рабочем месте, это не приведет к видимым изменениям. Однако другие сотрудники замечают этот вид наказания, поэтому его можно рассматривать как вторичное влияние на поведение сотрудников.

      Вымирание в теории подкрепления

      Хотя вымирание, пожалуй, самая зловещая категория в теории подкрепления, оно имеет довольно узкое и прямое значение. Предполагается, что сотрудник, который проявляет нежелательное поведение, например, нарушает правила разговора во время собрания, получает от своих действий какую-то пользу. Возможно, сотрудник находит позитивное подкрепление во внимании окружающих, которое вызывает его поведение. Если убрать положительное подкрепление, то есть не уделять сотруднику должного внимания, поведение может исчезнуть.

      Теория подкрепления на современном рабочем месте

      Работа Б.Ф. Скиннера была известна в 1960-х годах, но его идея применения поведенческой теории к людям на рабочем месте в последние десятилетия не получила большого внимания или практики. мотивация сотрудников была в большей степени гуманистической, подчеркивая разнообразие рабочих как отдельных людей с широким спектром сильных сторон, которые можно привнести в офис или на завод.

      Точно так же гуманистические подходы признают большое разнообразие человеческих потребностей, интересы и желания.Руководители, использующие гуманистический подход, могут предложить широкий спектр преимуществ, таких как тренажерный зал, велосипедные стойки или комнаты для медитации. Это не льготы, предлагаемые отдельным сотрудникам в качестве вознаграждения за конкретную работу, и не льготы, в которых отдельному сотруднику было бы отказано в качестве формы отрицательного поощрения.

      Гуманистический подход приводит к тому, что общее ощущение на рабочем месте отличается от подхода, основанного исключительно на поведенческих практиках. По крайней мере, в настоящее время гуманизм кажется предпочтительным подходом для многих американских рабочих мест.

      .

      Обучение с подкреплением - GeeksforGeeks

      Обучение с подкреплением

      Обучение с подкреплением - это область машинного обучения. Речь идет о том, чтобы предпринять подходящие действия для максимизации вознаграждения в конкретной ситуации. Он используется различным программным обеспечением и машинами, чтобы найти наилучшее возможное поведение или путь, которым он должен следовать в конкретной ситуации. Обучение с подкреплением отличается от обучения с учителем тем, что при обучении с учителем данные обучения содержат ключ ответа, поэтому модель обучается с правильным ответом, тогда как в обучении с подкреплением ответа нет, но агент подкрепления решает, что делать. выполнить поставленную задачу.В отсутствие обучающего набора данных он обязательно учится на своем опыте.

      Пример: Проблема заключается в следующем: у нас есть агент и награда, а между ними много препятствий. Агент должен найти наилучший путь для получения награды. Следующая проблема более легко объясняет проблему.

      На изображении выше показаны робот, алмаз и огонь. Цель робота - получить награду в виде бриллианта и избежать препятствий, связанных с огнем.Робот учится, пробуя все возможные пути, а затем выбирая путь, который дает ему награду с наименьшими препятствиями. Каждый правильный шаг даст роботу награду, а каждый неправильный шаг вычитает награду робота. Общая награда будет рассчитана, когда она достигнет последней награды - бриллианта.

      Основные моменты обучения с подкреплением -



      • Входные данные: входные данные должны быть начальным состоянием, из которого модель будет запускаться
      • Вывод: Есть много возможных выходов, поскольку есть множество решений конкретной проблемы
      • Обучение: Обучение основано на вводе. Модель вернет состояние, и пользователь решит вознаградить или наказать модель на основе ее вывода.
      • Модель продолжает учиться.
      • Лучшее решение определяется на основе максимального вознаграждения.

