День: 30.04.2018

УРАВНОВЕШЕННАЯ И НЕУРАВНОВЕШЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ — Студопедия.Нет

Композиция бывает уравновешенная или неуравновешенная. Самый простой способ уравновесить композицию — расположить объект по центру изображения. Однако это не самое удачное решение. Если сместить объект в сторону — равновесие нарушается. Одна часть плоскости становится как бы тяжелее и визуально перевешивает другую. Чтобы выправить неуравновешенную композицию, необходимо ввести в пустующую часть плоскости какой либо объект.

Равновесие может быть достигнуто и введением в общую композицию элементов освещения, светового пятна, блика и так далее.

  

Уравновешенная композиция Неуравновешенная композиция Уравновешенная композиция

Закон композиционного равновесия говорит, что левая и правая, верхняя и нижняя части картины должны находиться в равновесии. В противном случае, возникает дисгармония, негативно действующая на зрителя.

Неуравновешенное состояние тела грозит человеку падением, поэтому внутри нас существует механизм восстановления баланса и сохранения равновесия. Зрительное равновесие не менее важно, чем физическое. Человек испытывает дискомфорт, когда он смотрит на неуравновешенную композицию, хотя может не осознавать в чем причина.

 

схема равновесия в композиции.

 

Если композиция симметрична, т.е. ее основные элементы равны по пятнам и их тонально-цветовым характеристикам, то композиция будет равновесной, как если бы на качели сели два ребенка одинакового веса.

Если же композиция несимметрична, то равновесие нарушается, как если бы на одну сторону качелей сел взрослый. Как тогда восстановить равновесие? Либо посадить против взрослого двух – трех детей, либо взрослому сесть ближе к центру качели.

Несколько сложнее всё на практике. Ведь у нас нет весов или качелей, позволяющих нам судить о том, насколько равновесны две части картины. Для этого у каждого должно быть внутреннее чувство композиционного равновесия. У кого-то оно развито хорошо, а у кого-то не очень.

Представьте чистый лист бумаги. Это наша картинная плоскость. Она пуста и самодостаточна, изначально уравновешенна. Но стоит поставить на листе точку, и ситуация меняется. Наш взгляд неумолимо будет стремиться к этой точке, а значит, равновесие нарушится – эта часть листа будет притягивать большее внимание.

Чтобы восстановить равновесие, недостаточно поставить точку симметрично, мы должны учитывать не только равновесие левой и правой половин, но и верха и низа.

В принципе, когда мы говорим о точках, их положение можно просчитать логически, рассматривая их положение относительно середины формата. Однако если мы возьмем не точки, а более сложные и разнообразные формы, математический расчет нам уже не поможет, здесь нужно опираться на внутреннее ощущение равновесия.

 

5. Симметрия и асимметрия как свойства и качества

объемно-пластической композиции.

Симметрия.

Связь между отдельными частями и связь каждой части с целым. Повторение, отражение левого в правом, верхнего в нижнем и т. д. Как средство композиции симметрия используется очень давно. В природе абсолютной симметрии нет. Отступления от симметрии неизбежны и в технике, что обусловливается функциональными и конструктивными факторами. Симметрия предполагает: строгость, отдых, спокойствие, классицизм, силу.

 

Симметрия — это самый простой способ добиться равновесия в композиции. Однако, не единственный. Эта пара средств определяет расположение элементов композиции относительно главной оси. Если оно одинаково, то композиция выступает как симметричная, если в нем есть небольшое отклонение в ту или иную сторону − как дисимметричная. При значительном отклонении она становится асимметричной.

Симметрия является одним из важных средств достижения единства и художественной выразительности композиции в художественном проектировании. 

Симметрия с древних времен считалась одним из условий красоты, поскольку она обеспечивает равновесие композиции. Древние греки полагали, что Вселенная симметрична просто потому, что симметрия прекрасна.

Слово «симметрия» в переводе с греческого означает «соразмерность».

Существуют три основных вида симметричной композиции: зеркальная, осевая и винтовая. Зеркальная симметрия образуется при одинаковом расположении элементов относительно главной оси, проходящей по центру горизонтальной или вертикальной композиционной плоскости (графической или пластической). Пример − квадрат с перекрестием по середине. 

Осевая симметрия типична для объемной формы, имеющей центральную, как правило, вертикальную ось симметрии и равномерное расположение элементов вокруг этой оси. Характерная симметрично- осевая форма − цилиндр. 

Винтовая симметрия характерна для объемной формы, имеющей ту же центральную ось и неравномерное развитие элементов в продольном направлении, их сокращение и смещение относительно этой оси.

Типичный ее пример − форма, подобная форме раковины. Симметрия обеспечивает предельно четкое зрительное равновесие композиционной формы. Всякое ее нарушение ведет к тому, что эта форма приобретает неуравновешенный характер. 

Широко применяется также асимметрия, т. е. сочетание и расположение элементов, при котором ось или плоскость симметрии отсутствует. В такой композиции особенно важна зрительная уравновешенность всех ее частей по массе, фактуре, цвету.

Асимметрия − принцип организации, который основывается на динамической уравновешенности элементов, на впечатлении движения их в пределах целого.

Если симметричная форма воспринимается легко и сразу, то асимметричная читается постепенно.

Следует отметить, что очень часто симметрия, как и асимметрия, выражается в сопоставлении нескольких композиционных осей. Композиция может включать в себя симметрию и асимметрию одновременно. Тогда она строится на основе соподчинения второстепенных, асимметричных частей и главной симметричной формы. При таком соподчинении устанавливается зрительное равновесие всей композиции. Оно может быть достигнуто при положении, в котором главный элемент асимметричен относительно общей формы, а ее части − симметричны, и наоборот.

Асимметрия.

 Использование асимметрии в симметрично развивающейся форме часто встречается при проектировании отдельных изделий мебели и особенно интерьеров. Поэтому художнику-конструктору важно научиться хорошо разбираться в особенностях соподчинения, которые действуют при отступлениях от симметрии. Асимметрия как свойство-состояние формы имеет принципиальное отличие от симметрии. При организации асимметричной композиции используются многие закономерности, так как отдельные элементы лишены своей связующей — оси симметрии. Работа над асимметричной формой сложнее, чем над симметричной. Здесь необходимо тонкое понимание композиционного равновесия, так как соподчиненность формы обычно и сводится именно к нему. Асимметрия означает: слабость, движение, динамизм, «жизнь», свободу, как в совокупности, так и в деталях.

 

.: уравновешенная и неуравновешенная композиция

Композиция бывает уравновешенная или неуравновешенная.

Самый простой способ уравновесить композицию — расположить объект съемки по центру изображения. Однако это не самое удачное решение.

Если сместить объект в сторону — равновесие нарушается. Одна часть снимка становится как бы тяжелее и визуально перевешивает другую. Кадр будто бы желает повернуться по часовой стрелке.

Чтобы выправить неуравновешенную композицию, необходимо ввести в пустующую часть снимка какой-либо объект.

В фотографии зачастую вес заменяется объемом, цветом или ассоциациями с тяжелыми или легкими предметами. Равновесие в кадре может быть достигнуто и введением в общую композицию элементов освещения, светового пятна, блика и так далее.

