Дифференциальный автомат подключение: Как подключить дифференциальный автомат? | Электронные компоненты. Дистрибьютор и магазин онлайн

Схема подключения дифавтомата

Если вы решили защитить своих близких и имущество с помощью дифавтомата (АВДТ), то правильно делаете, но только подключите его правильно. Сначала изучите схему подключения автоматического выключателя дифференциального тока и только потом занимайтесь его монтажом. Хотя тут ничего сложного нет, но если все равно сомневаетесь как подключить дифавтомат, то ниже я подробно рассказал как это сделать…

Подключение дифавтомата практически похоже на подключение УЗО, но только здесь в схеме отсутствует дополнительный автоматический выключатель. На что тут нужно обратить особое внимание при подключении дифавтомата:

1. Подключение проводов. Приходящий провод всегда подключается только на верхние контакты, а отходящий всегда на нижние. Не меняйте их местами. От этого может сгореть АВДТ и тогда побежите в магазин за новым. Если вдруг у вас не хватает длины проводов до нужных контактов, то замените провод.
2. Соблюдение полярности . На дифавтомат заводятся и фаза «L» и нуль «N». У одних производителей нулевой контакт может быть справа, а у других слева. Внимательно смотрите на корпус АВДТ, там все подписано. Буква N — это для подключения нулевого проводника. Цифра 1 — это для подключения приходящего фазного проводника. Цифра 2 — это для подключения отходящего проводника. Соблюдение полярности позволяет исправно выполнять все свои функции АВДТ. Модуль отвечающий за функции автоматического выключателя часто стоит только на фазном полюсе. Если мы перепутаем полярность, то тогда наш любимый дифавтомат не сможет защитить проводку от короткого замыкания и перегрузки.
3. Следите за нулевыми проводниками. Как мы привыкли «нуль» должен быть везде общим и должен объединять все нулевые проводники. А вот  использование дифавтомата немного нарушает это правило. Запомните, что объединение нулей после АВДТ запрещено. После дифавтомата фаза и нуль ушли только в контролируемую данным АВДТ цепь и на всем ее протяжении ни с чем больше не объединяются.

Схема подключения дифавтомата

Теперь ниже давайте рассмотрим несколько схем подключения дифавтомата, которые могут встретиться в обычных квартирах.

В варианте предложенным ниже предлагается установка общего входного автоматического выключателя дифференциального тока, который будет защищать всю квартиру. Рекомендованные параметры АВДТ приведены на схеме, но учтите что у каждого разная нагрузка и нужно ее считать индивидуально.

Плюсы такой схемы:

• дешевизна, так как необходим только один АВДТ;
• необходимо немного места в распределительном щитке.

Минусы:

• при срабатывании дифавтомата обесточивается вся квартира;
• затруднен поиск неисправности (В какой линии произошла утечка? А может было короткое замыкание?)

Следующая схема подключения дифавтомата состоит из общего входного АВДТ и дифавтоматов в каждой отходящей линии. Это самый безопасный и надежный вариант схемы распределительного щитка. Тут входной АВДТ контролирует всю сеть, а групповые дифавтоматы контролируют каждый свою цепь.

В данном варианте необходимо соблюсти селективность в выборе автоматических выключателей дифференциального тока. Групповые выбираем с током утечки 30мА, а входное с током утечки 100-300мА. Это нужно чтобы при неисправности к какой-либо цепи не сработали сразу групповой и входной дифавтоматы. Также селективность может быть достигнута с помощью применения АВДТ типа «S» (селективного). Оно имеет задержку в времени срабатывании, что дает возможность сработать только одному групповому АВДТ.

Плюсы такой схемы:

• надежность и безопасность;
• при аварии обесточивается только неисправная линия, что облегчает поиск места неисправности.

Минусы:

• дороговизна, так как дифавтоматы стоят недешево;
• необходимо много место в распределительном щитке, чтобы все это разместить;
• сложность схемы (может это и не минус).