      Разница между обучением с подкреплением и обучением с учителем:

      .
      Обучение с подкреплением Обучение с учителем
      Обучение с подкреплением - это последовательное принятие решений. Простыми словами мы можем сказать, что вывод зависит от состояния текущего ввода, а следующий ввод зависит от вывода предыдущего ввода При контролируемом обучении решение принимается на начальном входе или на вводе, заданном в начале.
      В обучении с подкреплением решение зависит, поэтому мы даем метки последовательностям зависимых решений Контролируемое обучение. Решения независимы друг от друга, поэтому каждому решению присваиваются ярлыки.
      Пример: шахматы Пример: Распознавание объекта

      Типы армирования: Есть два типа армирования:

      1. Положительное -
        Положительное подкрепление определяется как когда событие, возникающее из-за определенного поведения, увеличивает силу и частоту поведения. Другими словами, это положительно влияет на поведение.

        Преимущества обучения с подкреплением:

        • Максимальная производительность
        • Поддерживать изменения в течение длительного периода времени

        Недостатки обучения с подкреплением:

        • Слишком большое усиление может привести к перегрузке состояний, что может ухудшить результаты
      2. Отрицательное -
        Отрицательное усиление определяется как усиление поведения, потому что отрицательное условие остановлено или предотвращено.

        Преимущества обучения с подкреплением:

        • Увеличивает поведение
        • Обеспечение соответствия минимальным стандартам производительности

        Недостатки обучения с подкреплением:

        • Достаточно только для соответствия минимальному поведению

      Различные практические применения обучения с подкреплением -

      • RL можно использовать в робототехнике для промышленной автоматизации.
      • RL можно использовать в машинном обучении и обработке данных
      • RL можно использовать для создания систем обучения, которые предоставляют индивидуальные инструкции и материалы в соответствии с требованиями студентов.

      RL может использоваться в больших помещениях в следующих ситуациях:

      1. Модель среды известна, но аналитическое решение недоступно;
      2. Приведена только имитационная модель окружающей среды (предмет оптимизации на основе имитационного моделирования)
      3. Единственный способ собрать информацию об окружающей среде - это взаимодействовать с ней.

      Источник: Википедия

      .

      Почему и как это использовать

      Появляется много знаний о том, что такое подкрепление после обучения, и почему оно является критическим фактором для изменения поведения, применения обучения на рабочем месте и повышения рентабельности инвестиций. Чтобы помочь вам лучше понять, что вы можете сделать, чтобы успешно подкрепил обучение сотрудников, мы собрали ответы на следующие общие вопросы:

      Что такое тренировочное подкрепление?

      Подкрепление при обучении включает в себя предоставление стратегического содержания в качестве продолжения обучения с использованием эффекта интервала, чтобы помочь мозгу вспомнить информацию и передать ее в долговременную память.Подкрепление после обучения поддерживает изменение поведения и применение на рабочем месте, увеличивая удержание учащимся знаний, полученных во время обучения.

      Почему мне нужно усилить обучение сотрудников?

      Цель обучения - чтобы люди учились, но обучение - это не событие, это процесс.

      В статье для Training Industry Синтия Клэй описывает процесс обучения, состоящий из четырех этапов:

      1. Узнай (знакомясь с новой информацией)
      2. Кодировать (перенос этой информации из кратковременной памяти в долговременную)
      3. Вспомните его (извлекая из краткосрочной или долгосрочной памяти)
      4. Примените его (закрепив это новое знание в долговременной памяти)

      Когда обучение сотрудников касается только первого шага в этом процессе, и учащемуся нужно использовать информацию через несколько дней, отсутствие подкрепления обучения означает, что он не сможет вспомнить, что было изучено , и использовать его на работа.

      Без подкрепления тренировки мозг не имеет никаких указаний на то, что усвоенная информация важна для сохранения, и его естественные когнитивные процессы сбрасывают эту информацию, вместо того, чтобы передавать ее в долговременную память для использования в будущем.

      Что люди забывают после тренировки?

      Несмотря на то, что существует несколько факторов, влияющих на степень забвения, которое происходит после изучения чего-либо, исследование показывает, что человек забывают примерно 50 процентов тренировок всего за один час, и 70 процентов за 24 часа.В течение 30 дней это количество забвения увеличивается до 90 процентов.

