Сколько слоев можно делать при устройстве гидроизоляции церезитом

Руководство по внешней гидроизоляции для подвалов новостройки

Когда объект находится в стадии строительства, вам нужен способ не допускать попадания воды в здание. В конструкциях, которые удерживают землю (в прямом контакте с землей), всегда существует риск проникновения влаги и повреждения здания. В частности, это касается новых подвалов, подвалов и любых подземных сооружений.

Повышение уровня грунтовых вод означает, что на подпорные стены часто оказывается повышенное гидростатическое давление.Поэтому всегда следует рассматривать внешнюю гидроизоляцию, поскольку это первая линия сопротивления.

При работе с подвалом новостройки следует использовать внешнюю систему гидроизоляции, чтобы уменьшить или заблокировать прохождение воды через внешние грунтовые стены.

В системах наружной гидроизоляции используются влагонепроницаемые покрытия и мембраны Geodrain для блокировки и отвода гидростатического давления, которое может воздействовать на конструкцию. Это снижает риск попадания воды и выхода из строя любых внутренних систем гидроизоляции.Общий риск попадания воды в подвал или подвал значительно снижается.

При использовании внешней системы гидроизоляции (также известной как тип A) мы всегда советуем комбинировать ее либо с дренажной мембраной внутренней полости (тип C), либо со встроенной водонепроницаемой конструкцией (тип B).

Мы широко покрыли внутреннюю гидроизоляцию подвалов в других местах, поэтому теперь рассмотрим внешнюю гидроизоляцию подвалов и подвалов. В этом руководстве мы расскажем о методах внешней гидроизоляции и о том, как они работают.

Гидроизоляция новых подвалов и погребов

Зачем нужна внешняя гидроизоляция?

Конечная цель - создать сухую внутреннюю среду в вашем подвале или погребе. Любые стены, находящиеся в непосредственном контакте с землей, могут испытывать гидростатическое давление воды. Поэтому вам необходимо эффективно справляться с этим давлением, чтобы вода не попадала в конструкцию.

Вы можете залить цокольную конструкцию, используя обычную заправку барьером.Однако, если цистерна подвергается достаточному гидростатическому давлению, то любой небольшой дефект будет использован. Кроме того, заправка барьера обычно не обслуживается, что также увеличивает риск выхода из строя со временем. Полная внешняя гидроизоляционная система, включая мембрану внутренней полости, является лучшим вариантом снижения риска.

Окружающая среда

При установке подвала новой постройки важно учитывать вашу среду. Для этого потребуется профессионал, который может проанализировать тип почвы, дренаж грунта, наличие любых потенциальных загрязняющих веществ (дренажная мембрана полости PermaSEAL Geodrain устойчива ко всем химическим веществам, обычно присутствующим в земле) и высоту уровня грунтовых вод.Это следует рассматривать в свете предполагаемого использования вашего подвала.

Системы наружной гидроизоляции

В случае систем наружной гидроизоляции мы рекомендуем комбинировать первичную и вторичную системы гидроизоляции вместе со стадией грунтования.

Грунтовка

Первым этапом наружной гидроизоляции в большинстве случаев является грунтование. Грунтовка включает нанесение на внешнюю конструкцию специально разработанного спрея, такого как Kiesol Waterproofing Primer или Kiesol MB Primer.Это заставляет поры кладки сужаться, создавая водоотталкивающую поверхность. Грунтовки также предназначены для химической связи с водонепроницаемым покрытием, используемым на этапе первичной гидроизоляции.

Первичная гидроизоляция

Первичная гидроизоляция подразумевает нанесение водонепроницаемого материала непосредственно на внешнюю стену. Вы должны гидроизолировать основание с помощью гидроизоляционного состава, такого как Multi Tight. Эти специально разработанные покрытия обладают высокой прочностью на сжатие и водонепроницаемы даже при агрессивном давлении.

Вторичная гидроизоляция - внешние мембраны

Следует установить внешнюю гидроизоляционную мембрану. Это работает как дренажная система, чтобы быстро удалить воду и снизить гидростатическое давление на здание. Кроме того, мембрана обеспечивает защитный слой для первичной гидроизоляции, особенно во время засыпки. Он также действует как скользящая мембрана, когда засыпка оседает.