Последняя предлагаемая схема подключения дифавтомата является почти аналогичной предыдущей схемы, но только без применения общего входного АВДТ. Многие говорят, что зачем тратить лишние средства на входной дифавтомат, так как каждая цепь уже контролируется автоматическим выключателем дифференциального тока. Плюсы и минусы такой схемы такие же как и в предыдущем варианте.

Если у Вас остались вопросы, то задавайте их в комментариях. Будем вместе разбираться что к чему.

Вот несколько фотографий, где показано наглядно подключение дифавтоматов. Это моя работа по сборке и подключению электрощитов. Для заказа разработки схемы распределительного щита и его сборки пишите запрос в любой форме на адрес Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. . Готовые электрощиты отправляю в любую точку России через транспортные компании. При заказе сборки схему разрабатываю бесплатно.

Специально для Елены ответ на комментарий №2. Схема подключения дифавтомата как делать НЕЛЬЗЯ.

Улыбнемся:

Тост:
Висел на столбе электромонтер, сжимал зубами два куска провода. Бежала мимо лиса:
— Монтер-монтер, а что это ты на проводах раскачиваешься, хоть бы лестницу поставил!
Молчит монтер, сжимает провода пуще прежнего. А лиса не унимается:

— Монтер, ты бы хоть паяльник взял, разве можно зубами?
Молчит монтер. А лиса снова:
— Монтер, ты электричество-то выключи, ведь тебя сейчас током долбанет!
Не выдержал монтер, разжал зубы да как гаркнет во все горло:
— А ну вали отсюда, дура рыжая, ты еще будешь меня учить работать!
А как разжал зубы — вниз брякнулся и ногу вывихнул. А провода разомкнулись, и во всем городе свет погас.
Так выпьем за то, чтобы не обращать внимания на советы дилетантов.

Как подключить дифференциальный автомат: схемы подключения

Электропроводка несет для дома, его жильцов и техники много рисков. Исключить большинство из них способна установка автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) — дифавтомата.

Это устройство обеспечивает защиту от тока утечки, сетевой перегрузки, короткого замыкания и поражения человека током. Важно знать, как подключить дифференциальный автомат, чтобы максимально защитить оборудование, здоровье людей и имущество.

Содержание статьи:

• Принцип работы дифавтомата
• Возможные схемы подключения
  • Система с единственным дифавтоматом
  • Двухуровневая система подключения
  • Одноуровневая система дифавтоматов
  • Установка дифавтоматов без заземления
  • Схема при трехфазной сети
  • Особенности монтажа селективных дифавтоматов
• Пошаговая инструкция по установке дифавтомата
• Полезные монтажные советы
• Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы дифавтомата

В дифавтомат встроено три механизма, каждый из которых отключает напряжение в определенной ситуации:

• наличие тока утечки;
• неожиданное короткое замыкание;
• перегрузка электрической сети по мощности.

Утечка определяется с помощью дифференциального трансформатора, который реагирует на разницу между значениями тока на «нуле» и «фазе».

Отличие может возникнуть при контакте человека с предметами под напряжением или при частичном замыкании электроприборов на окружающие их поверхности. В таких случаях и отключает электричество.

Механизм защиты при обнаружении утечки тока может быть электромеханическим или электронно-механическим. Второй вариант подразумевает наличие управляющей микросхемы

Датчик короткого замыкания реагирует на высокий ток. А подключение избыточной нагрузки определяется по нагреву металлической термопластины, которая размыкает электросеть при повышении собственной температуры.

Таким образом, любая опасная ситуация, связанная с электропроводкой, быстро определяется дифавтоматом и заканчивается защитным отключением напряжения в проблемном контуре.

Возможные схемы подключения

Способы подключения дифавтоматов отличаются не столько вариантами расположения проводов, сколько количеством и характеристиками самих устройств. Поэтому важно разобраться в возможных схемах, узнать особенности их применения и подключения, чтобы обеспечить максимальную защиту себя и бытовой техники за минимальные деньги.