      Кривая забывания, разработанная психологом Германом Эббингаусом, демонстрирует, как быстро снижается удержание памяти после изучения новой информации.

      Сколько стоит пропустить обучение с подкреплением?

      Когда ваши сотрудники не следят за обучением, ваша программа теряет 50-90 процентов ресурсов, затрачиваемых на обучение. Это просто смывается процессами памяти мозга.Сравните этот процент с вашим бюджетом на обучение, и вы увидите, что пропустить усиление после обучения определенно не рентабельно.

      «Действительно, хотя корпорации тратят 60 миллиардов долларов в год на обучение, эти вложения похожи на закачку бензина в автомобиль с дырой в баке. Вся ваша тяжелая работа просто улетучивается ».

      - Доктор Арт Кон

      Как мы можем гарантировать, что сотрудники сохранят то, чему они научились во время обучения?

      Чтобы гарантировать, что обучение не будет забыто до того, как сотрудники смогут использовать полученные знания на работе, вы захотите использовать теорию разнесенного поиска Эббингауза.Это означает, что посылает «бусты» через определенные промежутки времени после обучения.

      Мозг естественным образом забудет то, что он не использует, поэтому, чтобы этого не произошло, ускорение заставит учащегося вспомнить тренировку и сигнализирует мозгу, что эту важную информацию стоит хранить.

      С помощью этого процесса вы можете систематически помогать своим сотрудникам переносить обучение из «забываемой» кратковременной памяти в долговременную. Таким образом они будут осваивать новые навыки и повышать производительность.

      С чего начать создание обучающего подкрепления?

      Чтобы сэкономить время, необходимое для настройки подкрепления после тренировки вручную, простой ответ на эту загадку - инвестирование в технологии, позволяющие автоматизировать этот процесс. Есть несколько из них, которые имеют разные функции, поэтому изучение этого варианта - отличное место для начала и начала работы.

      Какой контент я должен использовать для усиления обучения?

      Здесь важно отметить, что подкрепление - это не просто обучение для запоминания.Цель обучения с подкреплением - расширить процесс обучения и предоставить контент, который позволяет учащемуся критически осмыслить , как они будут применять эти новые знания в работе.

      В исследовании д-ра Генри Рёдигера и д-ра Джеффри Карпике они обнаружили, что участники, которые тестировались на материалах несколько раз, добивались большего успеха, чем те, кто изучал только тот же материал, когда дело касалось долгосрочного удержания знаний. См. Эту статью, чтобы узнать больше об их исследованиях.

      Чтобы обучение подкреплений было наиболее эффективным для ваших сотрудников, вам нужно использовать контент , который проверяет их на то, что они узнали, и помогает мозгу применять эту информацию по-новому.

      Типы содержания подкрепления после обучения должны включать:

      • Вопросы с несколькими вариантами ответов
      • Краткие ответы на вопросы
      • Вопросы для опроса
      • Микро-видео на похожие темы
      • Вопросы-мысли

      Также имейте в виду, что вопросы с несколькими вариантами ответов и краткими ответами лучше всего подходят для раннего последующего наблюдения, в то время как продуманные вопросы следует отправлять позже в рамках вашей программы подкрепления.Это дает учащемуся время усвоить информацию, продумать ее применение и испытать на практике.

      Какие интервалы лучше всего подходят для эффективного усиления тренировки?

      Интервалы, которые вы выбираете, будут зависеть от глубины и широты вашего тренировочного содержания, но суть здесь в том, чтобы прервать процесс забывания. Хороший план для подражания - посылать повышение через два дня после тренировки, затем через четыре дня после, семь дней после и две недели после: 2-4-7-14.

      В исследовании доктора Арта Кона о помощи сотрудникам в улучшении усвоения знаний приведены рекомендации «2 + 2 + 2», что означает отправку повышения через два дня после обучения, через две недели после и через два месяца.

      Тесты

      рекомендуются для немедленного контроля за тренировкой, а через два дня после этого вы отправите первое повышение.