Эти мембраны имеют многочисленные шпильки (как ящик для яиц), которые образуют полость.Это позволяет любой воде беспрепятственно стекать в полость в канализацию или канализацию. Более подробную информацию о дренажах можно найти ниже. Дренаж направляет воду в подходящую точку слива, например, в отстойник с насосом, слив из водопровода или точку впитывания. Вода также проходит через фильтр (тканевый или внутренний полипропиленовый слой, часто называемый геотексом) в мембране. Это предотвращает попадание мелких частиц в дренажную систему и создание проблем.

Используя вышеуказанную внешнюю систему гидроизоляции, вы получаете как первичный, так и вторичный гидроизоляционный барьер.Используя эти методы вместе, вы значительно минимизируете риск возникновения дефектов.

Оба метода также очень гибкие, что дает вам уверенность в том, что по мере оседания здания или его движения в будущем наружная гидроизоляция каменной кладки будет двигаться вместе с ним и оставаться водонепроницаемой.

Дренаж

В этом разделе мы более подробно рассмотрим варианты дренажа для подвалов новостроек. С вашей внешней системой гидроизоляции вам необходимо будет предусмотреть дренажную систему для отвода воды во внутреннюю камеру отстойника или точку впитывания.

Наземные водостоки и французские водостоки

Для дополнительной защиты подвала от проникновения воды следует установить канализацию, которую иногда называют французской канализацией. Они укладываются по периметру цокольного этажа на уровне плит.

По сути, у вас есть траншея по периметру, которая содержит перфорированную трубу, засыпанную гравием или щебнем. Вода, которая попадает на внешнюю поверхность, стекает по мембране, затем проходит через гравий и затем безопасно удаляется в отстойник, дренаж или впитывается.Эти канализационные стоки следует обернуть геотекстильной мембраной, чтобы мелкие отложения и мусор не блокировали трубу. Точки доступа и струи также должны быть включены для ежегодного обслуживания.

Поддон и насос

Система отстойника и двойного насоса предназначена для удаления грунтовых вод из мембранных дренажных систем, как описано выше. Обычно они сочетают в себе отстойник и насос, часто два насоса в случае выхода из строя одного из них. Системы также должны включать запорный клапан, чтобы вы могли обслуживать насосы.Резервная батарея также имеет смысл в случае выхода из строя электрики.

Вы можете приобрести нашу систему отстойников и насосов PermaSEAL для подвальных помещений, в которой есть все необходимое, или узнать больше о том, как работает система отстойников.

Как установить внешнюю систему гидроизоляции

При установке внешней системы гидроизоляции PermaSEAL необходимо соблюдать следующие три этапа:

Грунтовка:

1. Распылите гидроизоляционную жидкость Kiesol (при использовании цементных гидроизоляционных покрытий) или Kiesol MB (при использовании в сочетании с Multi Tight MB2K +) на основании (внешняя стена)

Первичная гидроизоляция:

2.Нанесите два слоя внешнего гидроизоляционного покрытия, такого как Multi Tight или Multi Tight MB2K +, с помощью кисти или шпателя.

Вторичная гидроизоляция:

3. Покройте поверхность дренажной мембраной Geodrain.

4. Закройте открытый верхний край мембраны закрывающими полосками Geodrain

Продукты

Multi Tight

Multi Tight изготовлен из модифицированного полимером минерального гидроизоляционного раствора, не содержащего растворителей, и толстого битумного покрытия, которое используется для гибкой гидроизоляции конструкций.Гибкость является ключевым моментом, поскольку это означает, что он способен справиться с расширением, а также с трещинами мостов, которые могут возникнуть. Multi Tight способен образовывать прочную адгезию ко всем минеральным основам, а также к существующим основам на битумной основе. Он остается герметичным даже при отрицательной водной нагрузке, а это означает, что вы можете быть уверены в его производительности.

PermaSEAL 8 GeoDrain

PermaSEAL 8 Geodrain внешняя гидроизоляционная мембрана позволяет воде беспрепятственно стекать через ткань фильтра в полость.

Permagard 30 лет опыта в области гидроизоляции подвала

Если у вас есть вопросы по внешней гидроизоляции или гидроизоляции фундамента в целом, свяжитесь с нами. Один из наших технических консультантов будет более чем счастлив обсудить вашу ситуацию или предоставить ценовое предложение по телефону 0117 982 3282. Нашим подрядчикам мы предлагаем мембраны PermaSEAL Geodrain оптом со значительной экономией.