Также можно уравновешивать, с точки зрений композиции, фигуру модели за счет разнообразных движений. Если, например, модель делает жест рукой в одну сторону, то композиционно его можно уравновесить жестом ноги или поворотом головы в другую сторону. То есть жест в одну сторону любой части тела уравновешивается жестом в другую сторону руки, ноги, головы или изгибом корпуса.

Однако иногда равновесие сознательно нарушается в целях достижения определенного художественного эффекта. Он всегда обусловлен содержанием фотографии. Например, когда надо на снимке показать отрицательные эмоции или усилить эффект движения.

Передача равновесия в композиции
В симметричной композиции все ее части уравновешены, асимметричная композицияможет быть уравновешенной и неуравновешенной. Большое светлое пятно можно уравновесить маленьким темным. Много маленьких по размеру пятен можно уравновесить одним большим. Вариантов множество: уравновешиваются части по массе, тону и цвету. Равновесие может касаться как самих фигур, так и пространств между ними. С помощью специальных упражнений возможно развить у себя чувство равновесия композиции, научиться уравновешивать большие и малые величины, светлое и темное, разнообразные силуэты и цветовые пятна. Здесь полезно будет вспомнить свой опыт нахождения равновесия на качелях. Каждый без труда сообразит, что одного подростка можно уравновесить, если посадить на другой конец качелей двух малышей. А малыш может кататься даже со взрослым, который сядет не на край качелей, а ближе к центру. Такой жеэксперимент можно проделать с весами. Подобные сравнения помогают уравновесить разные части картины по размеру, тону и цвету для достижения гармонии, то есть найтиравновесие в композиции (ил. 66, 67).

Равновесие в композиции

В асимметричной композиции иногда равновесие совсем отсутствует, если смысловой центр находится ближе к краю картины.

Посмотрите, как изменилось впечатление от рисунка (ил. 68), когда мы увидели его зеркальное изображение! Это свойство нашего зрения тоже необходимо учитывать в процессе поиска равновесия в композиции.

Тюльпаны в вазе (верхнем углу – композиционные схемы)

Композиционные правила, приемы и средства основаны на богатом опыте творческого мастерства художников многих поколений, но техника композиции не стоит на месте, а постоянно развивается, обогащаясь творческой практикой новых художников. Какие-то приемы композиции становятся классическими, и на смену им приходят новые, так как жизнь выдвигает новые задачи перед искусством.

69. Уравновешенная композиция. 70. Неуравновешенная композиция.

71. Схема равновесия в композиции

Рассмотрите рисунки на этой странице и расскажите, с помощью каких средств достигается равновесие в композиции. 

Композиция натюрморта: а – уравновешенная по цвету, б – неуравновешенная по цвету

Посмотрите, как из одних и тех же предметов можно составить уравновешенную и неуравновешенную по цвету композиции.

Равновесие в кадре может быть достигнуто не только при сопоставлении двух предметов, находящихся в разных частях картины, но и введением в общую композицию элементов освещения — активного светотеневого рисунка, светового пятна, блика и пр. Наравне с фигурами и предметами элементы освещения участвуют в заполнении картинной плоскости. 

УРАВНОВЕШЕННАЯ И НЕУРАВНОВЕШЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ. Фотосъемка. Универсальный самоучитель

УРАВНОВЕШЕННАЯ И НЕУРАВНОВЕШЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Композиция бывает уравновешенная или неуравновешенная.

Самый простой способ уравновесить композицию — расположить объект съемки по центру изображения. Однако это не самое удачное решение.

Если сместить объект в сторону — равновесие нарушается. Одна часть снимка становится как бы тяжелее и визуально перевешивает другую. Кадр будто бы желает повернуться по часовой стрелке.

Чтобы выправить неуравновешенную композицию, необходимо ввести в пустующую часть снимка какой-либо объект.

В фотографии зачастую вес заменяется объемом, цветом или ассоциациями с тяжелыми или легкими предметами. Равновесие в кадре может быть достигнуто и введением в общую композицию элементов освещения, светового пятна, блика и так далее.

Также можно уравновешивать, с точки зрений композиции, фигуру модели за счет разнообразных движений. Если, например, модель делает жест рукой в одну сторону, то композиционно его можно уравновесить жестом ноги или поворотом головы в другую сторону. То есть жест в одну сторону любой части тела уравновешивается жестом в другую сторону руки, ноги, головы или изгибом корпуса.

^{Уравновешенная композиция}

^{Неуравновешенная композиция}

^{Уравновешенная композиция}

Однако иногда равновесие сознательно нарушается в целях достижения определенного художественного эффекта. Он всегда обусловлен содержанием фотографии. Например, когда надо на снимке показать отрицательные эмоции или усилить эффект движения.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

УРОК № 14 уравновешенная и неуравновешенная композиция.

Композиция бывает уравновешенная или неуравновешенная.

Самый простой способ уравновесить композицию — расположить объект съемки по центру изображения. Однако это не самое удачное решение.

Если сместить объект в сторону — равновесие нарушается. Одна часть снимка становится как бы тяжелее и визуально перевешивает другую. Кадр будто бы желает повернуться по часовой стрелке.

Чтобы выправить неуравновешенную композицию, необходимо ввести в пустующую часть снимка какой-либо объект.

В фотографии зачастую вес заменяется объемом, цветом или ассоциациями с тяжелыми или легкими предметами. Равновесие в кадре может быть достигнуто и введением в общую композицию элементов освещения, светового пятна, блика и так далее.

Также можно уравновешивать, с точки зрения композиции, фигуру модели за счет разнообразных движений. Если, например, модель делает жест рукой в одну сторону, то композиционно его можно уравновесить жестом ноги или поворотом головы в другую сторону. То есть жест в одну сторону любой части тела уравновешивается жестом в другую сторону руки, ноги, головы или изгибом корпуса.

Однако иногда равновесие сознательно нарушается в целях достижения определенного художественного эффекта. Он всегда обусловлен содержанием фотографии. Например, когда надо на снимке показать отрицательные эмоции или усилить эффект движения.

Передача равновесия в композиции

В симметричной композиции все ее части уравновешены, асимметричная композиция может быть уравновешенной и неуравновешенной. Большое светлое пятно можно уравновесить маленьким темным. Много маленьких по размеру пятен можно уравновесить одним большим. Вариантов множество: уравновешиваются части по массе, тону и цвету. Равновесие может касаться как самих фигур, так и пространств между ними. С помощью специальных упражнений возможно развить у себя чувство равновесия композиции, научиться уравновешивать большие и малые величины, светлое и темное, разнообразные силуэты и цветовые пятна. Здесь полезно будет вспомнить свой опыт нахождения равновесия на качелях. Каждый без труда сообразит, что одного подростка можно уравновесить, если посадить на другой конец качелей двух малышей. А малыш может кататься даже со взрослым, который сядет не на край качелей, а ближе к центру. Такой же эксперимент можно проделать с весами. Подобные сравнения помогают уравновесить разные части картины по размеру, тону и цвету для достижения гармонии, то естьнайти равновесие в композиции (ил. 66, 67)

Равновесие в композиции

В асимметричной композиции иногда равновесие совсем отсутствует, если смысловой центр находится ближе к краю картины.

Посмотрите, как изменилось впечатление от рисунка (ил. 68), когда мы увидели его зеркальное изображение! Это свойство нашего зрения тоже необходимо учитывать в процессе поиска равновесия в композиции.

Тюльпаны в вазе (верхнем углу – композиционные схемы)

Композиционные правила, приемы и средства основаны на богатом опыте творческого мастерства художников многих поколений, но техника композиции не стоит на месте, а постоянно развивается, обогащаясь творческой практикой новых художников. Какие-то приемы композиции становятся классическими, и на смену им приходят новые, так как жизнь выдвигает новые задачи перед искусством.

69. Уравновешенная композиция. 70. Неуравновешенная композиция.

71. Схема равновесия в композиции

Рассмотрите рисунки на этой странице и расскажите, с помощью каких средств достигается равновесие в композиции.

Композиция натюрморта: а – уравновешенная по цвету, б – неуравновешенная по цвету

Посмотрите, как из одних и тех же предметов можно составить уравновешенную и неуравновешенную по цвету композиции.

Равновесие в кадре может быть достигнуто не только при сопоставлении двух предметов, находящихся в разных частях картины, но и введением в общую композицию элементов освещения — активного светотеневого рисунка, светового пятна, блика и пр. Наравне с фигурами и предметами элементы освещения участвуют в заполнении картинной плоскости.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

1. Снять уравновешенную фотографию

2.Снять неуравновешенную фотографию.

Не забывайте, пост с домашним заданием называть не только по номеру, но и по названию урока)чтоб критикам было удобно, и понятно, по какому уроку они критикуют)

Ссылки на домашнее задание кладите сюда

Домашнее задание № 14 уравновешенная и неуравновешенная композиция» target=»_blank»>Домашнее задание № 14 уравновешенная и неуравновешенная комп…

урок был взять вот от сюда http:/ /grablimk.blogspot.ru/2014/01/blog-post_3168.html

если есть какие нибудь вопросы задаем их критикам)вот тут …Критики школы! что бы вы их знали в лицо)» target=»_blank»>Критики школы! что бы вы их знали в лицо)

Композиционное равновесие

Дата публикации: 06.12.2016 13:20

Фото видео студия «Бекар» — свадебная, детская, семейная, торжественная фото и видео съёмка!

  

Согласно исследованиям психологов, глядя на изображение (фотография или теле экран), человек в первую очередь обращает пристальное внимание на те элементы изображения, которые являются наиболее активными возбудителями зрительных центров и своей формой, цветом, контрастом, освещённостью, чёткостью, движением или статикой противоречат общей концепции изображения. Взгляд зрителя обязательно выделит неподвижный предмет при общей динамике изображения так же, как движущийся — при общей неподвижности остальных. Светлое пятно на тёмном фоне (равно как и тёмное на светлом) сразу бросается в глаза. Противопоставление одной детали остальной изобразительной массе может проявляться в самых разнообразных вариантах, но при этом всегда следует стремиться к тому, чтобы композиция кадра была уравновешенная.
 В симметричной композиции все её части уравновешенны.

   

Симметричная уравновешенная композиция

 Асимметричная композиция может быть как уравновешенной, так и неуравновешенной.

Асимметричная неуравновешенная композиция

   

Асимметричная уравновешенная по массе композиция

 

При этом уравновесить элементы композиции можно разными способами: по массе, по тону, по цвету. По тону равновесие композиции зависит от количества в кадре тёмных и светлых пятен. Дело в том, что сложные психологические установки человеческого мозга ассоциируют тёмные тона с тяжестью, а светлые — с лёгкостью (лёгкое светлое небо и тяжёлая тёмная земля). Размеры и насыщенность светотональных пятен в композиции кадра связаны с воображаемой «тяжестью» объекта, и от расположения этих тональных масс зависит зрительская оценка композиционного равновесия.

Неуравновешенная по тону композиция

   

Уравновешенная по тону композиция

   

Уравновешенная по тону композиция

   

Уравновешенная по тону динамикой

 Несмотря на существование композиционного равновесия, воспринимать композицию кадра только по формальным показателям нельзя. Необходимо учитывать всё, что имеет отношение к смыслу происходящего на картинной плоскости действия. Именно в этом и проявляется единство содержания и формы.

Неуравновешенная по цвету композиция

   

Уравновешенная по цвету композиция

  Композиция кинокадра, в отличии от фотографии, меняется постоянно. Смысл, темп, характер фактов и явлений в кинематографе находятся в постоянном развитии и в зависимости от значения, которое приобретает тот или иной участок картинной плоскости, меняется и композиционное равновесие.

Наши работы

Статьи по теме:

 Ритм и правило диагоналей в композиции кадра

Виды съёмочных планов и их практическое применение

Основные элементы композиции кадра и композиционные конструкции

Композиция кадра и правило третей

Виды освещения в фото и видео съёмке и световые схемы

Точка съёмки и ракурс как выразительные средства композиции

 Количество пикселей VS размер матрицы

Монтажные соединения в видеосъёмке

Наглядное позирование

Основы позирования

 Тень — незаменимый элемент композиции кадра

Перспектива изображения как способ формирования композиции кадра

Таймлапс — определение и особенности

Панорама — творческий приём в фотографии и кинематографе

© Студия Бекар. Все права защищены.

Любое использование материалов допускается только с указанием активной ссылки на источник. 

Что такое композиционное равновесие снимка

Композиционное равновесие показывает, насколько выразителен и завершен тот или иной снимок. Под термином композиционное равновесие понимается верно найденное соотношение правой и левой его частей, верха и низа, при котором у зрителя возникает чувство гармонии, устойчивости, композиционной стройности снимка.

Фотографируемая композиция размещается, таким образом, в видоискателе и на снимке, чтобы ни одна из частей картины не оказалась перегруженной и гармонично сочеталась с другими ее частями.

Принцип композиционного равновесия

Соблюдение принципа композиционного равновесия чрезвычайно важно при компоновке снимка. Данный принцип рождается из присущего человеку от природы стремления к устойчивости и равновесию. Нарушение принципа композиционного равновесия часто лишает снимок стройности и изобразительной четкости.

Рассмотрим ряд примеров. Снимок ниже нельзя считать уравновешенным, в силу того, что правая нижняя его часть перегружена, а левая верхняя совершенно свободна. Образовавшееся свободное пространство не использовано в снимке, и поделив условно кадр по диагонали, мы увидим, что все предметы сосредоточены по одну сторону этой диагонали, а по другую ее сторону нет ни чего.

 

Снимок 1. Композиционное равновесие нарушено

 

В данном снимке нарушен принцип равновесия: перегруженная правая часть не уравновешивается пустой левой верхней частью кадра. При таком расположении масс в плоскости кадра равновесие не достижимо.

Как же создать снимок, уравновешенный по композиции?

Существует достаточно простой способ достижения равновесия в кадре – это относительное равномерное распределение элементов композиции по всему полю кадра. Частным решением такого вопроса является композиция, близкая к симметричной.