      Исследование интервального извлечения, проведенное Эббингхаусом, показало, что запоминание при обучении улучшается после того, как произошло некоторое забывание. Вот почему, если вы готовитесь к тесту накануне вечером, а затем больше не используете эту информацию, через месяц вы забудете почти все.

      Отправка ускорений через определенные интервалы помогает учащимся вспомнить информацию после того, как произошло некоторое забывание, что, в свою очередь, укрепляет память на случай, когда она понадобится в следующий раз.

      Следует ли отвечать на вопросы с подкреплением легко или сложно?

      Когда вы отправляете вопросы, чтобы помочь кому-то вспомнить, что они узнали, слишком упрощать задачу бесполезно. Цель здесь - заставить мозг вспомнить, даже если это сложно и он неправильно отвечает на вопрос. Вопросы для подкрепления обучения - это не главное.

      Если учащийся отвечает неправильно, обязательно сразу же дайте правильный ответ.

      Как мы можем обеспечить подотчетность сотрудников при прохождении подкрепления обучения?

      Независимо от того, какой тип обучения вы проводите, самый простой способ отслеживать выполнение вопросов с подкреплением - использовать платформу подкрепления после обучения, которая позволит вам увидеть, когда были отправлены вопросы и как на них были даны ответы.

      Как мы можем убедиться, что сотрудники меняют поведение после прохождения курса?

      Вовлеченность менеджера - важный аспект обеспечения непрерывности обучения, и это, безусловно, так. Менеджеры должны быть осведомлены о проведенном обучении и ожидаемых изменениях поведения в результате этого обучения, чтобы они могли наблюдать, доказало ли обучение эффективность обучения.

      Вы также можете включить мысленные вопросы в свою программу подкрепления тренировки, где вы спрашиваете, как учащийся видит, как они применяют тренинг на практике.Это даст вам всестороннюю картину результатов вашей тренировочной программы.

      Есть ли технология, которая поможет мне автоматизировать подкрепление после обучения?

      Использование технологии подкрепления при обучении - это, безусловно, самый простой способ обеспечить максимальную окупаемость инвестиций в вашу программу обучения. Ищете ли вы полную платформу для настройки и предоставления собственного подкрепления после обучения, или вам нужна библиотека содержимого со встроенной этой возможностью, существуют инструменты подкрепления обучения, соответствующие вашим потребностям.

      Технологии обучения подкреплению все еще появляются, поэтому диапазон вариантов не так велик, как рынок LMS или библиотеки контента. Тем не менее, если вы серьезно относитесь к реализации программы обучения, которая дает результаты по всем направлениям, инвестирование в технологии, которые помогут добиться этого, - ваш следующий шаг.

      Хотите узнать больше о настройке подкрепления после тренировки? Ознакомьтесь с нашим бесплатным пошаговым руководством:

      .

      Полный словарь по обучению с подкреплением | Шакед Зихлински

      Функция значения действия: См. Q-Value .

      Действия: Действия - это методы агента , которые позволяют ему взаимодействовать и изменять свою среду и, таким образом, переходить между состояниями . Каждое действие, выполняемое Агентом, приносит награды от среды. Решение о том, какое действие выбрать, принимает политика .

      Критик-исполнитель: При попытке решить задачу Reinforcement Learning можно выбрать один из двух основных методов: вычисление функций значений или Q-значений каждого состояния и выбор действий в соответствии с к ним, или напрямую вычислить политику , которая определяет вероятности каждого действия, которое должно быть предпринято в зависимости от текущего состояния, и действовать в соответствии с ним. Алгоритмы Actor-Critic объединяют два метода, чтобы создать более надежный метод.Здесь можно найти отличное пояснение в виде иллюстрированных комиксов.

      Функция преимущества: Обычно обозначается как A (s, a) , функция преимущества является мерой того, насколько определенное действие является хорошим или плохим решением при определенном состоянии - или более просто, в чем преимущество выбора определенного действия из определенного состояния. Математически он определяется как:

      , где r (s, a) - ожидаемая награда действия a из состояния s , а r (s) - ожидаемая награда всего состояния . s , прежде чем было выбрано действие.Его также можно рассматривать как:

      , где Q (s, a) - это Q Value и V (s) - это функция Value .

