Фильтры сетевые это: Как устроен сетевой фильтр и что у него внутри? | Сетевые фильтры | Блог

Содержание

Сетевой фильтр, что это такое и для чего он нужен | Энергофиксик

Сетевой фильтр (если сказать предельно просто) — это удлинитель с тумблером. Этот элемент в 99 случаев из 100 используется для подсоединения к питанию стационарного компьютера и его периферийных устройств.

Кроме этого через сетевой фильтр запитывают и множество других электроприборов. Что такого особенного в данном изделии и чем он так полезен для приборов я и расскажу в этой статье.

yandex.ru

yandex.ru

Предназначение сетевого фильтра

Для начала разберемся для чего создан сетевой фильтр, а поэтому начнем немного издалека. Ведь всем прекрасно известно, что напряжение в домашней сети равно 230 Вольтам.

И оно имеет переменный характер, а это означает, что напряжение изменяется со временем по определенному закону.

yandex.ru

yandex.ru

Как вы видите, напряжение имеет синусоидальную форму. И именно такой вид был бы в наших розетках, если не одно «но». Подключаемая нагрузка не только потребляет электроэнергию из сети, но также привносит в сеть и нечто свое, а именно электромагнитные помехи (импульсные источники питания, емкостные и индуктивные нагрузки и т.д.).

И в реальности напряжение в сети имеет следующий вид:

yandex.ru

yandex.ru

Вот такая «некрасивая» синусоида и приходит к нам в розетки. А плохое питание — это несомненная проблема для любых радиопередающих устройств.

Так вот, сетевой фильтр и служит для отфильтровывания помех для нормального (чистого) питания электроприборов, а также максимально уменьшить создаваемые приборами помехи.

yandex.ru

yandex.ru

Принцип работы сетевого фильтра

Фильтрация «мусорных» компонентов сигнала происходит специальными фильтрами (простите за тавтологию). Такие фильтра собираются из индуктивностей и конденсаторов.

А от вероятных бросков тока используют варисторы. Процесс фильтрации происходит благодаря таким процессам как: постоянная времени и законы коммутации, а также реактивное сопротивление.

Помехи высокой частоты

Итак, с высокочастотными помехами, пришедшими из сети, призвана бороться индуктивность. Все дело в реактивном сопротивлении емкости. Если в катушку будет подаваться ток высокой частоты, то ее сопротивление будет непрерывно возрастать.

Данный индуктивный эффект и позволяет отсекать синусоиды малых и больших периодов, оные могли привести к высокочастотным помехам.

При этом для достижения максимального эффекта применяют сразу две катушки, которые располагают на фазном и нулевом проводе.

yandex.ru

yandex.ru

Низкочастотные помехи

Еще одна проблема связана с помехами, имеющими низкочастотный характер. Для ликвидации таких помех применяются уже катушки с активным сопротивлением (резисторами). В сетевые фильтры встраиваются пара резисторов номиналом не более 1 Ом, чаще используются по 0,5 Ом.

То есть основная функция сетевого фильтра заключена в подавлении высокочастотных и низкочастотных гармоник таким образом, чтобы на выходе была близкая к идеальной синусоида частотой 50 Герц.

Что внутри сетевого фильтра

Итак, с принципом работы и с назначением данного изделия вроде бы понятно. Теперь давайте рассмотрим, что есть внутри дорогого и дешевого сетевого фильтра. И начнем с довольно дорогой модели.

yandex.ru

yandex.ru

Как вы видите, начинка данного изделия довольно богата. Здесь присутствует полноценный LC- фильтр. Ноль и фаза подсоединены к катушкам индуктивности (каждая к своей), а также тут есть блок конденсаторов.

Типовые номиналы у деталей следующие:

1.Индуктивность катушек – 50- 200 мкГн

2. Емкость конденсаторов от 0,22 до 1 мкФ.

Кроме этого в схеме присутствует варистор, основная задача которого оградить изделие от резкого увеличения напряжения в сети. В большинстве случаев применяется варистор, рассчитанный на напряжение 470 Вольт.

yandex.ru

yandex.ru

А теперь давайте внимательно изучим внутренние части дешевого фильтра.

yandex.ru

yandex.ru

Как вы видите, из всего разнообразия в сетевом фильтре остался варистор, предохранитель и переключатель. По сути своей это уже не фильтр, а все лишь переноска с защитой от скачков напряжения.

Заключение

Сетевые фильтры — это изделие, которое есть в любом доме. Единственное знайте, приобретая дешевый экземпляр вы приобретаете простой удлинитель с функцией защиты от перенапряжения.

В следующих статьях будет рассмотрен рейтинг сетевых фильтров, если не хотите пропустить эту статью и много чего интересного, то подписывайтесь на канал и не забудьте оценить статью лайком (если она вам понравилась или была полезна). Спасибо за ваше внимание!

Какая разница между сетевым фильтром и удлинителем?

 

Каковы бы ни были тренды в проектировании разводки бытовой сети электропитания в 220В по помещениям в домах, административных зданиях и т.п., люди всегда нуждаются в дополнительных устройствах – удлинителях и сетевых фильтрах. Часто они очень схожи в своем дизайнерском исполнении, размерах. Поэтому их легко перепутать, особенно если покупателем движет яркое желание сэкономить.

Как их различить на полке в обычном супермаркете электроники, в интернет-каталоге или на базарной раскладке? Почему это разные устройства, несмотря на то, что многие их функции и системы защиты могут быть схожи? Давайте разберемся. Начнем с задач, которые стоят перед этими устройствами.

 

Назначение электрического удлинителя

 

Электрический удлинитель – устройство, предназначенное для подключения электроприборов и оборудования, находящегося на удалении от розетки, превышающем длину их собственного кабеля с вилкой. В его корпусе предусматривается обычно от одной до восьми розеток, в отдельных моделях встречается и другое их количество.

Удлинитель может быть оснащен элементарными модулями обеспечения безопасности. К их числу относятся плавкая вставка, токовый размыкатель. Первая срабатывает при превышении температуры токопроводящей шины удлинителя. Это бывает тогда, когда общая мощность подключенных электропотребителей превышает мощность, которая подается на удлинитель по проводу с сечением жил, рассчитанным на меньшую мощность. Плавкая вставка (предохранитель) физически разрывает электрическую цепь.