Система с единственным дифавтоматом

Первая схема подключения дифавтомата подразумевает наличие только одного защитного устройства. Оно монтируется сразу после электросчетчика. К выходу АВДТ подключаются все имеющиеся электрические контуры.

Необходимо, если это возможно, установить в начале каждой цепи . Так надо, чтобы можно было проводить ремонт электропроводки в одной комнате без выключения света во всей квартире.

Единственный дифавтомат на всю квартиру – самый бюджетный вариант, но и он способен защитить жильцов от удара током при случайном контакте с поверхностью под напряжением

Максимальная токовая нагрузка защитного устройства должна соотноситься с мощностью одновременно подключенной техники и характеристиками электросчетчика. Желательно, чтобы АВДТ срабатывал раньше, чем предохранители на приборе учета.

К единственному дифавтомату сверху подключаются питающие провода от электросчетчика, а снизу выходят те, к которым присоединяется внутриквартирная разводка. Плюсом такой схемы является простота, дешевизна и минимальная потребность в месте для размещения АВДТ.

К недостатку описываемого варианта электрозащиты относится неудобство поиска причины выбивания дифавтомата. Так как обесточивается сразу вся квартира, то определить, в какой комнате находится причина срабатывания АВДТ, довольно трудно.

Кроме того, если проблема с электропроводкой возникнет только в одном помещении, то напряжение нельзя будет включить во всей квартире. Чтобы избежать минусов схемы с единственным дифавтоматом, рекомендуется присмотреться к другим вариантам его подключения.

Двухуровневая система подключения

Двухуровневая система дифавтоматов является более надежной и удобной в обслуживании. На первом уровне находится подключенный после электросчетчика АВДТ, через который проход вся нагрузка. Выходящие из него провода параллельно подключаются к нескольким дифавтоматам, число которых равно количеству электрических контуров в квартире.

Для установки нескольких дифавтоматов продаются специальные щиты, которые позволяют экономить место на стене, сохраняя удобство подключения электропроводов

Устройства второго уровня могут быть менее мощными и иметь меньший пороговый ток утечки. Это позволит сэкономить, сохранив эффективность оборудования.

Теоретически отдельное защитное устройство можно подключить к каждому бытовому прибору, но на практике это нецелесообразно. Иногда в отдельный контур выделяют наиболее мощное оборудование в ванной – стиральную машину, электрифицированную душевую кабину, джакузи.

К преимуществам двухуровневой схемы подключения дифференциального автомата относят:

1. Надежность и безопасность. Дифавтомат первого уровня, по сути, является дублирующим и способен отключать электроэнергию одновременно со следующими за ним защитными устройствами.
2. Легкость поиска электроконтура, в котором возникла неисправность.
3. Возможность отключения лишь одной комнаты от электричества на период ремонтных работ.

К недостаткам такого варианта защиты электросети можно отнести лишь необходимость покупки нескольких дифавтоматов и сложность в выделении места для их установки.

Двухуровневую схему рационально использовать при разветвленной сети с несколькими электрическими контурами. Если же к электросчетчику подключено минимум техники, то будет достаточно установки единственного дифавтомата.

Одноуровневая система дифавтоматов

Одноуровневая схема подключения дифавтоматов напоминает двухуровневую. Отличие заключается лишь в отсутствии общего АВДТ. Сторонники этого варианта подчеркивают, что он позволяет сэкономить деньги и место за счет исключения одного защитного устройства из схемы.

В одноуровневой схеме подключения дифавтоматов рекомендуется использовать коммутирующую шину, которая упорядочивает электрические провода и упрощает их монтаж

Минусом такого способа монтажа является отсутствие в цепи дублирующего устройства, которое бы обеспечивало дополнительный уровень защиты. Что касается особенности установки и сфер применения распределенной одноуровневой схемы, то они идентичны таковым в двухуровневом варианте.