      Агент: Обучение и действие часть задачи Reinforcement Learning , которая пытается максимизировать вознаграждений , которые дает среда . Проще говоря, Агент - это модель, которую вы пытаетесь создать.

      Bandits: Формально названные «k-Armed Bandits» в честь прозвища «однорукий бандит», присвоенного игровым автоматам, они считаются простейшим типом Reinforcement Learning заданий.У бандитов нет разных состояний , а только одно - и рассматриваемая награда является лишь непосредственной. Следовательно, можно представить себе бандитов как имеющих одно состояние эпизодов . Каждое из k-рычагов считается действием , и цель состоит в том, чтобы изучить политику , которая максимизирует ожидаемую награду после каждого действия (или вытягивания руки).
      Контекстные бандиты - это немного более сложная задача, где каждое состояние может отличаться и влиять на результат действий - следовательно, каждый раз контекст отличается.Тем не менее, задача остается эпизодической задачей с одним состоянием, и один контекст не может влиять на другие.

      Уравнение Беллмана: Формально уравнение Беллмана определяет отношения между заданным состоянием (или парой состояние- действие ) с его преемниками. Хотя существует множество форм, наиболее распространенной из них, обычно встречающейся в задачах Reinforcement Learning , является уравнение Беллмана для оптимального значения Q-Value , которое задается как:

      или когда нет неопределенности (то есть вероятности 1 или 0):

      , где звездочка означает оптимальное значение .Некоторые алгоритмы, такие как Q-Learning , основывают свою процедуру обучения на нем.

      Непрерывные задачи: Обучение с подкреплением задач, которые не состоят из эпизодов , а длятся вечно. У этой задачи нет терминала состояние с. Для простоты обычно предполагается, что они состоят из одного нескончаемого эпизода.

      Deep Q-Networks (DQN) : см. Q-Learning

      Deep Reinforcement Learning: Использование алгоритма Reinforcement Learning с глубокой нейронной сетью в качестве аппроксиматора для обучающей части.Обычно это делается для того, чтобы справиться с проблемами, когда количество возможных состояний и действий быстро масштабируется, и точное решение больше не представляется возможным.

      Коэффициент дисконтирования (γ) : Коэффициент дисконтирования, обычно обозначаемый как γ, является коэффициентом, умножающим будущее ожидаемое вознаграждение , и варьируется в диапазоне [0,1]. Он контролирует важность будущих наград по сравнению с немедленными. Чем ниже коэффициент дисконтирования, тем менее важны будущие награды, и Агент будет, как правило, сосредоточиться на действиях , которые принесут только немедленные вознаграждения.

      Среда: Все, что не является агентом ; все, с чем Агент может взаимодействовать прямо или косвенно. Среда меняется, когда Агент выполняет действий ; каждое такое изменение считается состоянием - переходом. Каждое действие, выполняемое агентом, дает награды , полученной агентом.

      Эпизод: Все состояний , которые находятся между начальным и конечным состояниями; например: одна партия в шахматы. Agent цель - максимизировать общую сумму награды , которую он получает во время эпизода. В ситуациях, когда терминального состояния нет, мы рассматриваем бесконечный эпизод. Важно помнить, что разные эпизоды полностью независимы друг от друга.

      Эпизодические задачи: Обучение с подкреплением задач, которые состоят из различных эпизодов (то есть каждый эпизод имеет терминал , состояние ).

      Ожидаемая доходность: Иногда называемая «общей наградой» и иногда обозначаемая как G , это ожидаемая награда за весь эпизод .

      Воспроизведение опыта: Поскольку задачи Reinforcement Learning не имеют заранее сгенерированных обучающих наборов, из которых они могут учиться, агент должен вести записи всех переходов состояний , с которыми он столкнулся, - , чтобы он мог учиться на их позже.Буфер памяти, используемый для его хранения, часто называется Experience Replay . Существует несколько типов и архитектур этих буферов памяти, но наиболее распространенными из них являются циклические буферы памяти (которые следят за тем, чтобы агент продолжал обучение своему новому поведению, а не вещам, которые могут больше не иметь значения) и память на основе выборки резервуаров. буферы (что гарантирует, что каждый записанный переход между состояниями имеет равную вероятность быть вставленным в буфер).