Токовый размыкатель, как несложно догадаться, срабатывает при превышении номинального значения тока. Внешне он презентован в виде кнопки в торце корпуса удлинителя, которую нужно нажать для включения электрической цепи устройства в работу после того, как сеть вернет себе номинальные характеристики.

 

Что такое сетевой фильтр?

 

Сетевой фильтр – намного более сложное устройство. Вместе с уже приведенными механизмами электрозащиты подключенного оборудования и количеством розеток, он выполняет ещё целый ряд задач. Среди них –

ликвидация последствий помех в сети. Их в ней великое множество, так как большое количество электроприборов являются их генераторами – процессы коммутации, импульсные перенапряжения, повышенные статические потенциалы, нагруженные режимы работы тех же обогревателей, стиральных машинок, огрехи в работе молниеотводов и т.д.

В сетевом фильтре размещают модули борьбы с перенапряжениями – LC-фильтр и варисторы. Первый работает в направлении выравнивания синусоиды переменного напряжения за счет улучшения частотной характеристики. Ограничение высокочастотных помех – его «конек».

Варистор – устройство, включаемое параллельно основной шине. Благодаря этому он получает ту же величину напряжения, что и защищаемое электрооборудование. Физически варистор представляет собой резистор с нелинейным сопротивлением – при увеличении напряжения падает сопротивление устройства. При резком повышении напряжения сопротивление «падает в 0», при этом преобразуя электрическую энергию в тепловую. В нормальном состоянии варистор работает как изолятор.

Как ещё можно по внешним признакам отличить сетевой фильтр от удлинителя? Прежде всего, размерами (первый никогда не бывает маленьким), затем – качеством материалов, ценой. И, конечно же – брендом. Брендовое устройство редко позволяет не заметить обман.

Brennenstuhl GmbH & Co — Россия

Сетевые фильтры Brennenstuhl Super-Solid — чрезвычайно надежные сетевые удлинители с эффективной защитой от перепадов напряжения. Отличительной особенностью продуктов данной серии является чрезвычайная прочность корпуса и разъемов, что обеспечивается благодаря использованию в производстве поликарбоната, ударопрочного материала с отличными прочностными характеристиками. Продукты серии Super-Solid рассчитаны на максимальную нагрузку до 13,5 А. Они выпускаются в двух вариантах, с количеством розеток 5 и 8. Производитель разрабатывал эту линейку с классическим сочетанием цветов. В цветовых решениях удлинителей использованы светло-серый, серебристый, черный цвета. Все модели комплектуются кабелем длиной 2,5 м, что удобно при необходимости подключения техники и приборов вдалеке от основных розеток. Кроме того, в конструкции корпуса предусмотрена возможность подвешивания удлинителя, а также настенного монтажа. Через специальное отверстие закрепить устройство на стене будет достаточно просто.
Отличительные особенности сетевых фильтров Brennenstuhl Super-Solid
Одна з особенностей удлинителей серии Super-Solid заключается в том, что выход сетевого кабеля из корпуса смещен от центра и расположен напротив переключателя. Это обеспечивает возможность более удобного использования устройства (например, при размещении его под рабочим столом). Увеличенные расстояния между гнездами позволяют подключать в удлинитель большие зарядные устройства без создания помех подключенным в соседние гнезда приборам. Специальные резиновые прокладки предотвращают скольжение удлинителя по поверхности. Световая индикация двухполюсного выключателя ON/OFF позволяет быстро сориентироваться, включен сетевой фильтр или нет. В конструкции сетевых фильтров Brennenstuhl Super-Solid предусмотрены заземленные розетки 45°, которые идеально подходят для подключения угловых вилок. В домашних условиях удлинители часто расположены на полу, тубмах и столах. Если в доме есть маленький ребенок, то все эти места находятся в пределах его досягаемости. Поэтому компания Brennenstuhl во всех удлинителях предусмотрела блокируемые розетки с защитой от детей. Приобретая продукты известного немецкого производителя, вы можете быть уверены, что ваши дети находятся в безопасности и защищены от опасного воздействия электротока. ​

Сетевой фильтр или удлинитель: что выбрать?

Удлинители и сетевые фильтры прочно вошли в быт каждого пользователя. Эти удобные устройства незаменимы, как в городской квартире, так и на даче. Так, ассортимент удлинителей RUCELF включает в себя  широкий модельный ряд устройств. Пользователь может выбрать удлинитель с необходимым количеством розеточных гнезд (от 2 до 4), длиной шнура до 7м включительно, а также изделие с дополнительной защитой от короткого замыкания или без такого.  Для ещё большего удобства пользователей компания-производитель бренда RUCELF поставляет на электротехнический рынок сетевые фильтры RUCELF с 6 розеточными гнездами, выполненные в двух цветовых вариациях – черной и белой.

В чем разница

Ещё несколько лет назад удлинитель от сетевого фильтра было легко отличить по наличию специального тумблера на последнем. Однако современные модели удлинителей также оснащаются кнопками включения\выключения для дополнительного удобства пользователей. Внешнее исполнение устройств также во многом идентично. Самое главное и основное отличие заключается в техническом наполнении.

Удлинитель – это переносной аналог стационарной розетки. В зависимости от модели устройства, может быть оснащен дополнительной защитой от перегрева или короткого замыкания. Основная функция удлинителя – обеспечить технику электропитанием на необходимом расстоянии от точки выхода в сеть.

Обратите внимание технические характеристики удлинителей RUCELF в нашем КАТАЛОГЕ.

 

Сетевой фильтр обеспечивает не только удаленное электропитание, но и защиту от импульсных и высокочастотных помех, а также от короткого замыкания. Все сетевые фильтры RUCELF имеют в своей комплектации:

  • Варистор – для рассеивания импульсных помех
  • Фильтрующий дроссель – для борьбы с высокочастотными помехами
  • Специальный замыкатель, чувствительные к температуре – для защиты от перенапряжения

Сетевые фильтры RUCELF можно приобрести у официальных дистрибьюторов. Посмотрите СПИСОК всех  дистрибьюторов.

Делаем выводы

Итак, прежде чем приобрести любое из этих устройств, следует определиться с его назначением. Удлинитель прекрасно справится с задачей «переноса» точки электропитания, а вот сетевой фильтр – это более специализированное устройство – и использовать его необходимо для защиты техники от помех и перенапряжения в сети.

Покупая удлинитель или сетевой фильтр, обращайте внимание на его рабочую мощность, так как даже самый качественный прибор не справится со своей задачей при повышении допустимых значений этого параметра. А также важно знать, что ни при каких условиях нельзя подсоединять один сетевой фильтр в другой! Тогда как удлинители – легко справляются с этой задачей.