Установка дифавтоматов без заземления

Принципиальная схема подсоединения дифавтоматов при отсутствии заземления практически не отличается от рассмотренных выше одноуровневых и двухуровневых вариантов. Разница заключается лишь в отсутствии специальной жилы, которая должна подходить к каждой электроточке, обеспечивая съем тока с корпуса прибора при нарушении его электроизоляции.

Отсутствие заземления в квартире значительно облегчает монтаж электрической проводки, но создает дополнительные риски при эксплуатации бытовой техники

В старых многоэтажках и частных домах просто не была предусмотрена. В результате такой непредусмотрительности возникал риск поражения человека током при контакте с техникой и конструкциями, которые случайно оказались под напряжением.

Дифавтомат функционально замещает провод заземления, разрывая электрическую цепь за сотые доли секунды после определения утечки тока. За это время электроудар не успевает навредить человеку, а воздействие ограничивается максимум легким испугом.

Дополнительно АВДТ защищает оборудование от перегрузок и короткого замыкания, чем выгодно отличается от обычного заземления.

Отличия в действии дифференциальных автоматов и УЗО перечислены и , посвященной вопросам сравнения двух типов защитных устройств для электропроводки.

Схема при трехфазной сети

Иногда возникает необходимость установить дифавтомат в здании, куда подведена сеть 380В. Это может быть гараж, магазин или небольшое промышленное помещение. В таком случае применяются те же схемы, что и в сети 220В. Отличается только сама конструкция дифавтомата.

Подключение проводов трехфазной сети к клеммам дифференциального автомата проводится в строгом соответствии с маркировкой на его корпусе

АВДТ для трехфазного напряжения имеет четыре входных клеммы и столько же выходных, от которых идут провода к электроприборам. Желательно, чтобы в электрическом контуре была жила заземления. Но при отсутствии таковой на ток утечки обязательно среагирует дифавтомат и обесточит помещение.

Преимущества и недостатки разных вариантов подключения АВДТ к трехфазной сети такие же, как и при напряжении 220В.

Особенности монтажа селективных дифавтоматов

Большинство селективных дифавтоматов имеют в названии индекс S. Эти устройства отличаются от обычных АВДТ увеличенным временем срабатывания при обнаружении тока утечки.

Селективные дифавтоматы применяются только в качестве главного прибора в двухуровневых схемах. Они обеспечивают индивидуальное срабатывание устройств второго уровня без отключения электропитания во всей сети.

Селективный дифаппарат рационально покупать только при монтаже двухуровневых схем. Если он будет единственным в квартире, то задержка срабатывания станет, наоборот, его недостатком

Их особенность заключается в следующем. При появлении тока утечки его могут обнаружить дифавтоматы обоих уровней. Какой из них сработает первым, отдается на откуп случайности, но обычно отключают электричество оба.

Увеличение времени срабатывания центрального АВДТ позволяет дифавтомату второго уровня сработать первым. Таким образом, в результате неисправности отключается только один электроконтур, а остальная квартира продолжает оставаться под напряжением. Использование селективности позволяет использовать дифавтоматы с одинаковым пороговым током утечки.

Существует и другая схема подключения, без селективного устройства, которая позволяет добиться избирательного отключения АВДТ второго уровня при появлении тока утечки.

Для этого центральный аппарат выбирается с пороговым значением параметра в 100мА, а второстепенные – 30 мА. В таком случае первыми будут срабатывать дифавтоматы второго уровня, избирательно отключая только один электроконтур. Однако 100% работоспособность такой схемы не гарантируется.

Приоритет при покупке необходимо отдавать селективным дифавтоматам, которые обеспечивают большую надежность и удобство.

Пошаговая инструкция по установке дифавтомата

Установка дифавтомата не представляет сложностей и может быть произведена самостоятельно без специального обучения.