      Эксплуатация и исследование: Обучение с подкреплением задач не имеют заранее сгенерированных обучающих наборов, из которых они могут учиться - они создают свой собственный опыт и учатся «на лету».Чтобы иметь возможность сделать это, агенту необходимо попробовать множество различных действий в разных состояниях , чтобы попытаться изучить все доступные возможности и найти путь, который максимизирует его общую награду ; это известно как Exploration , поскольку агент исследует среду Environment . С другой стороны, если все, что агент будет делать, это исследовать, он никогда не максимизирует общую награду - он также должен использовать для этого информацию, которую он выучил.Это известно как Эксплуатация , поскольку агент использует свои знания для максимизации получаемого вознаграждения.
      Компромисс между этими двумя аспектами - одна из величайших проблем в задачах обучения с подкреплением, поскольку они должны быть сбалансированы, чтобы позволить агенту как достаточно исследовать окружающую среду, так и использовать то, что он узнал, и повторять наиболее полезный путь. он нашел.

      Жадная политика, ε -Жадная политика: Жадная политика означает, что агент постоянно выполняет действие , которое, как полагают, принесет наибольшее ожидаемое вознаграждение .Очевидно, такая политика не позволит Агенту исследовать вообще. Для того, чтобы все же позволить некоторое исследование, вместо этого часто используется жадная политика ε-: выбирается число (с именем ε ) в диапазоне [0,1], и перед выбором действия выбирается случайный выбирается число в диапазоне [0,1]. если это число больше ε , выбирается жадное действие, а если оно меньше, выбирается случайное действие. Обратите внимание, что если ε = 0, политика становится жадной политикой, а если ε = 1, всегда исследуйте.

      k-Armed Bandits: См. Bandits .

      Марковский процесс принятия решения (MDP): Марковское свойство означает, что каждое состояние зависит исключительно от своего предыдущего состояния, выбранного действия , выполненного из этого состояния, и вознаграждения , полученного сразу после этого действия. был казнен. Математически это означает: s '= s' (s, a, r) ​​, где s ' - будущее состояние, s - его предыдущее состояние и a и r - действие и награда. .Никаких предварительных сведений о том, что произошло до s , не требуется - свойство Маркова предполагает, что s содержит всю необходимую информацию. Марковский процесс принятия решений - это процесс принятия решений, основанный на этих предположениях.

      На основе модели и без модели: На основе модели и без модели - это два разных подхода, которые агент может выбрать при попытке оптимизировать свою политику . Лучше всего это объяснить на примере: предположим, вы пытаетесь научиться играть в блэкджек.Вы можете сделать это двумя способами: во-первых, вы заранее, до начала игры, рассчитываете вероятности выигрыша для всех состояний и все вероятности перехода между состояниями с учетом всех возможных действий , а затем просто действуете в соответствии с вами расчеты. Второй вариант - просто играть без каких-либо предварительных знаний и получать информацию методом проб и ошибок. Обратите внимание, что при использовании первого подхода вы в основном моделируете вашу среду , в то время как второй подход не требует никакой информации о среде.В этом и заключается разница между модельным и безмодельным; первый метод основан на модели, а второй - без модели.

      Монте-Карло (MC): Методы Монте-Карло - это алгоритмы, которые используют повторную случайную выборку для достижения результата. Они довольно часто используются в алгоритмах Reinforcement Learning для получения ожидаемых значений; например - вычисление состояния Функция значения путем возврата в одно и то же состояние снова и снова и усреднения по фактическим совокупным вознаграждениям , полученным каждый раз.