 

Снимок 2. На ВДНХ

 

При создании этого кадра была применена центральная точка съемки объекта. В итоге была получена фотография с фронтальной композицией, в которой правая и левая части количественно и качественно практически равны, за счет этого и достигается равновесие всего снимка.

Существует еще одна возможность получения уравновешенной композиции – размещение главного объекта изображения в центральной части кадра, приближение этого объекта к вертикальной оси картины, как это показано на снимке ниже.

 

Снимок 3. Фотоэтюд

 

На следующем снимке композиционное равновесие достигается за счет размещения двух основных элементов композиции в разных частях кадра (один расположен левее, другой – правее относительно вертикальной оси кадра). Эти элементы сопоставляются между собой и взаимно уравновешиваются.

 

Снимок 4. В новогоднюю ночь

 

Мы рассмотрели простейшие примеры уравновешенных композиций, которые достаточно широко используются в практической фотографии, кстати, они далеко не единственные. Создание композиционного равновесия кадра – очень гибкий творческий прием, который имеет множество вариантов реализации.

Особенности создания композиционного равновесия

Посмотрим на снимок ниже. Имеет ли он композиционное равновесие? Однозначно, да. Но при этом количество элементов, составляющих изображение, в разных частях кадра не одинаково.

 

Снимок 5. На велотреке

 

Справа на снимке находится велосипедист. Также имеется слегка затемненный передний план. В левой половине снимка нет никаких равнозначных элементов. Тогда в этом конкретном примере за счет чего достигается композиционное равновесие?

Оказывается, что уравновешивающим элементом фигуры велосипедиста является направление развивающегося движения. Этого незримого элемента более чем достаточно для достижения равновесия на снимке.

Но самое интересное в том, что если бы мы разместили какой-то предмет в левой части кадра, то он был бы совершенно лишним, он создавал бы препятствие на пути движения, что существенно снижало бы динамичность снимка.

И другие элементы могут создать композиционное равновесие снимка. Так, на снимке ниже основной объект изображения находится в правом верхнем углу кадра, а противоположная часть заполнена только падающей тенью и световым пятном.

 

Снимок 6. В жаркий полдень

 

Между тем этих элементов оказывается достаточно для придания композиционного равновесия снимка.

Возникает вполне закономерный вопрос, к чему же сводится работа по установлению композиционного равновесия в кадре? Этот процесс чисто условно может быть разделен на две фазы:

 

1. нахождение в видоискателе фотокамеры места для размещения главного объекта изображения;
2. заполнение противоположной свободной части кадра другими элементами объекта съемки и композиции.

 

Графически весь процесс показан на изображении ниже.

 

Рисунок 1. Этапы создания композиционного равновесия натюрморта

 

На рисунке показан поэтапно весь процесс создания композиционного равновесия натюрморта. Это учебное упражнение, позволяет развить у фотографа художественный вкус, чувство гармонии. По мере роста мастерства формируются прочные навыки композиционного творчества и две раздельные фазы сливаются в один общий изобразительный прием построения кадра как единой неделимой картины.

Особенности неуравновешенных комопзиций

Следует понимать, что далеко не все снимки приводятся в композиционное равновесие. Существуют и неуравновешенные композиции, но они, как правило, рождаются в процессе поиска композиционного решения далеко не случайно, как это получилось со снимком 1.

Нарушение композиционного равновесия в таких снимках является хорошо продуманным приемом оригинальной организации кадра. Благодаря такому подходу фотограф создает определенный зрительный эффект, который выражает глубже и полнее содержание картины. Нарушение композиционного равновесия вносит в кадр элемент неустойчивости, беспокойства, благодаря чему возникает своеобразная динамичность снимка.

Именно эти свойства неуравновешенной композиции фотограф сознательно использует для выразительного решения определенных смысловых задач.

Снимки, лишенные композиционного равновесия встречаются значительно реже, чем снимки, имеющие композиционное равновесие, которые широко распространены в пейзаже, портрете, натюрморте и других случаях фотосъемки. Фотограф, используя различные технические приемы съемки, может расположить в кадре элементы композиции таким образом, что будут прослеживаться четкие связи между ними и возникнет композиционное равновесие.

P. S. Если данная статья была полезна для вас, поделитесь ею со своими друзьями в социальных сетях! Для этого просто кликните по кнопкам ниже и оставьте свой комментарий!

С этой статьей так же читают:

Уравновешенные композиции

      Нет никакой необходимости вводить  в картину дополнительный композиционный элемент и помещать его в незаполненной  части кадра: предмет или линия, возникающие на пути движения, только тормозят, останавливают его. По тем же мотивам свободное пространство оставляется по направлению поворота фигуры человека (см. фото 49), а в портретной композиции — в направлении поворота головы и взгляда (см. фото 50). И здесь это незаполненное пространство имеет тот же смысл — помогает передаче движения, напряжения момента.  

      Разумеется, единый принцип построения снимков не означает одинаковости их решений. Каждый раз фотограф встречается с новым материалом, который оживляет прием, сообщает ему своеобразие и неповторимость. Опасность получения шаблонных снимков подстерегает фотографа только в том случае, если он увлечен работой не над темой и сюжетом, а лишь над оттачиванием изобразительного приема — ракурса, контрастности рисунка, размытости изображения и пр., если прием обнажается, выходит на первый план и оттесняет истинный смысл картины. Вот тогда и разные по материалу снимки могут стать очень похожими друг на друга, потому что принцип и прием, взятые сами по себе и бездумно применяемые для решения любых тем и сюжетов, легко превращаются в штамп.

     Похожие снимки рождаются именно там, где  фотограф забывает о смысле и содержании творчества.  

     О неравноценности частей картины. Композиционное равновесие не означает, конечно, что в противоположных частях снимка всегда помещается равное количество компонентов, что уравновешивающие друг друга фигуры и предметы должны занимать равные (или примерно равные) площади или располагаться на картинной плоскости строго симметрично. Это — лишь частные случаи достижения равновесия. Проблема может быть решена многими другими способами и приемами.  

      Мы уже видели, что весомым становится даже свободное  пространство, что композиция может  быть завершена световым бликом. Ибо значимость композиционных элементов, их удельный вес в картине связаны не только с характером пространственных форм, видимых в кадре и заполняющих картинную плоскость, но главным образом с их смысловым значением. Сюжетно важные элементы, в первую очередь привлекающие и задерживающие внимание зрителя, легко уравновешивают более громоздкие, но менее значимые компоненты картины. Фото 27 имеет строго уравновешенную композицию. А вместе с тем составные части этой картины далеко не равноценны по тональным массам. Громоздкий передний план уравновешивается изображением человека, хотя энергия пятна в правом нижнем углу кадра намного больше, чем композиционная весомость фигуры человека в глубине, к тому же еще и нерезкой. Присутствие человека здесь имеет важное смысловое значение, и сопоставление элементов композиции по сюжетной нагрузке оказывается более значимым, чем их соотношение по формам и масштабам.  

      Неравнозначны тональные массы, уравновешивающие одна другую, и на фото 26. Мысленно разверните фигуры идущих по ступенькам женщины и девочки и направьте их движение влево, к границе кадра. Немедленно создается перегрузка левой части снимка, и равн овесие утрачивается. А в основном варианте композиции равновесие устанавливается в связи с тем, что свободное пространство словно заполняется направлением движения и последующим его развитием.  

      А вот на фото 30 два тональных пятна, сопоставляемых в кадре, имеют почти равные размеры и отнесены вправо и влево от центра. Казалось бы, должно было возникнуть идеальное равновесие, и оно, по существу, есть на снимке, но… эта тщательная выстроенность кадра еще не обеспечивает завершенности изобразительной формы снимка. Просчет фотографа в том, что тональные пятна, несущие совершенно разную смысловую нагрузку, изобразительно получились равноценными. Что ж, формальное равновесие достигнуто, но разве суть в нем самом?

     Та же равнозначность главного и второстепенного на фото 31 дает внешнее, формальное равновесие. Но ведь при этом нарушается смысловое соотношение композиционных элементов. Не могут быть равнозначными по активности рисунка фигуры и предметы, несущие в картине различную смысловую нагрузку.  

      Равновесие по вертикали. До сих пор мы разбирали соотношение правой и левой частей картины и говорили о равновесии в горизонтальном направлении, устанавливаемом в процессе компоновки снимка. Но те же законы заполнения картинной плоскости с полным правом могут быть отнесены к соотношениям верхней и нижней частей снимка.  

Глаз человека так же чувствителен к излишней загруженности  верхней или нижней частей картины, как и к перегрузке одной из ее сторон. Вот почему тяжелая темная тональность нижней части фото 51 разрушает единство и гармонию композиционного рисунка. Ствол и сучья упавшего дерева закрывают собой весь пейзаж, резко смещают центр тяжести изображения книзу. Так нарушается равновесие по вертикали. Правда, теория живописи устанавливает, что низ картины является наиболее устойчивой ее частью, а верх — более легкой. Эти соотношения приходят в искусство из жизни: для человека привычны соотношения темных тонов земли и светлоты неба. Но на фото 51 нарушены не тональные, а масштабные соотношения — передний план стал слишком громоздким. В этом смысле хорошо построено фото 45: нижняя его часть заполнена тяжелыми фигурами темного тона, верхняя — легка и воздушна. Пропорции тонов определены правильно, сопоставление верхней и нижней частей картины дает ощущение равновесия.

     Следует заметить, что эта закономерность распределения тонов в фотографии весьма распространена, во многих снимках мы находим в нижней части кадра необходимую опору и основу для других компонентов картины. Например, крайне редко мы можем увидеть в портрете срез фигуры на уровне шеи человека. Как правило, в композицию вводится плечо или часть фигуры, дающие необходимую опору для всего рисунка изображения.  

      Интересно найдено соотношение верхней  и нижней частей при компоновке фото 52 (Г. Колосов «Минус 55 градусов»). В изящной и легкой композиции очень лаконично раскрывается своеобразие красоты Крайнего Севера. Автор снимка рассказывает поэтично и убедительно о снегах ослепительной белизны и о сильном морозе, который не страшен забавному малышу, надежно защищенному теплым мехом. Красиво, весело, хорошо!

      И устойчивая нижняя часть сопоставляется с более  легкой верхней частью картины, возникает  уравновешенность композиции по вертикали, являющаяся залогом стройности и  гармоничности линейного и тонального рисунка. Обращает на себя внимание интересное совмещение в одном кадре двух рисунков различного характера: фигура мальчика дана в мягкой пластической гамме полутонов, пейзаж рисуется в четкой графической манере. По этим признакам угадывается печать с двух негативов.  

     Неуравновешенные композиции. Весь анализ иллюстративного материала показывает, что равновесие, устойчивость изображения достигаются соответствующим расположением в кадре всех его смысловых и изобразительных элементов и что существует великое разнообразие композиционных форм. Всякий раз форма снимка берет начало от его содержания. Получив представление об общих законах построения кадра, фотограф начнет поиск нового материала и новых решений, не повторяя уже изученного и найденного, но лишь опираясь на знание законов и пользуясь приемами изобразительного решения темы как средством выражения замыслов.

     Рассмотренные примеры и большое количество фоторабот показывают, что в фотографии очень распространены уравновешенные композиции. Однако существуют и иные, как бы обратные решения проблемы, то есть такие композиции, где равновесие сознательно нарушается в целях достижения определенного художественного эффекта. Такой эффект всегда обусловлен содержанием картины, и фотограф прибегает к нему потому, что сюжет получает особую выразительность именно при этом изобразительном решении кадра 

     Примером  снимка, в котором нарушены классические принципы равновесия, может служить  фото 53 (Е. Шматриков «Борцы»). Фигуры спортсменов расположены в правой части кадра и сюда же направлено движение. Вертикальная ось основной группы, таким образом, резко смещается от центра вправо, равновесие композиции нарушается, она теряет свою устойчивость. Но это, конечно, не случайность, а сознательно примененный автором композиционный прием. Фотограф знает, что равновесие сообщает рисунку устойчивость. Следовательно, потеря равновесия, выход из устойчивого положения содержат в себе элемент динамизма. Значит, неуравновешенная композиция должна помочь передаче движения и сделать снимок более динамичным. Так оно и есть: потеря композиционного равновесия на фото 53 усиливает эффект внутрикадрового движения. Эффект подчеркивается также уклоном линии горизонта.

      Итак, большое количество конструктивно  четких по композиции и живописных по рисунку снимков показывает, что в основе их изобразительного решения всегда лежит определенный замысел автора, а материал компонуется по тому или иному принципу.  

      Один из таких  принципов — формирование смыслового и  композиционного центра, который становится началом построения кадра. В других случаях композиция решается по законам равновесия (что, конечно, не снимает задачи акцентирования внимания зрителя на главном объекте изображения). Основой построения кадра может стать и сопоставление темного и контрастного переднего плана с нерезкой и светлой глубиной. Возможно решение снимка на ярком световом пятне при общей низкой тональности всего поля кадра. Структурным принципом может явиться симметрия линейного рисунка, и многие другие приемы становятся организующим началом изобразительного решения темы в фотографии. В результате рождается четкая композиция кадра, становящаяся ключом к пониманию образного строя картины.  

     И только в рыхлых по форме снимках, где авторская мысль теряется в запутанных линиях или пестрых тонах изображения, мы не сможем найти принципа организации материала, поскольку он не был определен и найден самим автором. В таких снимках нет ни продуманных тональных сопоставлений, ни выразительного линейного рисунка, ни какого-либо иного композиционного начала. Отсюда — и пестрота, несобранность, неслаженность изображения. Отсутствие приема… Это плохо.  

      Но вот перед нами фото 54. Тут уже не скажешь, что у автора не было замысла, что приемы построения изображения остались неиспользованными: каждому ясно с первого взгляда — снимок построен на контрастах черного и белого. Картинная плоскость разделена по диагонали и покрыта наполовину ярким белым тоном, наполовину — глухим черным. На белое проецируется темный силуэт одуванчика, на черное — яркий белый шарик цветка. Все ясно, четко, но… схематично. По существу, содержанием снимка стал сам композиционный прием, живая эмоция заменена выстроенным, стилизованным изображением… Мы можем, конечно, использовать такие изображения в качестве декоративного рисунка, плаката и пр. Они также служат учебными упражнениями при изучении основ композиции. Но вряд ли мы сможем признать их законченными художественными картинами. Эти упражнения демонстрируют известную подготовленность фотографа, его исполнительское мастерство, что иногда подкупает зрителей. Но как бы эффектен и красив ни был подобный кадр, он не удовлетворит требовательного зрителя. Ибо за внешним рисунком ничего нет, только сочетание линий и тонов… Трудно говорить здесь о глубине мысли, о жизненных наблюдениях, о художественном образе.

     Принципы  компоновки материала служат для  раскрытия замысла автора и достижения художественной выразительности, через  которую проступает жизненная правда произведения. Сами же эти принципы как бы растворяются в содержании, прочно сливаются с ним. В подлинно художественном снимке не так-то просто обнаружить приемы его построения. Прием, выступающий слишком отчетливо, — признак поверхностного и часто формального понимания смысла композиционного творчества. 

     Два равнозначных элемента композиции. В построении фото 31 есть некоторое своеобразие.  

      Человек находится на переднем плане, рисуется укрупненно, в результате чего становится особо приметным. Но ту же активность имеет и фон — рисунок его очень отчетлив, контрастен. Таким образом, два компонента картины приобретают равное изобразительное значение. А ведь они далеко не равнозначны по существу. Конечно, фон должен был потерять свою подчеркнутую графичность, как бы отступить в глубину и стать лишь второстепенным элементом. Сейчас снимок перегружен деталями, теряет лаконичность и композиционную стройность. К тому же активный рисунок фона отвлекает внимание зрителя от смыслового центра, и главная часть кадра перестает быть доминирующей по отчетливости рисунка.  
 

      И все же акцент одновременно на двух элементах композиции возможен. В  каких случаях? Да вот, например, он совершенно закономерен на фото 32. Ведь оба компонента картины, на которых здесь поставлено ударение — дети и изображение атомной бомбы — равно важны для раскрытия этой темы. Именно их сопоставление и говорит зрителю: «Нет — войне!» — таково название снимка (автор А. Носов). ] 

      О единстве приемов. Рассмотрим еще один снимок — фото 33 (Г.Дрюков «Октябрь»). Точка съемки выбрана так, что в кадр входит только материал, раскрывающий тему осени. Ближе всего к месту установки фотоаппарата оказалась группа деревьев, которая, естественно, изображена крупно. Сюда и направляется внимание зрителя. С помощью композиционного приема фотограф добивается акцента на переднем плане. Важно, что это еще и смысловой акцент: мы видим деревья с облетевшей листвой — приметы осени, октября… Но, использовав одно изобразительное средство фотографии — композицию, автор ослабляет эффективность приема тем, что не поддерживает его другим столь же действенным изобразительным средством — светом, который в разработке композиции активно не участвует. 
 

структур данных — сложность балансировки несбалансированного / частично сбалансированного BST?

Переполнение стека

1. Около
2. Продукты
3. Для команд

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
6. О компании

Загрузка…

.

Работа с несбалансированными данными. Несбалансированные классы — обычная проблема… | Тара Бойл

Большинство алгоритмов машинного обучения работают лучше всего, когда количество образцов в каждом классе примерно одинаково. Это связано с тем, что большинство алгоритмов предназначены для максимального повышения точности и уменьшения ошибок.

Здесь мы можем использовать DummyClassifier, чтобы всегда предсказывать «не мошенничество», просто чтобы показать, насколько ошибочной может быть точность.

Мы получили оценку точности 99,8% — И даже без обучения модели! Давайте сравним это с логистической регрессией, настоящим обученным классификатором.

Неудивительно, что наша оценка точности снизилась по сравнению с фиктивным классификатором выше. Это говорит нам о том, что либо мы сделали что-то не так в нашей модели логистической регрессии, либо точность может быть не лучшим вариантом для измерения производительности.

Давайте взглянем на некоторые популярные методы борьбы с дисбалансом классов.

Как мы видели выше, точность — не лучший показатель для использования при оценке несбалансированных наборов данных, так как он может вводить в заблуждение. Метрики, которые могут обеспечить лучшее понимание, включают:

• Матрица неточностей: таблица, показывающая правильные прогнозы и типы неверных прогнозов.
• Точность: количество истинных положительных результатов, деленное на все положительные прогнозы. Точность также называется положительной прогностической ценностью. Это показатель точности классификатора. Низкая точность указывает на большое количество ложных срабатываний.
• Напомним: количество истинных положительных результатов, деленное на количество положительных значений в тестовых данных. Напоминание также называется чувствительностью или истинно положительным показателем. Это показатель полноты классификатора. Низкий уровень отзыва означает большое количество ложноотрицательных результатов.
• F1: Оценка: средневзвешенное значение точности и отзывчивости.

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы применим эти F1 и вспомним оценки сверху для нашей логистической регрессии.

Эти результаты выглядят не столь впечатляюще. Посмотрим, какие еще методы мы можем попробовать улучшить наши новые показатели.

Хотя в каждой задаче машинного обучения хорошее практическое правило — пробовать различные алгоритмы, это может быть особенно полезно для несбалансированных наборов данных.Деревья решений часто хорошо работают с несбалансированными данными. Они работают, изучая иерархию вопросов if / else, и это может заставить работать оба класса.

Хотя наша оценка точности немного ниже, F1 и отзыв увеличились по сравнению с логистической регрессией! Похоже, что для этой конкретной проблемы случайный лес может быть лучшим выбором модели.

Наш следующий метод начинает нашу технику передискретизации.

Передискретизация может быть определена как добавление дополнительных копий класса меньшинства.Передискретизация может быть хорошим выбором, когда у вас нет большого количества данных для работы.

Мы будем использовать модуль повторной выборки из Scikit-Learn для случайной репликации образцов из класса меньшинства.

Важное примечание

Всегда разделяйте на наборы для тестирования и обучения, ПРЕЖДЕ чем пробовать методы передискретизации! Передискретизация перед разделением данных может позволить одни и те же наблюдения присутствовать как в тестовом, так и в обучающем наборе. Это может позволить нашей модели просто запоминать определенные точки данных и вызывать переоснащение и плохое обобщение тестовых данных.

После повторной выборки у нас есть равное соотношение точек данных для каждого класса! Давайте снова попробуем нашу логистическую регрессию со сбалансированными данными обучения.

Наша оценка отзыва увеличилась, но F1 намного ниже, чем с нашей базовой логистической регрессией или случайным лесом сверху. Давайте посмотрим, может ли недостаточная выборка работать лучше здесь.

Недостаточную выборку можно определить как удаление некоторых наблюдений из класса большинства. Недостаточная выборка может быть хорошим выбором, когда у вас тонна данных — подумайте о миллионах строк.Но недостатком является то, что мы удаляем информацию, которая может быть ценной. Это может привести к недостаточной подгонке и плохому обобщению тестового набора.

Мы снова будем использовать модуль повторной выборки из Scikit-Learn для случайного удаления выборок из большинства классов.

Опять же, у нас одинаковое соотношение точек данных мошенничества и отсутствия мошенничества, но в этом случае гораздо меньшее количество данных для обучения модели. Давайте снова применим нашу логистическую регрессию.

В этом случае недостаточная дискретизация означает недостаточную передискретизацию.Давайте попробуем еще один метод обработки несбалансированных данных.

Техника, аналогичная передискретизации, заключается в создании синтетических семплов. Здесь мы будем использовать SMOTE от imblearn или технику передискретизации синтетических меньшинств. SMOTE использует алгоритм ближайших соседей для генерации новых и синтетических данных, которые мы можем использовать для обучения нашей модели.

Опять же, важно создавать новые образцы только в обучающем наборе, чтобы наша модель хорошо обобщалась на невидимые данные.

После создания точек синтетических данных давайте посмотрим, как работает наша логистическая регрессия.

Наша оценка F1 увеличена, а отзывчивость аналогична модели с повышенной дискретизацией, приведенной выше, и для наших данных здесь результаты превосходит недостаточную выборку.

Мы изучили 5 различных методов работы с несбалансированными наборами данных:

1. Изменить метрику производительности
2. Изменить алгоритм
3. Класс меньшинства с передискретизацией
4. Класс большинства с недостаточной выборкой
5. Сгенерировать синтетические выборки

Для этого конкретного набора данных он появляется случайным образом forest и SMOTE — одни из лучших вариантов, которые мы здесь пробовали.

Это лишь некоторые из множества возможных методов, которые можно попробовать при работе с несбалансированными наборами данных, и это не исчерпывающий список. Некоторые другие методы, которые следует учитывать, — это сбор дополнительных данных или выбор других коэффициентов передискретизации — вам не обязательно иметь соотношение точно 1: 1!

Всегда следует пробовать несколько подходов, а затем решать, какой из них лучше всего подходит для вашей проблемы.

.

Урок в пятом классе Сбалансированные и несбалансированные силы

Добавление заметок в Научную тетрадь

Я даю каждому студенту копию страницы записной книжки чистой силы, которую студенты могут приклеить к своей научной тетради. Я кладу свою записную книжку наверх, также приклеивая копию страницы. Проецирование моей записной книжки наверху дает наглядное пособие для студентов, которые борются с орфографией и фокусировкой. Я напечатал заметки, так что во время обсуждения осталось заполнить только несколько пробелов.Я предоставляю заметки в этом формате, чтобы сэкономить время при копировании. В заметках также есть диаграммы, которые я хочу сделать одинаковыми для каждого ученика, поэтому наличие страницы заметок делает это возможным. Ответы, которые мы будем заполнять в ходе нашего обсуждения, можно найти на странице записной книжки net force — ключ ответа.

Я начинаю с прочтения определения чистой силы: общее количество силы, действующей на объект. Я возвращаюсь к движению стола в начале урока и спрашиваю, сколько сил действовало на стол.Это требует более подробного обсуждения, потому что студенты забывают о гравитации и трении и говорят мне о трех силах, исходящих от трех человек, толкающих / тянущих стол. После дополнительных вопросов они могут сказать мне 5. Я объясняю, что результирующая сила, действующая на этот стол, будет представлять собой общее количество силы, которую я прилагал, учащийся А применял, учащийся Б применял силу, приложенную силой тяжести, и сила трения от трения пола.

Я спрашиваю студентов, действуют ли силы вместе, например, когда я толкал ученика А, сложим ли мы эти силы вместе или вычтем их.Студенты говорят мне добавить их, и мы заполняем это на странице записной книжки. Я читаю следующую строку, и мы вычитаем силы, действующие друг против друга.

Я спрашиваю студентов, что, по их мнению, произойдет, если две силы, действующие друг против друга, будут равны. Я привожу пример армрестлинга, потому что это то, с чем у них есть опыт. Мне говорят, что руки не двигаются и никто не выигрывает. Я спрашиваю, что бы произошло, если бы я с кем-то боролся на руках, и сила, которую я прилагаю, будет больше.Они говорят мне, что я опускаю руки других и выигрываю. Мы связываем это с чистой силой, читая следующие два предложения и заполняя информацию. Я напоминаю им об инструменте, который мы использовали в начале года — балансе. Достаю и кладу на стол. Я спрашиваю их, что будет, если я положу объект на одну сторону. Эта сторона опустится. Я спрашиваю их, что произойдет, если я положу более тяжелый предмет с другой стороны. Эта сторона баланса опустится, а другая — вверх.Я делаю это, чтобы показать им движение. Я спрашиваю их, что произойдет, если я сниму этот предмет и положу на него предмет, который весит столько же, что и первый (например, маркеры с каждой стороны). Они будут балансировать посередине.

Баланс — это то, с чем они работали раньше, и он является отличным визуальным средством для концепции сбалансированных и неуравновешенных сил. Вынесение этого инструмента для демонстрации — прекрасное время для обзора инструмента и того, как он работает, не теряя времени на обучение новой концепции.

Затем мы выполняем практические задачи вместе, вычисляя чистую силу и определяя, в каком направлении будет двигаться ящик. Я делаю с ними первые два, затем даю им несколько секунд, чтобы они выполнили каждый из последних двух независимо, чтобы я мог проверить понимание. Я награждаю тех, кто сам правильно понял, прежде чем я перейду к ответу, билетом (наш классный стимул).

Практика чистой силы с игрой

Я прошу учеников закрыть свои тетради, а я раздаю игровую доску Net Force и жетоны каждому набору партнеров по локтям.Работа с партнером позволяет учащимся, которые, возможно, все еще испытывают затруднения, попросить о помощи сверстник. Они будут делать это самостоятельно позже на уроке. Работать вместе более двух человек — это слишком много, потому что единственная их задача — вычислить чистую силу и переместить жетон. Если слишком много студентов будут работать вместе, будет много студентов, которые ничего не будут делать и, следовательно, не получат никакой пользы от деятельности.

Я приказываю студентам положить свои жетоны на стартовую клетку.Объясняю, как работает игра: Я покажу карточку с диаграммой сил, действующих на коробку. Вместе с партнером вам нужно будет рассчитать чистую силу, действующую на объект, и определить, как он будет двигаться. Вы переместите свой игровой жетон в направлении движения коробки, на один квадрат на каждые 100 Ньютонов силы.

Я кладу игровую доску наверху с жетоном в начале, точно так же, как ученики расставили свои парты.Я показываю первую карту (A1) из набора игровых карт Net Force A и демонстрирую, как перемещать жетон на основе диаграммы. Я кладу вторую карту (А2) наверху и прохожу, чтобы посмотреть, куда студенты перемещают свои жетоны. Я хочу убедиться, что они понимают концепцию, прежде чем двигаться дальше. В первой игре я трачу время на то, чтобы исправить движения и объяснить каждую, если ученики ошибаются. Я просматриваю карты по порядку, так как последняя карта в наборе дает ответ о том, где должен оказаться жетон.

После первой тренировочной игры, где я исправляю их ошибки и объясняю каждую ошибку, я позволяю им играть без моих исправлений.Я кладу каждую карту из набора игровых карт Net Force B наверх по одной, оставляя несколько секунд на вычисления и перемещение. Прежде чем положить последнюю карту из набора наверху, я прохожу, чтобы посмотреть, где оказались жетоны. Все токены должны оказаться в одном месте, так что это дает мне представление о том, какие группы борются. Я показываю последнюю карточку и награждаю группы, которые находятся на этой площади с билетами (наш поощрительный урок).

Мы делаем еще одну игру, используя набор игровых карт Net Force C.Я кладу одну карту наверх. Пока ученики считают и двигаются, я сосредотачиваю свое внимание на тех группах, которые не добились успеха во 2 раунде игры. Я хочу ловить их ошибки и указывать на них по ходу дела, чтобы я мог исправить их ошибки. Прежде чем положить последнюю карту на накладные расходы, я проверяю расположение их жетонов. Я кладу последнюю карточку на накладные расходы и снова награждаю тех, кто прав, билетами.

Несмотря на то, что в каждом наборе 12 карт, каждая игра занимает около 3 минут.Все силы с шагом 100, так что они могут выполнять сложение и вычитание в уме, что упрощает задачу. Как вы можете видеть в игровом видео Net Force, группы быстро вычисляют в уме и перемещают свой игровой элемент. Завершение этой игры позволяет студентам практиковаться в вычислении чистой силы, складывая, когда силы работают вместе, и вычитая, когда они работают друг против друга, и требует от них продемонстрировать понимание того, что объект будет двигаться в направлении более сильной силы.Они забавно применяют новую информацию, которую только что узнали из записной книжки.

В первый раз, когда мы играем в несколько групп, мы не оказались в правильном месте в конце. Во второй игре только 3 группы из 10 не попали в нужные места. В последней игре 1 группа не попала в нужную клетку. Не хватало тех же групп, поэтому это дало мне хорошее представление о том, какие ученики испытывали трудности. Это была быстрая формирующая оценка, которая дает мне информацию о том, какие студенты нуждаются в большей моей помощи во время самостоятельной деятельности.

.

Работа с несбалансированными данными в машинном обучении

В моем последнем посте, где я поделился кодом, который я использовал для создания примера анализа, который будет сопровождать мой веб-семинар по построению значимых моделей для прогнозирования заболеваний, я упомянул, что рекомендуется учитывать избыточную или недостаточную выборку, когда у вас есть несбалансированные наборы данных. Поскольку мое внимание на этом веб-семинаре было сосредоточено на оценке производительности модели, я не хотел добавлять дополнительный уровень сложности и поэтому не обсуждал далее, как конкретно работать с несбалансированными данными.

Но поскольку я получил несколько вопросов по этому поводу, я подумал, что было бы целесообразно более подробно объяснить методы избыточной и недостаточной выборки и показать, как вы можете очень легко реализовать их с помощью каретки .

Несбалансированные данные

В этом контексте несбалансированные данные относятся к проблемам классификации, когда у нас есть неравные экземпляры для разных классов. Несбалансированные данные на самом деле очень распространены в целом, но особенно часто при работе с данными о заболеваниях, когда у нас обычно больше здоровых контрольных выборок, чем случаев заболеваний.Еще более серьезный дисбаланс наблюдается при обнаружении мошенничества, когда, например, большинство видов использования кредитных карт приемлемы, и лишь очень немногие из них будут мошенническими. В примере, который я использовал для своего вебинара, набора данных о раке груди, у нас было примерно в два раза больше образцов доброкачественных, чем злокачественных.

  ## доброкачественный злокачественный
## 458 241
  

Почему несбалансированные данные являются проблемой машинного обучения?

Большинство алгоритмов классификации машинного обучения чувствительны к разбалансировке классов предикторов.Давайте рассмотрим еще более экстремальный пример, чем наш набор данных о раке груди: предположим, что у нас было 10 образцов злокачественных и 90 доброкачественных. Модель машинного обучения, которая была обучена и протестирована на таком наборе данных, теперь может прогнозировать «доброкачественность» для всех выборок и по-прежнему обеспечивать очень высокую точность. Несбалансированный набор данных смещает модель прогнозирования в сторону более распространенного класса!

Как сбалансировать данные для моделирования

Основные теоретические концепции избыточной и недостаточной выборки очень просты:

• При недостаточной выборке мы случайным образом выбираем подмножество выборок из класса с большим количеством экземпляров, чтобы соответствовать количеству выборок, поступающих из каждого класса.В нашем примере мы случайным образом выберем 241 из 458 доброкачественных случаев. Главный недостаток недостаточной выборки состоит в том, что мы теряем потенциально релевантную информацию из оставленных выборок.

• При передискретизации мы случайным образом дублируем выборки из класса с меньшим количеством экземпляров или генерируем дополнительные экземпляры на основе имеющихся данных, чтобы соответствовать количеству выборок в каждом классе. Хотя мы избегаем потери информации с помощью этого подхода, мы также рискуем переобучить нашу модель, поскольку мы с большей вероятностью получим одни и те же образцы в обучении и в тестовых данных, т.е.е. данные тестирования больше не независимы от данных обучения. Это привело бы к переоценке производительности и обобщаемости нашей модели.

На самом деле, мы не должны просто выполнять избыточную или недостаточную выборку наших обучающих данных, а затем запускать модель. Нам необходимо учитывать перекрестную проверку и выполнять избыточную или недостаточную выборку для каждой складки независимо, чтобы получить честную оценку производительности модели!

Моделирование исходных несбалансированных данных

Вот та же модель, которую я использовал в примере своего вебинара: я случайным образом разделяю данные на обучающие и тестовые наборы (стратифицированные по классам) и выполняю моделирование случайного леса с повторной перекрестной проверкой 10 x 10.Затем на тестовом наборе измеряется окончательная производительность модели.

  набор. Семян (42)
index <- createDataPartition (bc_data $ classes, p = 0.7, list = FALSE)
train_data <- bc_data [индекс,]
test_data <- bc_data [-index,]
  

  набор. Семян (42)
model_rf <- caret :: train (классы ~.,
                         data = train_data,
                         method = "rf",
                         preProcess = c ("масштаб", "центр"),
                         trControl = trainControl (method = "duplicatecv",
                                                  число = 10,
                                                  повторы = 10,
                                                  verboseIter = FALSE))
  

  final <- данные.frame (actual = test_data $ classes,
                    предсказать (model_rf, newdata = test_data, type = "prob"))
final $ predic <- ifelse (final $ benign> 0,5, "доброкачественный", "злокачественный")
  

  cm_original <- confusionMatrix (окончательный $ прогноз, test_data $ классы)
  

Недовыборка

К счастью, caret позволяет очень легко использовать методы избыточной и недостаточной выборки с перекрестной проверкой повторной выборки. Мы можем просто добавить опцию sampling к нашему trainControl и выбрать down для недостаточной (также называемой down-) выборки.В остальном все такое же, как и у нашей оригинальной модели.

.