Свои вопросы и замечания направляйте на [email protected]

Ещё больше электрооборудования бренда RUCELF  на официальном сайте компании производителя.

Мы будем рады общению! Смело пишите и звоните нам.

Воспользуйтесь любой удобной формой связи на нашем сайте.

Остались вопросы? Звоните +7 (496) 619-28-03.

Похожее

Сетевые фильтры



Сетевое напряжение, обеспечиваемое нашими розетками, должно (в России) быть чистой синусоидой с частотой 50 Гц и среднеквадратичным значением около 220 В – это в идеале. Увы, на практике величина сетевого напряжения меняется даже в течение дня и в нем почти всегда присутствуют самые разные помехи. Они попадают в сеть не только с магистральных линий электропередачи, но и создаются приборами, находящимися в вашем доме – холодильником, кондиционером, а также всеми устройствами с импульсными блоками питания (а это почти все современные гаджеты). И аудиофилы справедливо опасаются, что нестабильность сетевого напряжения, как и наличие помех в нем, могут ухудшить звучание Hi-Fi техники. Поэтому для борьбы с помехами в электросети принято использовать различные фильтры.

На самом деле, таких сетевых фильтров существует большое количество, а самые простые схемы фильтрации сетевого напряжения встраиваются даже в AV-технику. Есть пассивные и активные фильтры, при этом последние иногда работают, как маленькие электростанции, вырабатывая собственное питающее сетевое напряжение. При этом в наиболее эзотерических конструкциях для питания самих этих «энергоблоков» используется даже не сетевое напряжение, а встроенные аккумуляторы.

Однако, давайте рассмотрим поближе более простые пассивные сетевые фильтры, которые получили наибольшее распространение благодаря своей хорошей эффективности и вполне доступной стоимости.

Пассивная защита

Пассивные сетевые фильтры состоят из катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов – то есть пассивных компонентов. Их задача – защита подключенной техники от высокочастотных помех, имеющихся в электросети. Вас не должно вводить в заблуждение их название– такие фильтры, при правильном расчете и качественном изготовлении, способны эффективно противостоять сетевым помехам. Схема простейшего сетевого фильтра изображена на рис.2, и часто именно такие фильтры устанавливаются в AV-технике для фильтрации сетевых помех.

В электронике такие фильтры называют «фильтром высоких частот первого порядка», так как они имеют всего один фильтрующий каскад или звено. На самом деле, эта схема работала бы хорошо, если бы при ее создании можно было точно знать значение импеданса сети (в сетевой розетке) и подключенного устройства (в его сетевом разъеме). Но эти параметры зависят от многих факторов и не являются постоянной величиной. Поэтому и расчет такого фильтра является только приблизительным, что и снижает эффективность его работы (степень подавления помех).

Поэтому в качественных сетевых фильтрах используются более сложные схемы, которые позволяют в значительной степени снизить влияние импеданса сети и нагрузки. На рисунке 3 показаны примеры схем, которые в значительной степени свободны от недостатков более простого решения. На обеих уже несколько фильтрующих каскадов (звеньев) и с точки защиты от помех они работают гораздо более эффективно.

Однако у пассивных схем есть два принципиальных недостатка. Как видно из приведенных здесь схем, катушка индуктивности в них включена последовательно с нагрузкой и, фактически, ограничивает ток через нее. В случае с устройством с небольшой и постоянной потребляемой мощностью, например, плеером или ЦАП, это не будет существенной проблемой. Однако, подключив к такому фильтру мощный аппарат, например, усилитель или AV-ресивер, потребляемая энергия которого не только значительна, но должна нарастать почти мгновенно, можно сузить динамический диапазон звука в системе. И чем совершеннее фильтр (то есть чем больше фильтрующих звеньев он имеет), тем это ограничение будет существеннее. Поэтому в качественных сетевых фильтрах, рассчитанных на использование в AV-системах, всегда оставляют одну или несколько розеток с прямым подключением к сети. Хотя за пользователем все равно остается свобода выбора и, если уровень помех в сети значителен, то подключение к фильтрованной розетке даже мощного усилителя может оказаться предпочтительнее.


Сетевой фильтр TAGA Harmony PF-2000 оснащен и розетками с фильтрацией, и с прямым подключением к сети

Вторым недостатком простых пассивных схем является то, что через их фильтрующий конденсатор всегда будет протекать ток с частотой 50 Гц. Это вызовет некоторое постоянное потребление энергии, даже когда вся AV-система выключена. На самом деле, величина этой энергии незначительна, но все же такие потери будут существовать. И чем совершеннее фильтр (состоящий из большего числа конденсаторов), тем эти потери будут выше.

Никаких скачков

Еще одним элементом, применяемым в пассивных сетевых фильтрах, являются варисторы. Задача этого элемента – защитить подключенное устройство от резкого повышения (бросков) сетевого напряжения. Варистор обладает свойствами резистора, сопротивление которого резко уменьшается при возрастании приложенного к нему напряжения выше определенного значения.


Внутреннее устройство сетевого фильтра-распределителя TAGA Harmony PF-1000

«Скачки» или переходные процессы в сети, как правило, создают мощные бытовые приборы – холодильники или кондиционеры. Эти помехи обычно длятся доли секунды, но при этом амплитуда их во много раз превышает величину сетевого напряжения. На практике такие скачки могут вызывать слышимые помехи в аудиосистеме. Варистор в значительной степени гасит эти помехи, при этом обладает высоким быстродействием.

Преимуществом варисторов является и то, что они не влияют на чистую сеть, то есть не оказывают влияние на работу подключенной техники, пока «все спокойно». Они также могут помочь блокировать переходные процессы на низких частотах, от которых не защищают фильтры, рассчитанные на подавление ВЧ.

Фильтровать или нет?

В современных условиях использование хотя бы простых пассивных фильтров для подключения Hi-Fi техники (особенно таких чувствительных к помехам устройств, как предусилители и фонокорректоры, ЦАП или усилители для наушников) является весьма желательным. Разумеется, такие фильтры не смогут поддерживать на требуемом уровне величину сетевого напряжения или восстановить его форму (которая может отличаться от классической синусоиды). Для этих целей предназначены гораздо более сложные и дорогие активные фильтры, которые называют сетевыми кондиционерами. Но в качестве первого этапа в борьбе за качественный звук пассивные сетевые фильтры достойны внимания меломанов.