      В соответствии с политикой и вне политики: Каждые Обучение с подкреплением Алгоритм должен следовать некоторой политике , чтобы решить, какие действий выполнять в каждом состоянии . Тем не менее, процедура обучения алгоритма не должна учитывать эту политику во время обучения. Алгоритмы, которые заботятся о политике, которая давала прошлые решения о действиях состояния, называются алгоритмами на основе политики, а те, которые игнорируют его, известны как вне политики .
      Хорошо известным алгоритмом вне политики является Q-Learning , поскольку его правило обновления использует действие, которое даст наивысшее значение Q-Value , в то время как фактическая используемая политика может ограничить это действие или выбрать другое. Вариант Q-Learning, связанный с политикой, известен как Sarsa , где правило обновления использует действие, выбранное соответствующей политикой.

      Однорукие бандиты: См. Бандиты .

      One-Step TD: См. Temporal Difference .

      Политика (π): Политика, обозначенная как π (или иногда π (a | s) ), является отображением некоторого состояния s на вероятности выбора каждого из возможных действие с учетом этого состояния. Например, жадная политика выводит для каждого состояния действие с наивысшим ожидаемым значением Q-Value .

      Q-Learning: Q-Learning - это алгоритм вне политики Обучение с подкреплением , который считается одним из самых базовых.В своей наиболее упрощенной форме он использует таблицу для хранения всех Q-значений из всех возможных состояний - действий возможных пар. Он обновляет эту таблицу, используя уравнение Беллмана , в то время как выбор действия обычно выполняется с помощью политики ε-жадности .
      В своей простейшей форме (отсутствие неопределенностей в состоянии -переходов и ожидаемых наград ) правило обновления Q-Learning:

      Более сложная его версия, хотя и гораздо более популярная, - это Deep Q -Сетевой вариант (который иногда даже называют просто Deep Q-Learning или просто Q-Learning ).В этом варианте таблица состояние-действие заменяется нейронной сетью, чтобы справляться с крупномасштабными задачами, где количество возможных пар состояние-действие может быть огромным. Вы можете найти руководство по этому алгоритму в этом блоге.

      Значение Q (функция Q): Обычно обозначается как Q (s, a) (иногда с нижним индексом π, а иногда как Q (s, a; θ) в Deep RL ), Q Значение является мерой общей ожидаемой награды при условии, что агент находится в состоянии с и выполняет действие a , а затем продолжает играть до конца эпизода после некоторого политика π.Его название представляет собой сокращение от слова «Качество», и математически оно определяется как:

      , где N - это количество состояний от состояния с до конечного состояния, γ - коэффициент дисконтирования , а r⁰ - немедленное вознаграждение, полученное после выполнения действия a в состоянии s .

      Алгоритмы REINFORCE: алгоритмы REINFORCE представляют собой семейство из обучения с подкреплением алгоритмов , которые обновляют свою политику параметров в соответствии с градиентом политики по отношению к параметрам политики [paper] .Имя обычно пишется только заглавными буквами, так как изначально оно использовалось как аббревиатура для оригинального дизайна группы алгоритмов: « RE ward I ncrement = N onnegative F Актер x O ffset R einforcement x C haracteristic E ligibility »[источник]

      Обучение с подкреплением (RL): Обучение с подкреплением, как и контролируемое обучение и неконтролируемое обучение, является одной из основных областей машинного обучения и искусственного интеллекта.Он связан с процессом обучения произвольного существа, формально известного как Агент , в окружающем его мире, известном как Environment . Агент стремится максимизировать вознаграждений , которые он получает от Окружающей среды, и выполняет различных действий , чтобы узнать, как Окружение реагирует на них, и получить больше наград. Одна из самых сложных задач RL - связать действия с отложенными вознаграждениями - вознаграждениями, получаемыми Агентом спустя много времени после того, как действие, генерирующее вознаграждение, было выполнено.Поэтому он активно используется для решения различных типов игр, от Tic-Tac-Toe, Chess, Atari 2600 и до Go и StarCraft.