Дополнительная литература

Гидроизоляция подвала

Полное руководство по переоборудованию подвала

Соответствует требованиям BS8102 по строительству подвала

Водостойкий бетон

Что такое водостойкий бетон?

Разве нормальный бетон хорошего качества не водонепроницаем?

Что означает «водонепроницаемый»?

Капиллярная абсорбция в зависимости от проницаемости под давлением

Как сделать «обычный» бетон гидроизоляционным?

Нет лучшего варианта? Возможно

Профессиональная забота и ответственность!

Сводка

Предлагаемые сайты для получения дополнительной информации

Разве нормальный бетон хорошего качества не водонепроницаем?

Чтобы обеспечить достаточную удобоукладываемость для правильного размещения и уплотнения, а также для облегчения надлежащего перемешивания и транспортировки на площадку, большинство бетонных смесей для заводов будут содержать воду, превышающую количество, необходимое для простой гидратации цемента.По мере затвердевания бетона эта избыточная вода покидает бетон и создает сеть мелких капилляров и внутренних пор. Естественное капиллярное поглощение является преобладающим механизмом переноса воды через бетон, независимо от того, присутствует ли напор гидростатического давления. По сути, что касается воды, обычный бетон ведет себя как плотная губка.

Один кубический метр нормального сухого бетона хорошего качества впитает примерно 60 литров воды всего за 30 минут! (Тест в соответствии с BS 1881, часть 122).Скорость этого поглощения важна, так как это напрямую влияет на уровень влажности, например, в подвале, или на возникновение коррозии арматуры из-за растворенных хлоридов, переносимых водой в бетон, например, в подводном туннеле. , приливная зона опор моста или от тающей слякоти после применения противообледенительной соли.

Даже бетон самого высокого качества содержит сеть пор и капилляров, и без соответствующей защиты от влаги это может привести к сырости или утечкам, вызывая ухудшение внутренней отделки, образование плесени и опасность для здоровья, особенно в нагретых средах, где влажный бетон это рай для развития бактерий.Там, где присутствуют хлориды и кислород, произойдет коррозия арматуры. Когда сульфаты присутствуют в окружающих почвах и грунтовых водах, может произойти серьезное разрушение цементной матрицы, причем обе ситуации вызывают неисчислимые повреждения конструкции.

»наверх

Что означает «водонепроницаемый»?

устанавливают, чтобы железобетонные конструкции обеспечивали степень защиты, внутреннюю среду и функциональность, требуемую владельцами или разработчиками.

Таким образом, термин «водонепроницаемый» вызывает в воображении целый ряд идей. Если рассматриваемая конструкция предназначена для удержания воды, например, резервуар для хранения воды, то проектировщик может просто работать в соответствии с проектными требованиями европейских правил удержания воды, которые устанавливают ограничение ширины трещин. Это может быть достигнуто за счет использования обычного бетона хорошего качества, пристального внимания к деталям стыка и дополнительной защиты от трещин; влажность допустима.

Если, с другой стороны, конструкция пригодна для проживания или предназначена для размещения чувствительного электронного оборудования или ценных архивов, тогда простого проектирования с соблюдением правил водоудержания недостаточно.Это особенно важно с учетом того, что обычный бетон хорошего качества оказывает небольшое сопротивление прохождению водяного пара.

Необходимо учитывать несколько степеней гидроизоляции, все они в общих чертах определены в 3 категории в BS 8102.

На самом низком уровне, Степень 1, есть «Водонепроницаемость», что просто означает, что вода не будет течь или течь свободно через бетон, но допускается незначительное просачивание и влажность; на верхнем уровне, степени 3, есть «влагозащищенность», которая требует не только отсутствия видимого проникновения воды или сырости, но и достижения очень высокого уровня сопротивления водяному пару.Это применимо независимо от наличия гидростатического давления.

Водонепроницаемость VS Водонепроницаемость бетон
BS EN 934-2: 2001 определяет испытания на абсорбцию в соответствии с EN 480-5: 1996 для «водостойких добавок». Для этого требуются образцы в форме призмы длиной 40 мм x 40 мм x 160 мм, которые должны быть выдержаны в воде глубиной 3 мм. Интересно, что обычные образцы бетона полностью пропитываются за пару часов. На фото контрольный обычный бетон и образец с добавкой «Гидроизоляция» через 12 часов.