Внимание!

Приведенные в статье электрические схемы сетевых фильтров являются только иллюстрациями. Мы категорически не приветствуем попыток самостоятельной сборки сетевых фильтров меломанами и рекомендуем использовать только продукцию, выпущенную специализированными компаниями, имеющую все необходимые сертификаты безопасности.


ᐈ Сетевые фильтры, удлинители и адаптеры в Алматы | Белый Ветер

С каждым годом в современной квартире становится все больше электроприборов, некоторые из них очень требовательны к качеству электропитания. Поэтому важно обеспечить для них свободный доступ к электророзеткам с помощью специальных устройств, делящихся по типу на:

  • Удлинитель – простой разветвитель без встроенной защиты. Подойдет для использования с самыми простыми и маломощными приборами, когда нужно получить дополнительные розетки или подключить к питанию на расстоянии.

  • Сетевой фильтр – это устройство, которое защищает электрические приборы от импульсных помех, перепадов напряжения, короткого замыкания и перегрузки сети.

  • Умная розетка – позволяет управлять параметрами энергопотребления подключенного прибора, включать или отключать его удаленно с помощью смартфона и по расписанию. Обязательная часть систем Умный дом.

Как выбрать сетевой фильтр?

В первую очередь, определите, что вы будете подключать к фильтру и в каком месте квартиры, а затем обратите внимание на следующие характеристики:

Количество выходных розеток

Если берете фильтр под конкретный прибор типа телевизора и точно знаете, что больше не будете подключать другие устройства, то можно взять компактные модели с 2-3 розетками. В других случаях – чем больше розеток, тем лучше.

Максимальный ток нагрузки и суммарная мощность

Обязательно проверьте мощность и суммарную силу потребляемого тока приборами, которые планируете подключать к фильтру. Она не должна превышать заявленных показателей в характеристиках фильтра, иначе он не будет включаться или постоянно выключаться в процессе работы.

Особенно важно проверить эти показатели, если покупаете сетевой фильтр для мощных бытовых приборов.

Максимальная рассеиваемая энергия

Измеряется в джоулях и показывает максимальный всплеск энергии, который выдержит сетевой фильтр. Чем больше, тем надежнее защитит вашу технику фильтр.

Длина кабеля

Учитывайте расположение розеток у вас дома и нужное расстояние до подключаемой техники. Лучше взять модель с некоторым запасом по длине кабеля.

Полезные особенности

  • Защитные шторки – если у вас дома маленький и любопытный ребенок, то такая функция обязательна, так как защитит маленького непоседу от травм.

  • Крепление на стену – позволит аккуратно разместить фильтр на нужной высоте от пола.

  • Заземление розеток – лишней дополнительная защита приборов и дома никогда не будет.

  • USB разъемы – с ними можно заряжать гаджеты без использования адаптеров питания.

Сравнивайте разные модели с помощью соответствующей функции и читайте про особенности реального использования в отзывах покупателей.

Доставка и оплата

Доставим купленный сетевой фильтр или переходник в Алматы, Нур-Султан (Астана), Караганду, Шымкент, Павлодар, Костанай, Усть-Каменогорск, Семей, Петропавловск, Туркестан, Актобе, Атырау, Кызылорду, Тараз, Уральск, Кокшетау или любой другой населенный пункт Казахстана удобным для вас способом, среди которых:

  • бесплатная доставка по всему Казахстану, если товар отмечен специальным значком;

  • самовывоз и курьерская доставка, в том числе и бесплатная до двери в городах Алматы, Нур-Султан (Астана), Караганда, Актобе, Павлодар, Костанай, Темиртау, Жезказган, Рудный.

Оплатить заказ можно наличными, банковской картой или через популярные платежные системы. Подробнее об условиях оплаты в этом разделе.

Читать полностью

ТОП-12 лучших сетевых фильтров 2021

Сегодня достаточно сложно представить дом или офис, в котором нет сетевого фильтра, обеспечивающего стабильную работу и долговечность использования бытовой техники. Если подобное устройство все еще отсутствует в вашем быту или вы собираетесь прикупить еще, рекомендуем ознакомиться с содержанием статьи, где представлены лучшие сетевые фильтры 2021 года, а также их ведущие производители.

Лучшие сетевые фильтры

Модель 2021 года Длина кабеля, м Номинальная сила тока, А Максимальная нагрузка, Вт
Crown Micro CMPS-10 1.8 16 3600
Pilot X-Pro 3 10
Schneider Electric APC PM5-RS 1.83 10 2300
Power Cube SPG-B-10-Black 3 10
Defender DFS 155 3 10 2200
Most Elite ERG 5 220
Belkin Surge Protectors BSV103 2.4 3680
Orico HPC-8A5U-BK 1.5 16 4000
Xiaomi Mi Power Strip Quick Charger 2.0 1.8 10 2500
Koogeek Smart Outlet O1EU 1.5 4.1 3000
APC PMF83VT-RS 3 м 3 10 2300
UNIEL S-GSP4-1,8M 1.8 16 3680

Лучшие сетевые фильтры для компьютера и другой техники

Crown Micro CMPS-10

Обладает двумя USB-выходами, а также 10-ю розетками с заземлением для компьютера и другой техники. Отличительной особенностью сетевого фильтра считается допустимая нагрузка — 3600 Вт. Это достаточно высокий показатель. 

Позаботился производитель о защите, оборудовав устройство опцией предохранения от перепадов напряжения, возгораний и коротких замыканий. 

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.8
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация, шторки на розетке
Номинальная сила тока, А 16
Максимальная нагрузка, Вт 3600 
  • большое количество розеток европейского образца;
  • номинальный ток — 16 А;
  • есть индикатор состояний;
  • прочные материалы для корпуса;
  • наличие USB.
  • средний уровень сборки – некоторые контакты плохо прилегают.

 

Pilot X-Pro

Сетевой фильтр X-Pro известной линейки Pilot может быть использован в целях обеспечения стабильной работы ПК, бытовой аудио- и видеотехники. Конструкция предусматривает наличие микропроцессорного управления и способна обеспечить приборам хорошую защиту от высокочастотных и импульсных помех, перепадов в сети, замыканий.

Оборудована функция Zero Start и защита от напряжения 380 Вт. Фильтр контролирует параметры в сети электроэнергии и при скачках автоматически отключает розетки. После нормализации состояния показателей, розетки будут снова включены.

Характеристики:

Длина кабеля, м 3
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт
  • длинный сетевой шнур;
  • есть индикация состояния;
  • встроена функция контроля Zero Start;
  • микропроцессорное управление;
  • автоматическое отключение при скачках.
  • небольшое расстояние между розетками.

 

Schneider Electric APC PM5-RS

Это один из лучших сетевых фильтров для дома. Розетки с защитными шторками и наличие защитных функций способствуют стабильному использованию электрических приборов и позволяют предотвратить удар током. Оборудована модель световым индикатором, который расположен на корпусе. Он помогает предупредить пользователя о сбоях в сети и дает понять, что нужно сохранить, например, игру или файл и отключить технику.

В сетевой фильтр встроено 5 розеток европейского типа. Подключать в последний выход удобно крупногабаритную вилку, так как там достаточно много пространства.

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.83
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт 2300
  • световой индикатор, сигнализирующий о сбоях в сети;
  • корпус выполнен из прочного пластика без люфтов;
  • удобство.
  • короткий кабель 1,83 м, но поможет решить эту проблему обычная переноска.

 

Лучшие недорогие сетевые фильтры 

Power Cube SPG-B-10-Black

Сетевой фильтр выполнен в черном корпусе из негорючего пластика не склонного к механическим повреждениям. Состоит из 5 розеток с заземлением и ограничением — 2,2 кВт. Подойдет для холодильника телевизора, МФУ и прочей бытовой техники. Есть автоматический предохранитель на 10А и световой индикатор. Удобство использования Power Cube обеспечено не только наличием крепления на стену, но и опцией защиты от замыканий, перегрузки и импульсных помех.

Характеристики:

Длина кабеля, м 3
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт
  • корпус из прочного пластика;
  • крепление на стену;
  • кабель – 3 м.
  • при первом использовании присутствует запах пластика.

 

Defender DFS 155

Это отличное решение для дома с ограниченным числом розеток. Также Defender DFS 155 станет незаменимым в крупных офисах. По соотношению цены и качества является лучшим в ТОПе. Оснащен сетевой фильтр 6 евророзетками с заземлением. Ограничение на общую мощность – 2200 Вт.

Оборудован в конструкции выключателя предохранитель, который оказывает защиту приборам от коротких замыканий в сети и перегрузок. Корпус надежный. Производитель использовал для него негорючий пластик. Есть возможность прикрепить фильтр на стену.

Характеристики:

Длина кабеля, м 5
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт 2200

Преимущества:

световой индикатор показывает, включен сетевой фильтр или нет;

  • кабель 5 м;
  • есть предохранитель.
  • сборка среднего уровня — прилегание контактов не плотное.

 

Most Elite ERG

Данная модель сетевого фильтра рекомендуется для включения компьютерной техники и аудиоаппаратуры в электросетях с относительно стабильным напряжением. 

Оборудована модель 5-ю розетками, защитой от перегрева и чрезмерных перегрузок, высокочастотных помех. Особенностью данного сетевого фильтра является наличие выключателей для каждой розетки. Допустимая мощность – 2,2 кВт. Корпус прочный. Использован негорючий и стойкий к механическим повреждениям пластик. Можно повесить сетевой фильтр на стену, для этого есть специальное крепление на корпусе. 

Характеристики:

Длина кабеля, м 5
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А
Максимальная нагрузка, Вт 2200
  • выключатели для каждой розетки;
  • прочный корпус;
  • крепление на стену и прочие поверхности;
  • безопасность использования.
  • короткий кабель 2 м и довольно тонкий.

 

Лучшие сетевые фильтры с USB 

Belkin Surge Protectors BSV103

Сетевой фильтр включает в себя 1 розетку и 2 USB-выхода с силой тока 2,4 А. Может быть использован в офисе или домашнем кабинете. Удобным решением стало присутствие возможности поворота розетки на 45°, таким образом, устройство можно использовать в любой точке помещения.

Также стоит отметить наличие высокого уровня поглощения энергии, оборудованную защиту от короткого замыкания, помех и перегрузок сети. Производитель дополнил розетку специальными шторками, которые предотвращают возможность механического повреждения. Корпус сделан из пластика с отличными характеристиками прочности и ударостойкости. 

Характеристики:

Длина кабеля, м
Функции защита от короткого замыкания, помех и перегрузок сети, LED-индикация
Номинальная сила тока, А 2,4
Максимальная нагрузка, Вт 3680
  • LED-индикация;
  • наличие USB;
  • компактные размеры;
  • удобство использования;
  • безопасность.
  • высокая стоимость.

 

Orico HPC-8A5U-BK

Данный сетевой фильтр от Orico предназначен тем, кто привык иметь под рукой много гаджетов: смартфоны, планшеты, фотоаппараты и прочие бытовые приборы. Встроено 8 розеток и 5 USB-разъемов. Ограничения по мощности – 4000 Вт. Отличается модель возможностью интеллектуального распознавания. Данная технология позволяет устройству автоматически определять параметры девайса, который был подключен в розетку и пропускать ток с наиболее подходящими характеристиками.

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.5
Функции заземление, выключатель на корпусе
Номинальная сила тока, А 16
Максимальная нагрузка, Вт 4000
  • большое количество розеток и разъемов USB;
  • технология распознавания девайса;
  • быстрая зарядка устройств;
  • прочный корпус из пластика.
  • нет возможности повесить сетевой фильтр на стену – крепления отсутствуют.

 

Сетевые фильтры для умного дома

Xiaomi Mi Power Strip Quick Charger 2.0

В данной модели от Xiaomi встроено 3 международных розетки и 3 USB разъема. Благодаря решению производителя оснастить сетевой фильтр модулем Wi-Fi в нем есть возможность дистанционного управления, поэтому работу фильтра можно настроить с точным расписанием, контролируя учет энергопотребления.

Розетки оснащены шторками для защиты — это полезное решение, если в доме есть маленькие дети. Также фильтр оборудован защитой от перепадов в сети, перегрузок, обеспечивая стабильную работу бытовым приборам.

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.8
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация, шторки на розетке
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт 2500
  • дистанционное управление;
  • приемлемая цена;
  • наличие таймера;
  • безопасность использования.
  • длина кабеля всего 1,8 м, может потребоваться стандартный удлинитель.

 

Koogeek Smart Outlet O1EU

Этот сетевой фильтр станет также полезен для подключения к системе «умный» дом. Обусловлено это наличием опции соединения по Wi-Fi со смартфона, поэтому регулировать режим работы фильтра можно на расстоянии. Нужно лишь загрузить на гаджет специальное приложение от Koogeek. Есть еще одна возможность управления фильтром – голосом.

Корпус модели выполнен из пластика, стойкого к горению и механическим ударам. Реализована защита от замыкания, перепадов и перегрузки сети. Позаботился производитель о наличии дополнительных возможностей. К примеру, есть функция работы фильтра по сценарию и его переход в режим экономии энергии. Ограничение на подключение по мощности – 3000 Вт.

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.5
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация, распознавание голоса
Номинальная сила тока, А 4.1
Максимальная нагрузка, Вт 3000
  • USB;
  • простота и удобство управления;
  • Wi-Fi подключение;
  • распознавание голоса владельца для управления фильтром.

 

Сетевые фильтры с дополнительными возможностями 

APC PMF83VT-RS 3 м

В нем предусмотрено сразу 8 розеток. Расположены они компактно, что положительно отразилось на домашнем использовании фильтра. Есть защита, которая позволяет предотвратить поломку телевизора, телефона и ПК, если наблюдаются перепады напряжения в сети, замыкание. Эксперты отмечают, что фильтр идеален в плане сглаживания высоких нагрузок и энергопоглощения. Следить за работой систем защиты можно с помощью световых индикаторов. Их всего 3 шт.

Характеристики:

Длина кабеля, м 3
Функции защита от перепадов, индикатор перегрузки, индикатор состояния защиты
Номинальная сила тока, А 10
Максимальная нагрузка, Вт 2300
  • кабель 3 м;
  • наличие световой информативной индикации;
  • качественная сборка;
  • наличие защиты от перепадов;
  • компактные размеры.
  • высокая стоимость.

 

UNIEL S-GSP4-1,8M

В данный сетевой фильтр встроено 4 розетки с заземлением, 2 USB разъема с силой тока 2 А и 2 слотами для зарядки батареек (АА и ААА стандарт). Это полезная покупка для тех людей, которые активно используют устройства, работающие на аккумуляторных батареях. 

Все розетки имеют защитные шторки. Модель имеет защиту от перегрузки, перегрева, импульсных помех в сети и отличается небольшой стоимостью.

Характеристики:

Длина кабеля, м 1.8
Функции заземление, выключатель на корпусе, световая индикация
Номинальная сила тока, А 16
Максимальная нагрузка, Вт 3680
  • функциональность;
  • наличие защиты от разных факторов в сети;
  • высокая мощность USB разъемов;
  • приемлемая цена.
  • среднее качество сборки. 

 

Лучшие фирмы сетевых фильтров

Orico

Одна из самых высокотехнологичных компаний, которая использует для разработки и выпуска устройств инновационные решения. Ассортимент представлен приборами передачи данных, девайсами для зарядки и питания. Бренд имеет права на 70 патентов и эта цифра с каждым годом растет.

Buro

Компания занимается производством офисной оргтехники и аксессуаров, канцелярии. Ассортимент не только регулярно расширяется, но и отличается приемлемостью цен, высоким качеством. 

Schneider Electric

Французская компания, выпускающая надежное и стабильное оборудование. Основной специализацией является обеспечение дата-центров, энергетических подкомплексов, но также есть линейка для бытового использования.

Sven

Отечественный производитель, который специализируется на производстве периферии для ПК и систем акустики, предлагая большой ассортимент сетевых фильтров по приемлемой для покупателя цене. Основная база производства находится в Тайване и КНР.

Power Cube

Еще один российский бренд, который является большим производственным холдингом. Ассортимент представлен разными сетевыми проводами, шнурами, удлинителями и акустическими кабелями. 

Defender

Российская марка выпускает только аксессуары для ПК и периферийные устройства на протяжении 30-ти лет. База производства находится в Азии и странах западной Европы.

IEK

Изначально марка специализировалась на низковольтной продукции, но в последующем сегмент товаров был расширен. Сегодня это ведущий производитель электротехнической продукции.

ЗИС

Сетевые фильтры Pilot являются ведущей линейкой в производственном процессе ЗИС. Компания выпускает компьютерные аксессуары, начиная с 1992 года. Сегодня ассортимент товаров регулярно расширяется.

СЗП Энергия

На протяжении 20-ти лет компания выпускает устройства для защиты электротехники. Большой популярностью пользуются сетевые фильтры MOST, как у экспертов, так и у простых пользователей.

ЭРА

Производство электротоваров для домов и офисов является основной специализацией отечественной марки ЭРА. Также в ассортименте марки есть осветительные приборы. За 15 лет существования «ЭРА» смогла добиться отличной репутации на рынке.

APC

АРС среди экспертов славится качеством отменного производителя ИБП. Входит в число масштабного холдинга.

Rubetek

Регулярное развитие в сфере производства электротехнического оборудования позволило российской компании удерживаться на рынке несколько десятков лет в качестве одного из лидеров. В ассортименте бренда встречаются устройства для «умного» дома. Основной акцент делается на технологичность продуктов.

Какой сетевой фильтр лучше?

Неплохим решением для дома и офиса станут сетевые фильтры марок 

Sven, Power Cube, Defender. Порадует покупателя хорошее соотношение цены и качества этих устройств. Единственное, стоит понимать, что нужно соблюдать рекомендации производителя и не перегружать фильтры, в обратном случае даже самые мощные приборы могут сгореть. 

Если наблюдаются постоянные скачки напряжения в сети или же перегрузки, тогда рекомендуется отдать предпочтении более дорогостоящим моделям от APC, Xiaomi, Orico, Buro. Цена обусловлена не только наценками за популярность имени бренда, но и наличием кабелей, предохранителей и дополнительных опций, применением более качественного пластика. 

 

Как работают сверточные слои в нейронных сетях с глубоким обучением?

Последнее обновление: 17 апреля 2020 г.

Сверточные слои являются основными строительными блоками, используемыми в сверточных нейронных сетях.

Свертка — это простое применение фильтра к входным данным, что приводит к активации. Повторное применение одного и того же фильтра к входным данным приводит к созданию карты активаций, называемой картой признаков, которая указывает расположение и силу обнаруженных признаков во входных данных, таких как изображение.

Нововведением сверточных нейронных сетей является возможность автоматического изучения большого количества фильтров параллельно, характерных для обучающего набора данных, в условиях ограничений конкретной задачи прогнозного моделирования, такой как классификация изображений. Результатом являются очень специфические особенности, которые можно обнаружить в любом месте на входных изображениях.

В этом руководстве вы узнаете, как работают свертки в сверточной нейронной сети.

После прохождения этого урока вы будете знать:

  • Сверточные нейронные сети применяют фильтр к входным данным для создания карты объектов, которая обобщает присутствие обнаруженных объектов во входных данных.
  • Фильтры можно создавать вручную, например, детекторы линий, но инновация сверточных нейронных сетей заключается в том, чтобы изучать фильтры во время обучения в контексте конкретной задачи прогнозирования.
  • Как рассчитать карту признаков для одномерных и двумерных сверточных слоев в сверточной нейронной сети.

Начните свой проект с моей новой книги Deep Learning for Computer Vision, включающей пошаговых руководств и файлов исходного кода Python для всех примеров.

Начнем.

Нежное введение в сверточные слои для нейронных сетей с глубоким обучением
Фото Mendhak, некоторые права защищены.

Обзор учебника

Это руководство разделено на четыре части; они:

  1. Свертка в сверточных нейронных сетях
  2. Свертка в компьютерном зрении
  3. Сила изученных фильтров
  4. Рабочий пример сверточных слоев

Хотите получить результаты с помощью глубокого обучения для компьютерного зрения?

Пройдите мой бесплатный 7-дневный экспресс-курс по электронной почте прямо сейчас (с образцом кода).

Нажмите, чтобы зарегистрироваться, а также получить бесплатную электронную версию курса в формате PDF.

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Свертка в сверточных нейронных сетях

Сверточная нейронная сеть, или сокращенно CNN, представляет собой специализированный тип модели нейронной сети, предназначенный для работы с данными двумерного изображения, хотя их можно использовать с одномерными и трехмерными данными.

Центральным элементом сверточной нейронной сети является сверточный слой, давший название сети.Этот слой выполняет операцию, называемую «свертка ».

В контексте сверточной нейронной сети свертка — это линейная операция, которая включает умножение набора весов на входные данные, как и в традиционной нейронной сети. Учитывая, что метод был разработан для двумерного ввода, умножение выполняется между массивом входных данных и двумерным массивом весов, называемым фильтром или ядром.

Фильтр меньше, чем входные данные, и тип умножения, применяемого между патчем размера фильтра входных данных и фильтром, представляет собой скалярное произведение.Скалярное произведение — это поэлементное умножение между фрагментом входных данных размером с фильтр и фильтром, которое затем суммируется, что всегда приводит к одному значению. Поскольку в результате получается одно значение, операцию часто называют «скалярным произведением на ».

Использование фильтра меньшего размера, чем входные данные, является преднамеренным, поскольку позволяет многократно умножать один и тот же фильтр (набор весов) на входной массив в разных точках на входе. В частности, фильтр систематически применяется к каждой перекрывающейся части или участку размером с фильтр входных данных слева направо, сверху вниз.

Систематическое применение одного и того же фильтра к изображению — мощная идея. Если фильтр предназначен для обнаружения объекта определенного типа на входе, то систематическое применение этого фильтра ко всему входному изображению дает фильтру возможность обнаруживать этот объект в любом месте изображения. Эта возможность обычно называется трансляционной инвариантностью, т.е. общий интерес к тому, присутствует ли функция, а не где она присутствовала.

Инвариантность к локальному переводу может быть очень полезным свойством, если мы больше заботимся о том, присутствует ли какой-либо признак, чем о том, где именно он находится.Например, при определении того, содержит ли изображение лицо, нам не нужно знать расположение глаз с точностью до пикселя, нам просто нужно знать, что есть глаз с левой стороны лица и глаз с правой стороны. сторона лица.

— Страница 342, Глубокое обучение, 2016.

Результатом однократного умножения фильтра на входной массив является одно значение. Поскольку фильтр применяется несколько раз к входному массиву, результатом является двумерный массив выходных значений, представляющих фильтрацию ввода.Таким образом, двумерный выходной массив этой операции называется «картой признаков ».

После создания карты объектов мы можем передать каждое значение в карте объектов через нелинейность, такую ​​как ReLU, так же, как мы делаем это для выходных данных полносвязного слоя.

Пример применения фильтра к двумерному входу для создания карты объектов

Если вы работаете в области обработки цифровых сигналов или в смежной области математики, вы можете понимать операцию свертки на матрице как нечто иное.В частности, фильтр (ядро) переворачивается перед применением к входным данным. Технически свертка, описанная при использовании сверточных нейронных сетей, на самом деле представляет собой « взаимную корреляцию» . Тем не менее, в глубоком обучении это называется операцией « свертки ».

Многие библиотеки машинного обучения реализуют взаимную корреляцию, но называют это сверткой.

— Страница 333, Глубокое обучение, 2016.

Таким образом, у нас есть вход , такой как изображение значений пикселей, и у нас есть фильтр , который представляет собой набор весов, и фильтр систематически применяется к входным данным для создания карты признаков . .

Свертка в компьютерном зрении

Идея применения операции свертки к данным изображения не нова и не уникальна для сверточных нейронных сетей; это обычная техника, используемая в компьютерном зрении.

Исторически сложилось так, что фильтры разрабатывались вручную экспертами по компьютерному зрению, которые затем применялись к изображению, чтобы получить карту объектов или результат применения фильтра, а затем каким-то образом упростить анализ изображения.

Например, ниже представлен созданный вручную фильтр 3×3 элемента для обнаружения вертикальных линий:

0.0, 1,0, 0,0 0,0, 1,0, 0,0 0,0, 1,0, 0,0

0,0, 1,0, 0,0

0,0, 1,0, 0,0

0,0, 1,0, 0,0

Применение этого фильтра к изображению приведет к тому, что карта объектов будет содержать только вертикальные линии. Это детектор вертикальной линии.

Это видно по значениям веса в фильтре; любые значения пикселей в центральной вертикальной линии будут активированы положительно, а любые значения с обеих сторон будут активированы отрицательно.Систематическое перетаскивание этого фильтра по значениям пикселей на изображении может выделить только пиксели вертикальной линии.

Можно также создать и применить к изображению детектор горизонтальных линий, например:

0,0, 0,0, 0,0 1,0, 1,0, 1,0 0,0, 0,0, 0,0

0,0, 0,0, 0,0

1,0, 1,0, 1,0

0,0, 0,0, 0,0

Объединение результатов обоих фильтров, например.грамм. объединение обеих карт объектов приведет к выделению всех строк на изображении.