К месту с блоком дифавтоматов должен быть свободный доступ. Вокруг него желательно не размещать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные предметы

Последовательность действий при этом следующая:

1. Проверить целостность АВДТ и работоспособность его тумблеров.
2. Зафиксировать дифавтомат на специальной металлической DIN-рейке в месте его постоянного расположения.
3. Отключить напряжение в квартире и проверить его отсутствие индикатором.
4. Зачистить питающие жилы в кабеле и подсоединить их к двум верхним клеммам дифавтомата. Синий цвет обычно подключается к «нулю» АВДТ, желтый или коричневый – к контуру заземления, а третий цвет – к «фазе» прибора.
5. К нижним клеммам дифавтомата подключить провода, подающие напряжение в квартиру или на последующие защитные устройства.
6. Подать напряжение на АВДТ и проверить работоспособность прибора.

Для тестирования дифавтомата на нем предусмотрена специальная кнопка «Т».

При её нажатии в электрической цепи появляется ток утечки, который должен привести к срабатыванию аппарата и отключению напряжения. Если АВДТ не отреагировал, значит, он неисправен и подлежит замене.

В деревянных домах обязателен огнестойкий щит для дифавтомата. Он защитит стены дома от огня в случае возгорания защитных устройств

В дифавтомат является лишь промежуточным звеном, обеспечивающим дополнительную защиту, поэтому его монтаж не вызовет затруднений.

Полезные монтажные советы

Монтаж дифавтомата имеет множество мелких нюансов, которые помогут сделать работу оборудования эффективной и надёжной.

«Ноль» к нагрузке обязательно должен идти от дифавтомата, иначе возникнет разница значений токов, и защитное устройство сразу сработает. В результате подключить электроприборы не удастся

В электрике не следует пренебрегать советами, поэтому к приведенным рекомендациям следует отнестись внимательно:

1. При подключении проводов к дифференциальному автомату обязательно нужно соблюдать полярность. Клемма «нуля» обозначается как N, а «фазы» – 1 или 2.
2. Работы по подключению необходимо производить при полном обесточивании всех проводов.
3. Наилучшую безопасность обеспечивает двухуровневая схема с селективным дифавтоматом первого уровня.
4. Стоит подбирать мощность дифавтоматов второго уровня в соответствии с предполагаемой нагрузкой на электроконтур в каждой комнате.
5. Нельзя объединять выходящие «ноль» и «фазу» дифавтомата с неподключенными к нему электропроводами, даже если они идут от параллельно подключенных АВДТ.
6. Выходящий из дифавтомата «ноль» не должен соприкасаться с жилой заземления.

При фиксации провода в клемме нужно следить, чтобы в разъем не попала изоляция. Плохой контакт может привести к перегреванию дифавтомата и его поломке.

При несоблюдении большинства вышеописанных рекомендаций АВДТ просто не будет функционировать должным образом. Он может «выбивать» при подключении нагрузки или вообще не срабатывать на утечку тока. Поэтому к электрической схеме подключения нужно отнестись со всей серьёзностью.

Выводы и полезное видео по теме

С какими трудностями можно столкнуться при подключении защитных устройств, вы узнаете из следующих видеороликов.

Тестирование двухуровневой селективной и неселективной схемы:

Внутреннее устройство дифавтомата:

Разбор различных схем подключения дифавтоматов (3 части):

Подключение защитного дифференциального автомата – процесс несложный. Главным условием быстрого монтажа является четкое соблюдение рекомендованных электрических схем. В этом случае самостоятельная установка защитных устройств удастся с первого раза, а сами АВДТ будут надежно служить долгие годы.

Хотите поделиться собственным опытом в подключении дифференциального автомата? Знаете тонкости установки прибора, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото  в расположенном ниже блоке.