Здесь мы должны четко понимать, что влияние материалов, заменяющих цемент * 1, и добавок, снижающих водоотдачу, хотя они могут улучшить кажущееся сопротивление притоку воды под давлением, на самом деле может создавать более тонкую капиллярную структуру с эффектом капиллярного всасывания. 'значительно увеличивается и, таким образом, поток воды через бетон за счет капиллярной абсорбции ускоряется.«... чем уже поры в насыщенном бетоне, тем ниже его проницаемость. Чем уже поры, тем выше результирующее капиллярное давление и, следовательно, больше приток воды ...» * 2

• * 1 Пуццоланы - это материалы, содержащие реактивный диоксид кремния и / или оксид алюминия, которые сами по себе обладают незначительными связующими свойствами или вообще не имеют их, но при смешивании с известью в присутствии воды они схватываются и затвердевают, как цемент, т.е. ничего не делаю. НАПРИМЕР. pfa, которая является побочным продуктом угольных электростанций, также известная как летучая зола; измельченный гранулированный доменный шлак, побочный продукт сталелитейной промышленности, иногда называемый GGBS или шлаком; микрокремнезем, побочный продукт производства микропроцессорного диоксида кремния, также известный как CSF, и метакаолин, продукт, связанный с производством китайской глины
• * 2 Д-р Эндрю Батлер, Транспортная исследовательская лаборатория (TRL), «Капиллярное поглощение бетоном» (бетон, июль / август 1997 г.)

»наверх

Капиллярная абсорбция в зависимости от проницаемости под давлением

Проницаемость - это мера потока под внешним давлением и свойство насыщенных материалов: чем уже поры в насыщенном бетоне, тем ниже его проницаемость.И наоборот, чем уже поры, тем выше результирующее капиллярное давление и, следовательно, больше глубина проникновения и скорость проникновения воды.

Но насколько важна «проницаемость для давления» по сравнению с «капиллярным поглощением» в отношении переноса воды через бетон?

«Расчет глубины проникновения воды при смачивании показал, что скорость капиллярного поглощения на порядок в миллион раз выше проницаемости» * 1.

Таким образом, с точки зрения влагостойкого бетона «проницаемость под давлением» не имеет значения, если не решена проблема капиллярного поглощения. Таким образом, вы поймете, что идея о том, что вода проходит через должным образом уплотненный бетон в зависимости от давления воды, является полным мифом.

• * 1 Д-р Эндрю Батлер, Транспортная исследовательская лаборатория (TRL), «Капиллярное поглощение бетоном» (бетон, июль / август 1997 г.)

»наверх

Как сделать «обычный» бетон гидроизоляционным?

Традиционный подход заключался в попытке «обернуть» бетон каким-либо «водонепроницаемым покрытием», будь то система резервуаров, внешняя мембрана, покрытие поверхности или строительная обработка в случае крыши.Другой подход состоит в том, чтобы просто принять тот факт, что конструкция неизбежно будет протекать, и создать систему дренируемых полостей внутри конструкции.

Мембраны, резервуары и поверхностные покрытия всегда имеют тонкий срез, их сложно наносить, и для обеспечения целостности во многом зависит от навыков аппликатора. Если и когда системы заграждения выходят из строя, они могут находиться на неправильной стороне конструкции (в случае заливки подвала), что сильно ограничивает возможности ремонта. Отказ может быть вызван плохим соединением, заеданием штифта, повреждением во время засыпки или просто плохим качеством изготовления.Проникновение воды или влаги внутрь конструкции может происходить на участке, удаленном от реальной точки повреждения барьерной системы.

В конструкциях с дренажом с полостью происходит потеря или сокращение внутреннего полезного пространства и потенциальные обязательства по техническому обслуживанию, так как проблемы могут возникнуть неожиданно, например, отказ насоса, заиление дренажных каналов, перегрузка из-за местного прорыва водопровода и последствия повышения уровня грунтовых вод во многих городах. Когда такая система выходит из строя, вода обычно беспрепятственно попадает во внутреннюю структуру, вызывая неисчислимые повреждения.