      Награда: Числовое значение, полученное агентом из среды как прямой ответ на действия агента . Цель агента - максимизировать общую награду, которую он получает в эпизоде ​​ , и поэтому награды - это мотивация, необходимая агенту для того, чтобы вести себя желаемым образом.Все действия приносят награды, которые можно условно разделить на три типа: положительных наград, , подчеркивающих желаемое действие, отрицательных наград, , подчеркивающих действие, от которого агент должен отклониться, и 0, , что означает, что агент этого не сделал Не делаю ничего особенного или уникального.

      Sarsa: Алгоритм Sarsa в значительной степени является алгоритмом Q-Learning с небольшой модификацией, чтобы сделать его алгоритмом на основе политики .Правило обновления Q-Learning основано на уравнении Беллмана для оптимального Q-Value , поэтому в случае отсутствия неопределенностей в переходах состояния и ожидаемых вознаграждений , правило обновления Q-Learning имеет вид :

      Чтобы преобразовать это в алгоритм, соответствующий политике, последний член изменен:

      , когда здесь оба действия a и a ' выбираются одной и той же политикой . Название алгоритма происходит от его правила обновления, которое основано на ( s, a, r, s ’, a’ ), и все они исходят из одной и той же политики.

      Состояние: Каждый сценарий, с которым агент Agent сталкивается в среде , формально называется состоянием . Агент переходит между разными состояниями, выполняя действий . Также стоит упомянуть, что терминал определяет состояние , которое знаменует конец серии . Нет возможных состояний после достижения конечного состояния и начала нового эпизода. Довольно часто конечное состояние представляется как особое состояние, в котором все действия переходят в одно и то же конечное состояние с вознаграждением 0.

      Функция значения состояния: См. Функцию значения .

      Temporal-Difference (TD): Temporal Difference - это метод обучения, который сочетает в себе принципы динамического программирования и Монте-Карло ; он обучается «на лету» подобно Монте-Карло, но обновляет свои оценки, как динамическое программирование. Один из простейших алгоритмов временной разницы, известный как одноступенчатый TD или TD (0) . Он обновляет функцию значения в соответствии со следующим правилом обновления:

      , где V - это функция значения, с - это состояние , r - награда , γ - скидка коэффициент , α - скорость обучения, t - временной шаг, а знак «=» используется в качестве оператора обновления, а не равенства.Термин, заключенный в квадратные скобки, известен как ошибка временной разницы .

      Состояние терминала: См. Состояние .

      Верхняя уверенная граница (UCB): UCB - это метод исследования , который пытается гарантировать, что каждое действие хорошо изучено. Рассмотрим политику исследования , которая является полностью случайной, то есть каждое возможное действие имеет одинаковый шанс быть выбранным.Есть шанс, что одни действия будут изучены гораздо больше, чем другие. Чем меньше выбрано действие, тем менее уверенно агент может быть уверен в своей ожидаемой награде , и его фаза эксплуатации может быть повреждена. Исследование UCB принимает во внимание количество раз, когда каждое действие было выбрано, и придает дополнительный вес менее изученным. Формализуя это математически, выбранное действие выбирается следующим образом:

      , где R (a) - ожидаемая общая награда за действие a , t - это количество сделанных шагов (сколько действий было выбрано в целом), N (a) - это количество раз, когда было выбрано действие и , а c - настраиваемый гиперпараметр.Этот метод также иногда называют «исследованием через оптимизм», поскольку он дает менее изученным действиям более высокую ценность, побуждая модель их выбирать.

      Значение Функция: Обычно обозначается как В (с) (иногда с нижним индексом π), функция Value является мерой общего ожидаемого вознаграждения при условии, что агент находится в состоянии с а затем продолжает воспроизведение до конца эпизода , следуя некоторой политике π.Математически он определяется как:

      Хотя это действительно похоже на определение Q Value , существует неявное, но важное отличие: для n = 0 вознаграждение r⁰ В (с) равно ожидаемая награда от простого нахождения в состоянии s , до было сыграно какое-либо действие, а в Q Value r⁰ - ожидаемая награда после определенного действия. Эта разница также дает функцию преимущества .

      .

      Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение