Как научиться делать равновесие


что дают и как тренировать баланс

Способность держать равновесие для многих не имеет никакой ценности, в отличие от повышения силы или увеличения массы. Действительно, для таких целей удержание баланса – трата лишних калорий, и только на первый взгляд вовсе бесполезная. В любом возрасте, независимо от занятий спортом, развитие равновесия дает много преимуществ для общей физической формы, даже здоровья и сохранения жизни. Дальше рассмотрим преимущества упражнений для баланса подробнее.

Содержание

Что дают упражнения на баланс

Казалось бы, баланс – лишняя способность организма для тех, кто держит тело в хорошей форме. Но ведь тем, кто занимается подвижными играми, тренирует выносливость, занимается туризмом и походами, любыми экстремальными видами спорта, удержание равновесия – первоначальная задача. Ведь большинство движений направлено не на изолированную работу мышц, а на целостную, сплоченную работу систем опорно-двигательного аппарата для предупреждения многих травм, и в целом на преодоление тех или иных трудностей.

Не только спортсменам важно держать баланс, а всем без исключения. Для чего? Объясню на простом примере удержания равновесия на льду в зимнюю непогоду. Упражнения, развивающие равновесие способны проработать глубокие мышцы, которые отвечают за стабилизацию скелета. А что касается ледяной поверхности, то тренированные глубокие мышцы способны преодолеть это препятствие без угрозы падения.

Комплекс упражнений на равновесие

Ниже представлены упражнения, задействующие все группы мышц. Выбрать комплекс для себя может каждый, хоть для домашних тренировок без оборудования, так и при наличии инвентаря, усложняющего задачу.

Упражнения на баланс без оборудования

1. Баланс на одной ноге

Начнем с самого простого упражнения и способа проверки равновесия в целом. Тем, у кого слабый вестибулярный аппарат и мышцы, для начала эта техника вполне подойдет. Также, это проверка уровня подготовки к удержанию баланса, ведь многие не смогут выполнить и этот вариант.

  1. Станьте прямо, расположите руки на поясе или по сторонам.
  2. Удерживая ось позвоночника, поднимите одну ногу перед собой настолько высоко, насколько сможете, не отклоняясь назад.
  3. Для усложнения равновесия можете поднять руки перед собой.
  4. Таким образом следует держать равновесие на обе ноги как можно дольше. Для начала – от 30 до 60 секунд.

2. Ласточка

Выполнять это упражнение не так сложно, на первый взгляд. Но владение телом в этом положении будет говорить об уровне вашего мастерства и подготовки. Многим эта техника знакома со школы, но не все делали ее правильно. Сложность ласточки не сколько в балансе, а выстраивании линии тела и суставов в правильном положении.

  1. Станьте прямо, поставьте стопы вместе, носки должны смотреть вперед.
  2. Поднимите руки над головой, держите спину прямо, напрягая мышцы живота, тем самым, стабилизируя положение позвоночника.
  3. Медленно наклоняйте туловище вперед, одновременно отрывая стопу от пола, руки опускайте в одной линии с туловищем.
  4. Остановитесь в том положении, когда руки, нога и туловище образуют прямую линию параллельно полу. Опорная нога должна всегда быть прямой в колене.
  5. Здесь важно выровнять тазобедренный сустав. Можно ориентироваться по подвздошным костям, которые должны находиться в одной плоскости, то есть таз не должен заваливаться в одну из сторон. Это очень важный момент.
  6. Шею так же важно держать ровно, вытягивая макушку вслед за позвоночником.
  7. Выдерживайте позу столько, сколько сможете с правильной техникой. Затем повторите на вторую ногу.

3. Дерево

Еще одно распространенное упражнение на баланс из йоги. Оно не так сложно в равновесии, как в технике выстраивания суставов. Поэтому подходит новичкам, которые еще плохо держат равновесие.

  1. Станьте прямо, поднимите одну ногу, выставив стопу с помощью рук на приводящей (внутренней) поверхности опорной ноги, носок которой смотрит вперед.
  2. Чем ближе пятка к паху, тем сложнее. Соответственно, для упрощения техники можно опустить пятку ближе к колену (все зависит от подвижности суставов).
  3. Для упрощения баланса руки можно соединить вместе на уровне грудной клетки. Для усложнения, по правилам позы, прямые руки соединяются вверху над макушкой.
  4. При выполнении техники важно отводить согнутое колено в сторону, тем самым, раскрывая таз и усложняя баланс.
  5. Держите позу неподвижно как можно дольше, затем поменяйте на другую сторону.

4. Планка с упором на одну руку и ногу

Упражнение выполняется в статическом положении, как и предыдущие. Для его выполнения можно стоять как на предплечье, так и на прямых руках. Совсем простой вариант – упор на колено. Здесь выбирайте сами, отталкиваясь от физических возможностей тела.

  1. Стоя в планке, поднимите одну прямую руку перед собой и противоположную ногу, прямую в колене. При дискомфорте в кисти опуститесь на предплечье.
  2. Удерживайте положение сколько возможно, стараясь не раскачиваться.
  3. Повторите на вторую сторону столько же по времени.

5. Пистолет

Этот вариант подходит для высокого уровня физподготовки, поэтому, если тело готово к таким техникам, то почему бы не развивать с помощью него и баланс. Для упрощения можно держаться за опору, петли TRX или стул.

  1. Глубину приседания подбирайте сами. Главная задача, приседать на одной ноге, сохраняя баланс, и не касаться передней ногой пола.
  2. Выполните максимально возможное количество повторений, но с правильной техникой. Повторите на другую ногу.

Упражнения на развитие равновесия с фитнес инвентарем

1. Подъем ноги сидя на фитболе

Начнем с самого простого варианта. Здесь равновесие достигается путем удержания тела в одном положении, сидя на мяче. Выполняется в динамике, но так же можно держать позу в статике.

  1. Сядьте на мяч, подходящий по росту (угол в коленях – 90 градусов). Подробнее о выборе фитбола →
  2. Поставьте стопы по ширине таза параллельно друг другу.
  3. Прямые руки держите вверху, ладонями, развернутыми друг к другу.
  4. Не отклоняясь назад или в стороны, разгибайте колено одной ноги перед собой, одновременно опуская руки перед собой, задерживаясь на линии, параллельной полу.
  5. При выпрямлении колена следует сохранять равновесие.
  6. Затем верните ногу и руки в исходное положение, и повторите на другую ногу.

2. Планка, руками на фитболе

Усложненный вариант планки, в котором нестабильное положение достигается путем упора рук на мяч (ладонями или предплечьями).

  1. Поставьте ладони на мяч по ширине плеч, затем постепенно отходите стопами назад, образуя планку. Важно сразу держать равновесие, чтобы не завалиться в стороны.
  2. Линия всего тела должна быть идеально ровной, основная цель – удерживать такое положение как можно дольше.

3. Планка, ноги на фитболе

Обратный вариант предыдущего упражнения, когда руки упираются в пол, а ноги располагаются на неустойчивой поверхности. То же самое можно сделать на перевернутом босу.

  1. Поставьте ладони на пол под плечевыми суставами.
  2. Затем расположите стопы на мяче на небольшом расстоянии друг друга (примерно по ширине таза).
  3. Напрягайте живот, удерживая позвоночник.
  4. Стойте в планке как можно дольше.

4. Приседания на босу

Для начала осваивайте вариант в обычном положении босу, затем можете переворачивать.

  1. Поставьте стопы на босу по ширине таза.
  2. Не спеша приседайте параллельно полу, удерживайте баланс.
  3. Затем так же плавно разгибайте туловище.

Вариант приседаний на перевернутом босу.

5. Отжимания на медицинских мячах

Так же упражнение можно выполнять на босу или фитболе. Выбирайте подходящий уровень сложности, для начала можно отжиматься с колен.

  1. Поставьте мячи широко (шире плеч), расположив на них ладони.
  2. Держите туловище прямо, без прогиба в пояснице.
  3. На вдохе не спеша, не теряя баланс, сгибайте локти и опускайтесь ниже к полу.
  4. С выдохом отжимайтесь.

Рекомендации по тренировкам и развитию равновесия

  1. Никогда не спешите при выполнении упражнений на баланс, иначе можно получить не пользу, а травму.
  2. Тренировать равновесие стоит не чаще, чем 3 раза в неделю.
  3. Можно совмещать такие тренировки с силовыми нагрузками.
  4. Длительность и количество одного упражнения подбирается самостоятельно, начинайте с 30 секунд, постепенно повышая длительность и уровень сложности.
  5. Главное не время и количество, а техника и устойчивость.

Заключение

Еще один важный момент в доказательство необходимости развития баланса. Эта способность также позволяет реагировать человеку на любую опасную и экстремальную ситуацию, в которой приходится показать навыки владения телом. Например, передвижение в опасной местности, бег по неровной поверхности, лазание, прыжки через возвышенность и другие меры спасения жизни, с которыми можно встретиться в любой момент.

Комплекс на равновесие в видео формате

Как подготовить баланс: 5 шагов для начинающих

К основному содержанию
  • Запросить информацию
  • Мои курсы
  • Моя учетная запись
  • Связаться с
HBS Online
  • Запросить информацию
  • Мои курсы
  • Моя учетная запись
  • Контакты
  • Курсы
  • Модель обучения
  • Около
  • Блог
  • Записаться
  • Курсы
    • CORe
    • Альтернативные инвестиции
    • Бизнес-аналитика
    • Подрывная стратегия
    • Экономика для менеджеров
    • Основы предпринимательства
    • Финансовый учет
    • Глобальный бизнес
    • Принципы лидерства
    • Управление финансами
    • Основы управления
    • Мастерство переговоров
    • Стратегия устойчивого бизнеса
  • Обучающая модель
  • Абу
.

13 основных советов по лонгбордингу для начинающих

Начало работы с лонгбордингом не должно быть утомительным, если вы будете следовать правильным шагам обучения в правильном порядке. Многие райдеры сразу же отправляются в горы, даже не зная основ. Этот список советов по лонгбордингу для новичков поможет вам начать работу и, надеюсь, уменьшит боль и страдания, через которые проходят многие!

Давайте начнем.

Совет по лонгбордингу №1: выберите подходящую доску

Это обширная тема, поскольку «правильная» доска у всех разная, в зависимости от вашего роста, возраста, навыков, целей катания и т.Я написал много отдельных сообщений о каждом стиле лонгборда, но если вы только настраиваетесь, я предлагаю вам начать с прочтения этого сообщения о выборе своего первого лонгборда.

ОБНОВЛЕНИЕ : с тех пор, как я написал этот пост, я опубликовал более новое и лучшее руководство о том, как выбрать свой первый лонгборд! Проверьте это здесь

Также ознакомьтесь с моим инструментом выбора лонгборда / викторины:

Совет по лонгбордингу № 2: найдите свою стойку

Каждый человек имеет естественную стойку для верховой езды (для некоторых людей она может даже отличаться от одного вида спорта) другому).Когда вы встаете на лонгборд, если вы, естественно, стоите левой ногой вперед и правой ногой назад, вы « обычный », если вы ставите правую ногу вперед, то вы « тупой ».

Это первое, что нужно выяснить, когда вы начнете. Классический способ - встать на землю, сложив ноги вместе, и попросить кого-нибудь толкнуть вас сзади. Вы увидите, на какую ногу вы, естественно, ставите, чтобы не споткнуться.

Почему важна стойка? Если вы регулярно, то нажатие на пальцы ног во время катания на лонгборде заставит вас повернуть направо, а нажатие на пятки - влево.Если ты дурак, все будет наоборот. Помните об этом, когда будете изучать новые техники. Подробнее о стойке для лонгборда.

Совет по лонгборду №3: найдите равновесие в статическом режиме

Если вы новичок в посадке на борт, вы хотите научиться балансировать на лонгборде, прежде чем начинать движение.

Отличный способ безопасно практиковаться - положить лонгборд на траву или на толстый ковер , чтобы трение не давало доску катиться.

Встаньте на все еще лонгборд и примите естественную стойку, ноги на ширине плеч или немного шире - в зависимости от длины доски ваши ступни будут близко к болтам грузовика или на них.

Ваша задняя ступня (правая, если вы обычный, левая в противном случае) должна быть примерно перпендикулярна деке, а ваша передняя ступня слегка наклонена под углом к ​​деке, скажем, около 45 градусов. Немного согните колени и слегка наклонитесь вперед, чтобы чувствовать себя хорошо и устойчиво.

Вам должно быть удобно стоять, не выходя на шаг.

Совет № 4: тренируйтесь в повороте.

Вы все еще стоите на лонгборде в траве, колеса не катятся, но дека будет наклоняться в стороны , когда вы перемещаете вес тела.

Практикуйте перекатывание лодыжками вперед и назад, чтобы ваша дека опиралась на каждый край - так вы будете поворачиваться во время езды. Следующим шагом заблокируйте лодыжки и наклоните платформу всего на , перемещая вес тела на вперед (пальцы ног) и назад (пятки).

Если вы хотите сделать еще один шаг в статических тренировках, прежде чем выходить на улицу, вы можете получить доску баланса (ссылка на Amazon). Фантастический инструмент для тренировки равновесия, который стоит вложений, если вы серьезно относитесь к занятиям с доской.

Совет по лонгбордингу № 5: тренируйтесь в стойке «толкание и торможение»

Ключевой навык, который вам абсолютно необходимо освоить для любого лонгбординга, который вы собираетесь делать, - это балансирование на одной ноге , в то время как другая нога толкает или тормозит.

Стоя на лонгборде в траве или на ковре, поверните переднюю ногу так, чтобы пальцы ног указывали вперед, к носу.В то же время поверните плечи и бедра также лицом вперед.

При этом оторвите заднюю ногу от деки, балансируя на передней ноге. Передняя нога, повернутая вперед, помогает вам стабилизироваться. Перенеся вес на переднюю ногу, согните переднее колено, чтобы опустить заднюю ногу на землю, не двигая бедрами.

Просто коснитесь земли задней ногой на несколько секунд, приседая на передней ноге. Затем начните поднимать ногу на деку в исходное положение, повернув назад плечи, бедра и переднюю ногу на исходный угол.

Поначалу это упражнение может показаться вам трудным, потому что колода постоянно наклоняется влево и вправо, что затрудняет балансирование на одной ноге - еще более сложную задачу вы можете попробовать на балансировочной доске.

Совет по лонгбордингу №6: научитесь комфортно кататься

Хорошо, так что у вас есть основная стойка, поворотная стойка и стойка толкания / торможения в статическом режиме. Время двигаться. Найдите подъездную дорожку или стоянку с небольшим уклоном, встаньте на лонгборд и позвольте гравитации заставить вас катиться.

Теперь примените на практике стойку для толчка: поверните переднюю ногу и плечи вперед, опустите заднюю ногу на землю и сделайте небольшой толчок , чтобы придать доске некоторый импульс. Вы обнаружите, что небольшая скорость дает вам некоторую стабильность и облегчает балансировку.

Если почва неровная, попробуйте не слишком сильно давить на переднюю ногу или даже немного перенести вес назад, чтобы передние колеса легче катились по трещинам или гальке.

Немного разгрузив переднюю ногу, вы также меньше утомляетесь.

Как только вы освоитесь с толчком, вы сможете толкать землю немного сильнее, чтобы набрать немного большей скорости. Однако на этом этапе не бегайте быстрее, чем вы можете бегать.

Совет по лонгбордингу №7: научитесь тормозить

Для новичка знание того, как эффективно тормозить, является необходимым условием любой поездки на лонгборде. Торможение ногой - это первая техника, которую вам нужно освоить.Посмотрите это 3-секундное видео:

Шаги аналогичны шагам при толчке, но после того, как вы опустите заднюю ногу на землю, вместо удара ногой коснитесь земли подошвой стопы, чтобы замедлить трение вы вниз.

Убедитесь, что вы приближаетесь к земле, поставив ступню ровно, даже пальцы ног слегка приподняты, чтобы не зацепиться пальцами ног за любую трещину или неровность, когда вы чистите пол для торможения.

Этот метод хорошо работает на низкой скорости, но становится сложнее, когда вы едете быстрее.Один из способов улучшить это - это попрактиковаться в стоянии на одной ноге т и приседании во время перекатывания - как в этом 2-секундном видео:

Лонгбординг. Совет № 8: начните кататься на небольшом холме

Как только вы сможете Чтобы нажать на педаль тормоза на ровной поверхности, вы готовы перейти на небольшой уклон . Найдите ту, которая заканчивается ровной или дорогой, и которая не пересекает улицу.

На этом этапе нужно надеть какую-нибудь защиту . По крайней мере, наденьте шлем , который достаточно плотно прилегает к голове и пристегивается ремнем под подбородком - если вы не уверены, купите Pro-Tec classic (Amazon).

Купите пару скользящих перчаток с пластиковыми шайбами. Если можете, купите наколенники - настоятельно рекомендуется. Налокотники также подойдут новичкам.

Убедитесь, что у вас есть спортивная обувь с прочной подошвой для торможения ногой - для этого лучше подходят коньковые туфли, чем кроссовки.

НЕ спускайтесь на холм, пока не научитесь справляться с этим. Выберите очень небольшой холм и после спуска оттолкните его. Убедитесь, что можно запустить с доски в любое время.

Если единственный холм, к которому у вас есть доступ, слишком крутой, начните с самого низа и каждый раз поднимайтесь немного выше, пока не почувствуете себя уверенно. Нет ничего хуже, чем потерять контроль на большом спуске и разбиться из-за того, что вы не готовы.

Совет № 9: тренируйтесь в поворотах

Практикуйтесь в поворотах, на этот раз с катанием на лонгборде. Сначала потренируйтесь на ровной поверхности, затем на небольшом склоне. Перед тем как отправиться в гору, немного подтяните грузовики , чтобы доска меньше поворачивалась.

То же, что и на траве ранее, начните с простого перекатывания лодыжек, надавливая на края пальцами ног и пяток, чтобы доска поворачивалась вправо и влево.

Когда почувствуете себя комфортно, попробуйте зафиксировать лодыжки и вместо этого опереться всем телом на поручни доски. Доска будет следовать за вашей верхней частью тела и поворачиваться. Поверните голову, плечи и бедра в сторону поворота, балансируя руками.

Совет по лонгборду № 10: научитесь резать, чтобы замедляться

Карвинг просто означает выполнение последовательных поворотов на лонгборде по S-образной схеме.При спуске по склону вы уменьшаете скорость, резко поворачивая (вырезая) s, как и . Резьба вперед и назад замедлит вас.

Вы сильно наклоняетесь на в каждом повороте, чтобы вычистил колеса на дороге и сбросил скорость.

При карвинге согните колени, чтобы опустить центр тяжести. Вытолкните колени вперед (вес на пальцы ног), чтобы разрезать поверхность носка, и потяните ягодицу назад (вес на пятки), чтобы разрезать поверхность пятки.

Посмотрите этот 8-секундный отрывок видео:

Узнайте больше о карвинге здесь.

Совет по лонгбордингу №11: научитесь падать

Я знаю, звучит страшно и странно, но рано или поздно вы упадете. Но не пугайтесь. Важно НЕ упасть на окоченевшую руку или руки, чтобы не сломать руку или запястье.

Когда вы падаете, вместо того, чтобы выставлять руки (естественный наклон), вам нужно научиться класть руки на поперек туловища, приземляться на предплечье и перекатывать боком на плечо. Посмотрите эти 12 секунд:

Это «подворачивание и перекатывание» требует практики.Попробуйте его на коврике для упражнений или на куче подушек на полу.

Во время катания, если вы чувствуете, что вот-вот упадете, постарайтесь опуститься ниже на доске. Если можете, всегда падайте вперед, а не на спину, но если вы это сделаете, постарайтесь не сгибать локти при ударе о землю.

Если вы носите перчатки и наколенники или налокотники, более простая альтернатива раскатыванию - это выдвинуть его на наколенники. Такие прочные колодки (Amazon) созданы именно для этого.

Совет по лонгбордингу №12: научитесь скользить

Я знаю, это большой совет.Легко просто добавить его в этот список, не так-то просто. Однако для меня обучение скольжению - это когда начинается настоящий лонгбординг. Не только потому, что скользить - это круто (это определенно так), но главным образом потому, что это наиболее эффективный способ замедлить темп при быстром движении.

Есть много способов скользить, одни проще других (а некоторые проще для вас , чем другие ) . Короче говоря, вы можете скользить по доске стоя, или вы можете скользить рукой по земле.

Если вы не едете слишком быстро, скользит стоя может быть легче освоить, если немного попрактиковаться.См. Этот пост о пауэрслайдах в стойке. Однако на более высоких скоростях более безопасным вариантом будет использование слайдов .

Для скольжения с опусканием руки вы опускаетесь очень низко на доску и кладете руку в перчатке на землю, чтобы снять часть веса с колес. Между тем, ваша другая рука схватывает край доски и сильно тянет ее в крутом повороте, чтобы отвести доску боком через склон.

В этом посте мы не будем вдаваться в подробности скольжения, но имейте в виду, что это важный шаг в вашем прогрессе как начинающего лонгборда, поскольку скольжение поможет вам перейти на новый уровень в катании.

Совет по лонгбордингу № 13: соблюдайте неписаные правила

Последний совет, который я упомяну, касается этикета лонгбординга , а также здравого смысла, безопасности и вежливости, которые вы должны соблюдать при катании.

При езде среди автомобилей по открытым дорогам следите за своей полосой движения и соблюдайте дорожные знаки (знаки остановки, светофоры, пешеходные переходы, ограничения скорости и т. Д.), Как и при движении. Подробнее о безопасности на лонгбордах.

Старайтесь ездить консервативно, приготовившись к худшему поведению машины (например,грамм. неожиданный поворот), собаки, велосипеды и т. д. Предоставьте пешеходам преимущественное право проезда по тротуарам, используйте свой голос, чтобы сообщить им, что вы собираетесь проезжать мимо.

Будьте дружелюбны и вежливы с пешеходами и соседями, чтобы поддерживать приятную атмосферу и создавать положительный образ лонгбординга - по сравнению с традиционным антиобщественным имиджем, связанным со скейтбордингом в целом.

Снижайте уровень шума в жилых районах, особенно в поздние часы. Избегайте криков и проклятий при езде в группе и избегайте скольжения ночью, так как это очень шумный маневр.

В заключение

Если вы только начинаете, я надеюсь, что эти советы для начинающих по лонгбордингу будут вам полезны. Я попытался отразить реальные шаги и навыки, которые я изучал, когда начинал сам.

Порядок, в котором вы выполняете эти шаги, конечно, может варьироваться в зависимости от вашей личности, предыдущих навыков и личного темпа обучения.

Что бы вы ни делали, наслаждайтесь этим прекрасным видом спорта и дарите другим людям, которые смотрят или едут с вами, приятные и позитивные впечатления.

.

Обработка несбалансированных наборов данных в глубоком обучении | Джордж Сейф

Верните баланс силе!

Верните баланс силе!

Не все данные идеальны. На самом деле, вам очень повезет, если вы когда-нибудь получите идеально сбалансированный набор реальных данных. В большинстве случаев ваши данные будут иметь некоторый уровень дисбаланса классов, когда каждый из ваших классов имеет разное количество примеров.

Прежде чем тратить время на любую потенциально длительную задачу в проекте глубокого обучения, важно понять , почему мы должны это делать, чтобы мы могли быть уверены, что это ценное вложение.Методы балансировки классов действительно необходимы только тогда, когда действительно заботится о классах меньшинства.

Например, предположим, что мы пытаемся предсказать, стоит ли нам покупать дом, исходя из текущего состояния рынка, характеристик дома и нашего бюджета. В этом случае очень важно, что если мы покупаем, это правильное решение, поскольку это такие огромные инвестиции. В то же время нет ничего страшного, если наша модель говорит не покупать, когда нам следовало бы.Всегда будут другие дома, которые можно купить, если мы упустим один, но делать неправильные инвестиции в такой огромный актив было бы очень плохо.

В этом примере нам абсолютно необходимо , чтобы наш миноритарный класс «покупать» был чрезвычайно точным, в то время как для нашего класса «не покупать» это не так уж важно. Тем не менее, в практическом случае, поскольку в наших данных покупка будет гораздо более редкой, чем покупка без покупки, наша модель будет склонна к очень хорошему изучению класса «не покупать», поскольку у него больше всего данных и он может плохо работать с классом «не покупать». купить »класс.Это требует уравновешивания наших данных, чтобы мы могли придавать большее значение правильности прогнозов «покупки»!

А что насчет того, чтобы нас не волновали классы меньшинств? Например, предположим, что мы проводим классификацию изображений, и ваше распределение по классам выглядит примерно так:

На первый взгляд может показаться, что балансировка наших данных может помочь. Но, может быть, нас не очень интересуют эти меньшинства. Пожалуй, наша главная цель - получить максимально возможной процентной точности .В этом случае нет смысла выполнять балансировку, поскольку большая часть нашей процентной точности будет исходить от классов с большим количеством обучающих примеров. Во-вторых, категориальные потери кроссэнтропии имеют тенденцию работать достаточно хорошо при стремлении к максимальной процентной точности, даже если набор данных несбалансирован. В целом наши классы меньшинств не вносят особого вклада в достижение нашей главной цели, поэтому балансировать не нужно.

При всем вышесказанном, когда мы действительно сталкиваемся со случаем, когда мы хотим сбалансировать наши данные, есть два метода, которые мы можем использовать, чтобы помочь нам.

Балансировка веса уравновешивает наши данные путем изменения веса , который каждый обучающий пример несет при вычислении потерь. Обычно каждый пример и класс в нашей функции потерь будут иметь одинаковый вес, то есть 1.0. Но иногда мы можем захотеть, чтобы определенные классы или определенные примеры тренировок удерживали больший вес, если они более важны. Снова возвращаясь к нашему примеру покупки дома, поскольку для нас наиболее важна точность класса «покупка», обучающие примеры в этом классе должны иметь значительное влияние на функцию потерь.

Мы можем придать вес классам, просто умножив потерю каждого примера на определенный коэффициент в зависимости от их класса. В Keras мы можем сделать что-то вроде этого:

Мы создали словарь, который в основном говорит, что наш класс «купить» должен содержать 75% веса для функции потерь, поскольку более важно, чтобы класс «не покупать», который мы соответственно установлен на 25%. Конечно, эти значения можно легко изменить, чтобы найти наиболее оптимальные настройки для вашего приложения. Мы также можем использовать этот метод балансировки, если один из наших классов имеет значительно больше примеров, чем другой.Вместо того чтобы тратить время и ресурсы на попытки собрать больше для класса меньшинства, мы можем попытаться использовать балансировку веса, чтобы все классы в равной степени способствовали нашим потерям.

Еще один метод, который мы можем использовать для балансировки веса наших обучающих примеров, - это Focal Loss , показанный ниже. Вот основная идея: в нашем наборе данных, естественно, будут некоторые обучающие примеры, которые легче классифицировать, чем другие. Во время обучения эти примеры будут классифицированы с точностью 99%, в то время как другие, более сложные, могут по-прежнему показывать низкую производительность.Проблема в том, что эти легко классифицируемые обучающие примеры все еще вносят свой вклад в убыток. Почему мы до сих пор придаем им одинаковый вес, когда есть другие более сложные данные, которые при правильной классификации могут внести гораздо больший вклад в нашу общую точность ?!

И это именно та проблема, с которой может справиться потеря фокуса! Вместо того, чтобы придавать одинаковый вес всем обучающим примерам, фокусная потеря понижает вес хорошо классифицированных примеров . В итоге это приводит к тому, что при обучении уделяется больше внимания тем данным, которые трудно классифицировать! В практических условиях, когда у нас есть дисбаланс данных, наш класс большинства быстро станет хорошо классифицированным, поскольку у нас есть гораздо больше данных для него.Таким образом, чтобы гарантировать, что мы также достигаем высокой точности для нашего класса меньшинства, мы можем использовать потерю фокуса, чтобы придать этим примерам класса меньшинства больший относительный вес во время обучения. Потери фокуса могут быть легко реализованы в Keras как настраиваемая функция потерь:

Выбор правильных весов классов иногда может быть сложным. Выполнение простой обратной частоты может не всегда работать очень хорошо. Потеря фокуса может помочь, но даже это снизит вес всех хорошо классифицированных экземпляров каждого класса в равной степени .Таким образом, еще один способ сбалансировать наши данные - это сделать напрямую с помощью выборки. Посмотрите изображение ниже для иллюстрации.

Недостаточная и избыточная выборка

И в левой, и в правой части изображения выше наш синий класс имеет гораздо больше выборок, чем оранжевый. В этом случае у нас есть 2 варианта предварительной обработки, которые могут помочь в обучении наших моделей машинного обучения.

Недостаточная выборка

означает, что мы выберем только или данных из класса большинства, используя только столько примеров, сколько имеет класс меньшинства.Этот выбор должен быть сделан для сохранения вероятностного распределения класса. Это было легко! Мы просто выровняли наш набор данных, просто взяв меньше образцов!

Передискретизация означает, что мы создадим копий нашего класса меньшинства, чтобы иметь такое же количество примеров, как и у класса большинства. Копии будут сделаны таким образом, чтобы сохранялось распределение класса меньшинства. Мы только что выровняли наш набор данных, не получив больше данных! Выборка может быть хорошей альтернативой балансировке классов, если вы обнаружите, что веса классов сложно установить эффективно.

.

Имеете несбалансированный набор данных? Вот как это исправить. | Уилл Бадр

Различные способы обработки несбалансированных наборов данных.

Классификация - одна из самых распространенных проблем машинного обучения. Лучший способ решить любую задачу классификации - начать с анализа и изучения набора данных в том, что мы называем E xploratory D ata A nalysis (EDA) . Единственная цель этого упражнения - получить как можно больше идей и информации о данных.Он также используется для поиска любых проблем, которые могут существовать в наборе данных. Одной из распространенных проблем, обнаруживаемых в наборах данных, используемых для классификации, является проблема несбалансированных классов .

Что такое дисбаланс данных?

Дисбаланс данных обычно отражает неравное распределение классов в наборе данных. Например, в наборе данных по обнаружению мошенничества с кредитными картами большинство транзакций по кредитным картам не являются мошенничеством, а очень немногие классы являются мошенническими транзакциями. Таким образом, соотношение классов мошенничества и не мошенничества составляет примерно 50: 1.В этой статье я буду использовать набор данных о транзакциях по мошенничеству с кредитными картами от Kaggle, который можно скачать здесь.

Во-первых, давайте изобразим распределение классов, чтобы увидеть дисбаланс.

Как видите, транзакции, не связанные с мошенничеством, намного перевешивают транзакции мошенничества. Если мы обучим модель бинарной классификации, не решив этой проблемы, модель будет полностью искаженной. Это также влияет на корреляцию между функциями, и я покажу вам, как и почему позже.

Теперь давайте рассмотрим несколько методов решения проблемы классового дисбаланса.Блокнот с полным кодом можно найти ЗДЕСЬ

Это настолько интуитивно понятно, насколько это звучит. Недостаточная выборка - это процесс, в котором вы случайным образом удаляете некоторые наблюдения из класса большинства, чтобы сопоставить числа с классом меньшинства. Простой способ сделать это показан в приведенном ниже коде:

Недостаточная выборка для большинства классов

После недостаточной выборки набора данных я снова строю график, и он показывает равное количество классов:

Сбалансированный набор данных (недостаточная выборка)

Второй метод повторной выборки называется , Передискретизация .Этот процесс немного сложнее, чем недостаточная выборка. Это процесс генерации синтетических данных, который пытается случайным образом сгенерировать выборку атрибутов из наблюдений в классе меньшинства. Существует ряд методов, используемых для передискретизации набора данных для типичной задачи классификации. Самый распространенный метод называется SMOTE ( Synthetic Minority Over-sampling Technique). Проще говоря, он смотрит на пространство признаков для точек данных класса меньшинства и рассматривает его k ближайших соседей.

Источник: https: //imbalanced-learn.readthedocs.io/en/stable/over_sampling.html

Чтобы закодировать это на Python, я использую библиотеку под названием imbalanced-learn или imblearn. Код ниже показывает, как реализовать SMOTE.

SMOTE Код передискретизации

Помните, я сказал, как несбалансированные данные повлияют на корреляцию функций? Позвольте мне показать вам корреляцию до и после лечения несбалансированного класса.

Приведенный ниже код отображает корреляционную матрицу между всеми функциями.

  # Образец figsize в дюймах  
fig, ax = plt.subplots (figsize = (20,10)) # Imbalanced DataFrame Correlation
corr = credit_df.corr ()
sns.heatmap (corr, cmap = ' YlGnBu ', annot_kws = {' size ': 30}, ax = ax)
ax.set_title («Матрица несбалансированной корреляции», fontsize = 14) plt.show ()

Обратите внимание, что теперь корреляция функций намного более очевидна. До устранения проблемы дисбаланса большинство функций не показывали никакой корреляции, которая определенно повлияла бы на производительность модели.Поскольку корреляция функций действительно имеет значение для общей производительности модели, важно исправить дисбаланс, так как он также повлияет на производительность модели машинного обучения.

В машинном обучении ансамблевые методы используют несколько алгоритмов и методов обучения для получения более высокой производительности, чем то, что можно было бы получить только с помощью одного из составляющих алгоритмов обучения. (Да, прямо как при демократической системе голосования). При использовании ансамблевых классификаторов становятся популярными методы упаковки в пакеты, которые работают за счет построения нескольких оценщиков для различных случайно выбранных подмножеств данных.В библиотеке scikit-learn есть классификатор ансамбля с именем BaggingClassifier . Однако этот классификатор не позволяет сбалансировать каждое подмножество данных. Следовательно, при обучении на несбалансированном наборе данных этот классификатор будет отдавать предпочтение большинству классов и создавать предвзятую модель.

Чтобы исправить это, мы можем использовать BalancedBaggingClassifier из библиотеки imblearn . Это позволяет выполнять повторную выборку каждого подмножества набора данных перед обучением каждого оценщика ансамбля.Следовательно, BalancedBaggingClassifier принимает те же параметры, что и scikit-learn BaggingClassifier , в дополнение к двум другим параметрам, sampling_strategy и replace , которые управляют поведением случайного сэмплера. Вот некоторый код, который показывает, как это сделать:

Обучить несбалансированный набор данных с использованием ансамбляционных семплеров

Таким образом, вы можете обучить классификатор, который будет обрабатывать дисбаланс, не прибегая к занижению или передискретизации вручную перед обучением.

В заключение, каждый должен знать, что общая производительность моделей машинного обучения, построенных на несбалансированных наборах данных, будет ограничиваться его способностью предсказывать редкие и второстепенные точки. Выявление и устранение дисбаланса этих точек имеет решающее значение для качества и производительности сгенерированных моделей.

.

Смотрите также