Разностный двигатель | счетная машина

Difference Engine

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Джозеф Клемент

Похожие темы:

калькулятор

Просмотреть весь связанный контент →

Разностная машина , ранняя вычислительная машина, почти первый компьютер, разработанный и частично построенный в 1820-х и 30-х годах Чарльзом Бэббиджем.

Бэббидж был английским математиком и изобретателем; он изобрел скотовоза, реформировал британскую почтовую систему и был пионером в области исследования операций и актуарной науки. Именно Бэббидж первым предположил, что погоду прошлых лет можно узнать по годичным кольцам деревьев. Он также всю жизнь увлекался ключами, шифрами и механическими куклами (автоматами).

Будучи одним из основателей Королевского астрономического общества, Бэббидж видел явную потребность в разработке и создании механического устройства, которое могло бы автоматизировать длительные и утомительные астрономические вычисления. Он начал с письма в 1822 году сэру Хамфри Дэви, президенту Королевского общества, о возможности автоматизации построения математических таблиц, в частности, таблиц логарифмов для использования в навигации. Затем он написал статью «О теоретических принципах машин для вычисления таблиц», которую он прочитал обществу позже в том же году. (Он получил первую золотую медаль Королевского общества в 1823 году.

) Используемые в то время таблицы часто содержали ошибки, которые могли быть вопросом жизни и смерти для моряков в море, и Бэббидж утверждал, что, автоматизировав производство таблиц, он могли убедиться в их точности. Заручившись поддержкой в ​​обществе своей «Разностной машины», как он ее называл, Бэббидж затем обратился к британскому правительству с просьбой о финансировании разработки, получив один из первых в мире государственных грантов на исследования и технологическое развитие.

Подробнее по этой теме

компьютер: разностная машина

Чарльз Бэббидж был английским математиком и изобретателем: он изобрел короволов, реформировал британскую почтовую систему и был пионером…

Бэббидж очень серьезно подошел к проекту: он нанял мастера-механика, устроил пожаробезопасную мастерскую и соорудил пыленепроницаемую среду для тестирования устройства. До этого расчеты редко проводились более чем с 6 цифрами; Бэббидж планировал регулярно получать 20- или 30-значные результаты.

Разностная машина была цифровым устройством: она работала с дискретными цифрами, а не с гладкими величинами, а цифры были десятичными (0–9).), представленные позициями на зубчатых колесах, а не двоичными цифрами («битами»), которые немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм фон Лейбниц предпочитал (но не использовал) в своем «Счетчике шагов». Когда одно из зубчатых колес поворачивалось от 9 до 0, это заставляло следующее колесо продвигаться на одну позицию, неся цифру, точно так же, как работал калькулятор Лейбница «Счетчик шагов».

Однако разностная машина была больше, чем простой калькулятор. Он механизировал не просто один расчет, а целую серию расчетов с рядом переменных для решения сложной задачи. Он вышел далеко за рамки калькуляторов и в других отношениях. Как и современные компьютеры, разностная машина имела хранилище, то есть место, где данные могли временно храниться для последующей обработки, и была разработана для штамповки выходных данных в мягкий металл, который впоследствии можно было использовать для изготовления печатной формы.

Тем не менее, разностная машина выполнила только одну операцию. Оператор настраивал все свои регистры данных с исходными данными, а затем одна операция многократно применялась ко всем регистрам, что в конечном итоге приводило к решению. Тем не менее, по сложности и дерзости конструкции он затмил любое существовавшее тогда вычислительное устройство.

Полный двигатель размером с комнату никогда не строился, по крайней мере, Бэббиджем. Хотя он и получил несколько правительственных грантов, они были спорадическими — правительства менялись, финансирование часто заканчивалось, и ему приходилось лично нести часть финансовых расходов — и он работал с допусками современных методов строительства или почти сталкивался с ними. многочисленные трудности строительства. Все проектирование и строительство прекратились в 1833 году, когда Джозеф Клемент, механик, ответственный за фактическое создание машины, отказался продолжать работу, если ему не внесли предоплату. (Завершенная часть разностной машины находится в постоянной экспозиции Музея науки в Лондоне.

) См. также Аналитическая машина.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Пол А. ФрейбергерМайкл Р. Суэйн

Дифференциальное машинное обучение

AAD произвел революцию как в машинном обучении, так и в финансах. В ML, где это называется обратным распространением, это позволило обучить глубокие нейронные сети (NN) в разумные сроки и последующий успех, например. компьютерное зрение или обработка естественного языка. В финансах AAD вычисляет огромное количество дифференциальных показателей чувствительности с аналитической точностью и невероятной скоростью, предоставляя нам мгновенную калибровку модели и отчеты о рисках сложных торговых книг в реальном времени.

AAD сделала дифференциалы широко доступными в финансах, открыв мир возможностей, о которых мы только поверхностно рассказали. Отчеты о рисках в режиме реального времени — это только начало.

Вспомните как мы производим отчеты о рисках методом Монте-Карло. Сначала мы вычисляем попутных дифференциалов , чувствительность (адекватно сглаженных) выплат (суммы денежных потоков) по отношению к рыночным переменным, путь за путем по симуляциям, см. этот учебник для обновления. Затем мы усреднение чувствительности по путям Монте-Карло для создания отчета о рисках, сведение огромного количества информации в агрегированные показатели. Например, рассмотрим европейский колл с дельта-хеджированием. Отчет о рисках показывает только нулевую дельту, с этой точки зрения это может быть пустой книгой. Но до того, как превратились в отчет о рисках, путевые дифференциалы измеряли нелинейное влияние базовой цены на конечный результат в большом количестве сценариев 9.0040 . Это огромное количество информации, из которой мы можем, например. извлечь основные факторы риска в течение срока действия транзакции , определить статические средства хеджирования и измерить их эффективность или изучить функцию ценообразования и риска состояний рынка в будущие даты .

В Danske Bank, где AAD был полностью внедрен в производство на раннем этапе, чувствительность сложных торговых книг легко доступна для исследования и разработки улучшенных стратегий управления рисками. Superfly Analytics, отдел количественных исследований Danske Bank, инициировал крупный проект по обучению нового поколения моделей машинного обучения путевым дифференциалам для изучения эффективных функций ценообразования и риска. Обученные модели способны вычислять функции стоимости и рисков состояния рынка с близкой к аналитической скоростью, эффективно справляться с вычислительной нагрузкой отчетов о рисках на основе сценариев, проводить ретроспективное тестирование стратегий хеджирования или правил, таких как XVA, CCR, FRTB или SIMM-MVA.

Как и ожидалось, мы обнаружили, что модели, обученные на дифференциалах с адекватными алгоритмами, значительно превосходят существующие методологии машинного обучения и глубокого обучения (ГО).

Мы опубликовали подробное описание в рабочем документе вместе с численными результатами и огромным количеством дополнительных материалов (математические доказательства, детали практической реализации и расширения для других моделей ML, кроме NN) в онлайн-приложениях. Мы также разместили простую реализацию TensorFlow в сопутствующем репозитории GitHub. Вы можете запустить его в Google Colab. Не забудьте включить поддержку GPU в меню Runtime.

В качестве простого примера рассмотрим 15 акций в коррелированной модели Башелье. Мы хотим узнать цену опциона на корзину в зависимости от 15 акций. Конечно, правильное решение известно в закрытой форме, поэтому мы можем легко измерить производительность. Мы обучили стандартную модель DL на м смоделированных примеров с начальным состоянием X (вектор размерности 15) вместе с выигрышем Y (действительное число), а-ля Лонгстаффа-Шварца. Мы также обучили дифференциальная модель DL на обучающем наборе , дополненная путевыми дифференциалами Z=dY/dX, , и протестирована производительность по правильной формуле на независимом наборе данных.

Дифференциальное обучение учится с удивительной точностью на небольших наборах данных, что делает его применимым в реальных ситуациях. Результаты переносятся на транзакции и имитационные модели или модели произвольной сложности. На самом деле, улучшение дифференциального ML значительно увеличивается с увеличением сложности. Например, мы смоделировали потоки денежных средств по неттинговому набору Danske Bank среднего размера, включая одно- и кросс-валютные свопы и свопционы в 10 различных валютах в собственной модели XVA Danske Bank, где процентные ставки моделируются с помощью четырехфакторной многофакторной модели с шестнадцатью состояниями. Cheyette для каждой валюты и сравнение производительности стандартной модели DL, обученной на путях 64 000, с дифференциальной моделью, обученной на путях 8 000. Очевидно, у нас нет закрытой формы для сравнения, вместо этого мы запустили вложенных симуляций за ночь в качестве эталона. На приведенной ниже диаграмме показана производительность независимого тестового набора с правильными (вложенными) значениями по горизонтальной оси и прогнозами обученных моделей машинного обучения по вертикальной оси.

Мы видим, что дифференциальный ML обеспечивает высококачественную аппроксимацию на небольших наборах данных, что немыслимо со стандартным ML даже на гораздо больших обучающих наборах. Правильное сочетание AAD с ML дает нам необоснованно эффективную аппроксимацию ценообразования в реалистичные сроки.

Кроме того, основная идея очень проста, и ее реализация проста, как видно на блокноте TensorFlow.

Обученная нейронная сеть аппроксимирует цену в своем выходном слое путем упреждающего вывода из переменных состояния во входном слое. Градиент цены относительно состояния эффективно вычисляется обратным распространением. Сделав backprop частью сети , мы получим сеть близнецов , способную предсказывать цены вместе с греками.

Все, что осталось, — это обучить близнецовую сеть предсказанию правильных цен и греков путем минимизации функции стоимости, объединяющей ошибки предсказания для значений и дифференциалов по сравнению с метками дифференциалов , т. е. попутными дифференциалами, вычисленными с помощью AAD:

Дифференциальное обучение налагает штраф на неверные греки точно так же, как традиционная регуляризация, такая как Тихонов, способствует небольшим весам. В отличие от обычной регуляризации, дифференциальный МО эффективно снижает переобучение без введения смещения . Чтобы убедиться в этом, рассмотрим тренировку только на дифференциалах. В математическом приложении мы доказываем, что обученная модель сходится к аппроксимации со всеми правильными дифференциалами, то есть к правильной функции ценообразования по модулю аддитивной константы. Следовательно, нет компромисса между смещением и дисперсией или необходимости настраивать гиперпараметры путем перекрестной проверки. Это просто работает.

Дифференциальное машинное обучение больше похоже на увеличение данных , что, в свою очередь, можно рассматривать как лучшую форму регуляризации. Увеличение данных последовательно применяется, например. в компьютерном зрении с задокументированным успехом. Идея состоит в том, чтобы создать несколько помеченных изображений из одного, например. обрезкой, масштабированием, вращением или перекрашиванием. В дополнение к расширению обучающего набора с незначительными затратами, увеличение данных учит модель машинного обучения важным инвариантностям. Точно так же метки производных не только увеличивают объем информации в обучающей выборке при очень небольших затратах (при условии, что они вычисляются с помощью AAD), но и обучают модели машинного обучения форма функций ценообразования.

Рабочий документ: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3591734

Репозиторий Github: https://github.com/ Differential-machine-learning

Об авторах

Антуан Savine и Brian Huge связаны с Superfly Analytics в Danske Bank, обладателем награды RiskMinds 2019 за выдающиеся достижения в области управления рисками и моделирования.

До прихода в Danske Bank в 2013 году Антуан занимал несколько руководящих должностей в сфере количественных финансов, включая должность руководителя отдела исследований в BNP-Paribas.