Попытка ремонта вышедшего из строя барьера или дренажной системы из полости может не только вызвать значительную задержку в передаче проекта, но и будет проблемой для владельца, а стоимость ремонта может быть непропорциональной стоимости использованной исходной системы гидроизоляции .

»наверх

Нет лучшего варианта? Возможно

Если бы можно было производить бетон, который по своей природе был бы водонепроницаемым, влагонепроницаемым и устойчивым к коррозии, промышленности больше не приходилось бы полагаться на рискованный бизнес по нанесению мембран, покрытий или других временных барьерных систем.Эта концепция не нова; За прошедшие годы было разработано множество «так называемых» интегральных систем гидроизоляции, призванных сделать бетон «влагонепроницаемым». Было показано, что многие из них сильно ограничены в их долгосрочной эффективности из-за низкой дозировки или неспособности устранить механизм проникновения воды путем капиллярного поглощения.

Чтобы обеспечить внедрение эффективной и надежной системы встроенной гидроизоляции, она должна соответствовать следующим важным требованиям к рабочим характеристикам:

• Водопоглощение менее 1% при испытаниях по BS 1881-122
• Соответствует европейским обязательным требованиям BS EN 934-2: 2009 как водостойкая добавка по таблице 9
• Быть подкрепленным независимой сертификацией сертифицирующего органа, способного и желающего поддержать этот сертификат и заявившего, что система имеет подтвержденный послужной список не менее 30 лет без потери производительности, e.грамм. Британский совет Agrément
• Иметь очевидный, проверенный опыт работы в среде, в которой он будет использоваться, подтверждающий его длительную эффективность в этой ситуации в течение не менее 30 лет
• Отвечает требованиям к испытаниям качества воды согласно BS 6920-1: 2014 (Испытания неметаллических материалов для использования с питьевой водой)
• Приходите с подтвержденной эффективной гарантией на гидроизоляцию конструкции, а не просто гарантией на продукт, включая дневные швы и рабочие проходы
• Подлежат систематическому контролю во время строительства в соответствии с комплексной схемой обеспечения качества
• Иметь специализированную техническую поддержку и поддержку, чтобы гарантировать, что то, что предлагается, «подходит для использования по назначению», что конструкция соответствует использованию встроенного гидроизоляционного материала и помогает проектировщику и подрядчику по мере необходимости.
• Поставщик и производитель должны иметь соответствующее финансовое положение для обеспечения гарантии и требуемого уровня обслуживания
• Дозирование должно быть точным и соответствовать процедурам производителя по обеспечению качества

»наверх

Профессиональная забота и ответственность!

К выбору любого строительного материала следует подходить с осторожностью, особенно это касается гидроизоляции бетонных конструкций.Неудача здесь была предметом многочисленных претензий и судебных разбирательств, в которых ни один профессиональный человек не хочет участвовать.

Проблема четко сформулирована в цитате Джона Раскина (1819-1900): «Вряд ли в мире есть что-нибудь, что можно было бы сделать немного хуже и продать немного дешевле, и люди, которые покупать только по цене являются законной добычей этого человека "

Чтобы продемонстрировать этот момент, в 1985 г. Строительное научно-исследовательское учреждение провело испытания от имени Британского института стандартов с целью изучения возможности создания стандарта для интегральных добавок для гидроизоляции бетона * 3.

Поставщикам добавок для гидроизоляции было предложено представить свои продукты для тестирования. Было проведено 15 различных тестов для каждого из девяти предложенных продуктов и сравнено с контрольной смесью. Большинство продуктов были хуже контрольных более чем в 8 тестах.

Из всех 9 испытанных так называемых «гидроизоляционных» добавок только один продукт превзошел «Контроль», а все остальные продукты во всех 15 тестах! Everdure Caltite.

• * 3 Испытания гидроизоляционных добавок для бетона, 1987 г.Б. В. Аддерсон и М. Х. Робертсон. Отчет строительного научно-исследовательского учреждения N159 / 85

»наверх

Сводка

Водонепроницаемость = водонепроницаемость + защита от влаги.
Если вас не беспокоит сырость или высокий уровень влажности, то водонепроницаемость - это нормально. Если, например, вам нужен действительно сухой подвал, туннель или коррозионно-стойкая конструкция, то вам нужно, чтобы она была «водонепроницаемой».

Самым важным моментом при работе с железобетонными конструкциями является их правильное проектирование и строительство, поскольку нет смысла указывать расчетный срок службы в 100 лет, если ремонт должен начаться через 10 лет после завершения строительства.

Преждевременный износ железобетонных конструкций во всем мире является серьезной проблемой из-за огромных сумм денег, которые придется потратить на будущее обслуживание или реконструкцию.

Будь то миллиарды долларов, которые ежегодно тратятся в Северной Америке на ремонт бетона или на Ближнем Востоке, на Дальнем Востоке, в Африке или Европе, большинство проблем можно было бы предотвратить.

Ремонт моста на Эланд, завершившийся в 2005 году, когда мосту было всего около 15 лет, включал ремонт корродированных опор пирса в приливной зоне, замену 19 стыков и восстановление стен парапета стоимостью: "... вдвое дороже оригинального моста (целиком) по текущим ценам ».

Или, как сказал руководитель проекта:
«Покупай дешево, ремонтируй дорого»

»наверх

Предлагаемые сайты для получения дополнительной информации

CEMENTAID - Сделай правильно с первого раза!
БЕТОН-РЕМОНТ - Проблемы, требующие ремонта на юго-востоке Англии

»наверх

Авторские права © 2016 K Howes & J McDonald.Все права защищены.

Выбор правильных гиперпараметров для простого LSTM с помощью Keras | Карстен Экхардт

Создание моделей машинного обучения никогда не было таким простым, и многие статьи дают отличный общий обзор того, что такое Data Science и удивительные вещи, которые она может делать, или подробно излагают действительно меньшая деталь реализации. Это заставляет честолюбивых специалистов по данным, как и я некоторое время назад, часто смотреть на ноутбуки и думать: «Это выглядит великолепно и работает, но почему автор выбрал этот тип архитектуры / количества нейронов или эту функцию активации вместо другой? В этой статье я хочу дать некоторую интуицию о том, как принимать некоторые решения, такие как поиск правильных параметров при построении модели, продемонстрированной на очень простом LSTM для прогнозирования пола по заданному имени.Поскольку существует множество отличных курсов по математике и общим концепциям повторяющихся нейронных сетей (RNN), например Эндрю Нг специализируется на глубоком обучении или здесь, на Medium, я не буду углубляться в них и воспринимать эти знания как данность. Вместо этого мы сосредоточимся только на высокоуровневой реализации с использованием Keras. Цель состоит в том, чтобы получить более практическое представление о решениях, которые необходимо принять при построении такой нейронной сети, особенно о том, как выбрать некоторые из гиперпараметров.

Полную статью с кодом и выводами можно найти на Github в виде блокнота.

На Keras: последняя версия с момента появления поддержки TensorFlow в 2017 году, Keras произвела огромный фурор как простой в использовании и интуитивно понятный интерфейс в более сложные библиотеки машинного обучения. В результате построение настоящей нейронной сети, а также обучение модели будут самой короткой частью в нашем скрипте.

Первым шагом является определение типа сети, которую мы хотим использовать, поскольку это решение может повлиять на наш процесс подготовки данных. Порядок символов в любом имени (или слове) имеет значение, а это означает, что если мы хотим проанализировать имя с помощью нейронной сети, логическим выбором будет RNN.Сети с долгосрочной краткосрочной памятью (LSTM) - это особая форма RNN, которые особенно эффективны, когда дело доходит до поиска правильных функций, когда цепочка входных блоков становится длиннее. В нашем случае входными данными всегда является строка (имя), а выходными данными - вектор размером 1x2, указывающий, принадлежит ли имя мужчине или женщине.

После принятия этого решения мы начнем с загрузки всех пакетов, которые нам понадобятся, а также набора данных - файла, содержащего более 1,5 млн немецких пользователей с их именем и полом, в кодировке f для женщин и m для мужчин.

Предварительная обработка данных

Следующим шагом в любой обработке естественного языка является преобразование ввода в машиночитаемый векторный формат. Теоретически нейронные сети в Keras могут обрабатывать входные данные переменной формы. На практике работа с фиксированной длиной ввода в Keras может заметно улучшить производительность, особенно во время обучения. Причина такого поведения в том, что эта фиксированная входная длина позволяет создавать тензоры фиксированной формы и, следовательно, более стабильные веса.

Сначала мы конвертируем каждое (первое) имя в вектор. Мы будем использовать метод так называемого One-Hot Encoding.
Здесь каждое слово представлено вектором из n двоичных субвекторов, где n - количество различных символов в алфавите (26 при использовании английского алфавита). Причина, по которой мы не можем просто преобразовать каждый символ в его позицию в алфавите, например a - 1, b - 2 и т. д.) заключается в том, что это приведет к тому, что сеть будет полагать, что символы находятся в порядковой шкале, а не в категориальной шкале - буква Z «не стоит больше», чем A .

Пример:
S становится:
[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

привет становится:
[[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 , 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0 , 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]]

Теперь, когда мы определили, как должен выглядеть ввод, нам нужно принять два решения: какой длины должен быть вектор символов (сколько разных символов мы разрешаем) и как долго должен быть вектор имени (сколько символов мы хотим посмотреть).Мы допустим только самые распространенные символы в немецком алфавите (стандартный латинский + öäü) и дефис, который является частью многих старых имен.
Для простоты мы установим длину вектора имени равной длине самого длинного имени в нашем наборе данных, но с 25 в качестве верхней границы, чтобы гарантировать, что наш входной вектор не станет слишком большим только потому, что один человек сделал ошибка при вводе имени в процесс.

Scikit-learn уже включает алгоритм One Hot Encoding в свою библиотеку предварительной обработки.Однако в этом случае из-за нашей особой ситуации, когда мы не конвертируем метки в векторы, а разделяем каждую строку на ее символы, создание настраиваемого алгоритма казалось более быстрым, чем предварительная обработка, необходимая в противном случае.

Было показано, что массивам Numpy требуется примерно в 4 раза меньше памяти по сравнению со списками Python. По этой причине мы используем понимание списка как более питонический способ создания входного массива, но уже преобразуем каждый вектор слова в массив внутри списка.При работе с массивами Numpy мы должны убедиться, что все списки и / или массивы, которые объединяются, имеют одинаковую форму.

Теперь, когда у нас есть готовые данные, мы можем приступить к построению нашей нейронной сети. Мы уже определились с моделью (LSTM). В Keras мы можем просто наложить несколько слоев друг на друга, для этого нам нужно инициализировать модель как Sequential () .

Выбор правильного количества узлов и слоев

Не существует окончательного, определенного практического правила о том, сколько узлов (или скрытых нейронов) или сколько слоев следует выбрать, и очень часто метод проб и ошибок дает вам лучшие результаты для вашей индивидуальной проблемы.Наиболее распространенной структурой для этого, скорее всего, является k-кратная перекрестная проверка. Однако даже для процедуры тестирования нам нужно выбрать некоторое ( k ) количество узлов.
Следующая формула может дать вам отправную точку:

Nᵢ - количество входных нейронов, Nₒ - количество выходных нейронов, Nₛ - количество выборок в обучающих данных, а α представляет собой коэффициент масштабирования, который обычно составляет от 2 до 10. Мы можем вычислить 8 различных чисел, чтобы ввести их в нашу процедуру валидации и найти оптимальную модель на основе итоговых потерь валидации.

Если проблема проста и время возникло, есть несколько других правил большого пальца для определения количества узлов, которые в основном просто основаны на входных и выходных нейронах. Мы должны помнить, что, хотя они и просты в использовании, они редко дают оптимальный результат. Вот только один пример, который мы будем использовать для этой базовой модели:

Как уже упоминалось, такая же неопределенность в отношении количества существует и для количества используемых скрытых слоев. Опять же, идеальное число для каждого конкретного варианта использования будет другим, и его лучше всего определять, сравнивая разные модели друг с другом.Как правило, двух слоев достаточно для обнаружения более сложных объектов. Чем больше слоев, тем лучше, но их труднее тренировать. Как правило, один скрытый слой работает с такими простыми задачами, как эта, а два достаточно, чтобы найти достаточно сложные функции.
В нашем случае добавление второго слоя улучшает точность только на ~ 0,2% (0,9807 против 0,9819) после 10 эпох.

Выбор дополнительных гиперпараметров

Каждый уровень LSTM должен сопровождаться слоем Dropout.Этот слой поможет предотвратить переобучение, игнорируя случайно выбранные нейроны во время обучения, и, следовательно, снижает чувствительность к удельным весам отдельных нейронов. 20% часто используется как хороший компромисс между сохранением точности модели и предотвращением переобучения.

После того, как наш слой (слои) LSTM выполнил всю работу по преобразованию входных данных, чтобы сделать возможными прогнозы в направлении желаемого результата, мы должны уменьшить (или, в редких случаях, расширить) форму, чтобы она соответствовала желаемому результату. В нашем случае у нас есть две метки вывода, и поэтому нам нужны устройства с двумя выводами.

Последний слой, который нужно добавить, - это слой активации. Технически это можно включить в слой плотности, но есть причина разделить его. Хотя здесь это не имеет значения, разделение слоя плотности и слоя активации позволяет получить уменьшенный выходной сигнал слоя плотности модели. Какую функцию активации использовать, опять же, зависит от приложения. Для нашей задачи у нас есть несколько классов (мужской и женский), но только один из классов может присутствовать одновременно.Для этих типов проблем, как правило, лучше всего работает функция активации softmax, потому что она позволяет нам (и вашей модели) интерпретировать результаты как вероятности.

Функция потери и функция активации часто выбираются вместе. Использование функции активации softmax указывает нам на кросс-энтропию в качестве нашей предпочтительной функции потерь или, точнее, на двоичную кросс-энтропию, поскольку мы сталкиваемся с проблемой двоичной классификации. Эти две функции хорошо работают друг с другом, потому что функция кросс-энтропии компенсирует плато на каждом конце функции soft-max и, следовательно, ускоряет процесс обучения.

Для выбора оптимизатора было показано, что адаптивная оценка момента, сокращенно _Adam_, хорошо работает в большинстве практических приложений и работает с небольшими изменениями гиперпараметров. И последнее, но не менее важное: мы должны решить, после какой метрики мы будем судить о нашей модели. Керас предлагал несколько функций точности. Во многих случаях оценка производительности моделей с точки зрения общей _ точности_ будет наиболее простым для интерпретации вариантом, а также достаточным для оценки производительности модели.

Построение, обучение и оценка модели

После получения некоторой интуиции о том, как выбирать наиболее важные параметры, давайте соберем их все вместе и обучим нашу модель:

Точность 98,2% впечатляет и, скорее всего, будет результат того факта, что большинство имен в наборе проверки уже присутствовало в нашем наборе тестов. Используя наш набор для проверки, мы можем быстро взглянуть на то, где наша модель приходит к неверному прогнозу:

Глядя на результаты, по крайней мере, некоторые из ложных прогнозов, похоже, происходят для людей, которые вводили свою фамилию в поле имени.Видя это, кажется, следующий хороший шаг - очистить исходный набор данных от этих случаев. На данный момент результат выглядит многообещающим. С той точностью, которую мы можем достичь, эту модель уже можно использовать во многих реальных ситуациях. Кроме того, обучение модели для большего количества эпох может повысить ее производительность, здесь важно следить за производительностью набора для проверки, чтобы предотвратить возможное переоснащение

Заключительные мысли

В этой статье мы успешно построили небольшую модель для прогнозирования пол от данного (немецкого) имени с точностью более 98%.Хотя Керас освобождает нас от написания сложных алгоритмов глубокого обучения, нам все равно приходится делать выбор в отношении некоторых гиперпараметров на этом пути. В некоторых случаях, например, Выбирая правильную функцию активации, мы можем полагаться на правила большого пальца или можем определить правильный параметр на основе нашей проблемы. Однако в некоторых других случаях лучший результат будет после тестирования различных конфигураций с последующей оценкой результата.

Смотрите также

• 
  Отделка дымохода внутри дома жаропрочными материалом
• 
  Имитация бруса внутренняя отделка своими руками
• 
  Гидроизоляция фасада жидким стеклом
• 
  Правильная гидроизоляция цоколя
• 
  Отделка крыльца бетонного
• 
  Отделка профнастилом цоколя
• 
  Отделка подвального помещения в частном доме
• 
  Гидроизоляция рубероидом фундамента
• 
  Чем сделать гидроизоляцию бассейна
• 
  Плиты для отделки дома снаружи
• 
  Образцы отделки квартир по реновации