Набор из десятков или даже сотен других небольших фильтров может быть разработан для обнаружения других особенностей изображения.

Новшество использования операции свертки в нейронной сети заключается в том, что значения фильтра представляют собой веса, которые необходимо изучить во время обучения сети.

Сеть узнает, какие типы признаков следует извлекать из входных данных. В частности, при обучении стохастическому градиентному спуску сеть вынуждена учиться извлекать признаки из изображения, которые минимизируют потери для конкретной задачи, для решения которой сеть обучается, например.грамм. извлекать признаки, наиболее полезные для классификации изображений как собак или кошек.

В этом контексте вы можете видеть, что это мощная идея.

Сила выученных фильтров

Изучение одного фильтра, специфичного для задачи машинного обучения, — это мощная техника.

Однако на практике сверточные нейронные сети достигают гораздо большего.

Несколько фильтров

Сверточные нейронные сети не обучаются ни одному фильтру; они фактически изучают несколько функций параллельно для заданного ввода.

Например, сверточный слой обычно изучает от 32 до 512 фильтров параллельно для данного входа.

Это дает модели 32 или даже 512 различных способов извлечения признаков из входных данных или множество различных способов как « научиться видеть », так и после обучения множество различных способов « увидеть » входных данных.

Это разнообразие позволяет специализироваться, например. не просто линии, а конкретные линии, наблюдаемые в ваших конкретных тренировочных данных.

Несколько каналов

Цветные изображения имеют несколько каналов, обычно по одному на каждый цветовой канал, например красный, зеленый и синий.

С точки зрения данных это означает, что одно изображение, предоставленное в качестве входных данных для модели, фактически представляет собой три изображения.

Фильтр всегда должен иметь то же количество каналов, что и вход, часто упоминается как « глубина ». Если входное изображение имеет 3 канала (например, глубина 3), то фильтр, применяемый к этому изображению, также должен иметь 3 канала (например, глубина 3).грамм. глубина 3). В этом случае фильтр 3×3 фактически будет 3x3x3 или [3, 3, 3] для строк, столбцов и глубины. Независимо от глубины ввода и глубины фильтра, фильтр применяется к входу с использованием операции скалярного произведения, в результате чего получается одно значение.

Это означает, что если сверточный слой имеет 32 фильтра, то эти 32 фильтра являются не только двумерными для ввода двумерного изображения, но и трехмерными, имеющими определенные веса фильтров для каждого из трех каналов.Тем не менее, каждый фильтр дает одну карту объектов. Это означает, что глубина вывода применения сверточного слоя с 32 фильтрами равна 32 для созданных 32 карт объектов.

Несколько слоев

Сверточные слои применяются не только к входным данным, т.е. необработанные значения пикселей, но их также можно применять к выходным данным других слоев.

Наложение сверточных слоев позволяет выполнять иерархическую декомпозицию входных данных.

Учтите, что фильтры, работающие непосредственно с необработанными значениями пикселей, научатся извлекать элементы низкого уровня, такие как линии.

Фильтры, которые работают с выходными данными первых линейных слоев, могут извлекать объекты, представляющие собой комбинации объектов более низкого уровня, например объекты, состоящие из нескольких линий для выражения форм.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока очень глубокие слои не будут извлекать лица, животных, дома и так далее.

Именно это мы и видим на практике. Абстрагирование признаков на более высокие и более высокие порядки по мере увеличения глубины сети.

Рабочий пример сверточных слоев

Библиотека глубокого обучения Keras предоставляет набор сверточных слоев.

Мы можем лучше понять операцию свертки, рассмотрев некоторые рабочие примеры с надуманными данными и созданными вручную фильтрами.

В этом разделе мы рассмотрим как одномерный сверточный слой, так и двумерный сверточный слой, чтобы конкретизировать операцию свертки и предоставить рабочий пример использования слоев Keras.

Пример одномерного сверточного слоя

Мы можем определить одномерный ввод, содержащий восемь элементов со значением 0.0, с двухэлементной выпуклостью посередине со значениями 1.0.

Входные данные для Keras должны быть трехмерными для одномерного сверточного слоя.

Первое измерение относится к каждой входной выборке; в этом случае у нас есть только один образец. Второе измерение относится к длине каждого образца; в данном случае длина равна восьми. Третье измерение относится к количеству каналов в каждом образце; в этом случае у нас есть только один канал.

Следовательно, форма входного массива будет [1, 8, 1].

# определяем входные данные данные = массив ([0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]) данные = data.reshape (1, 8, 1)

# определение входных данных

data = asarray([0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0])

data = data.reshape(1, 8, 1)

Мы определим модель, которая ожидает, что входные выборки будут иметь форму [8, 1].

Модель будет иметь один фильтр в форме 3-х или трехэлементной ширины.Keras относится к форме фильтра как kernel_size .

# создать модель модель = Последовательный() model.add(Conv1D(1, 3, input_shape=(8, 1)))

# создать модель

model = Sequential()

model.add(Conv1D(1, 3, input_shape=(8, 1)))

По умолчанию фильтры в сверточном слое инициализируются со случайными весами.В этом надуманном примере мы вручную укажем веса для одного фильтра. Мы определим фильтр, способный обнаруживать неровности, то есть высокое входное значение, окруженное низкими входными значениями, как мы определили в нашем примере ввода.

Трехэлементный фильтр, который мы определим, выглядит следующим образом:

Сверточный слой также имеет входное значение смещения, для которого также требуется вес, который мы установим равным нулю.

Таким образом, мы можем заставить веса нашего одномерного сверточного слоя использовать наш созданный вручную фильтр следующим образом:

# определяем детектор вертикальных линий веса = [массив([[[0]],[[1]],[[0]]]), массив([0.0])] # сохраняем веса в модели model.set_weights(веса)

# определить детектор вертикальной линии модель

model.set_weights(веса)

Веса должны быть указаны в трехмерной структуре с точки зрения строк, столбцов и каналов. Фильтр имеет одну строку, три столбца и один канал.

Мы можем получить веса и убедиться, что они установлены правильно.

# подтверждаем, что они были сохранены печать (модель.get_weights())

# подтвердите, что они были сохранены

print(model.get_weights())

Наконец, мы можем применить единый фильтр к нашим входным данным.

Мы можем добиться этого, вызвав для модели функцию predict() .Это вернет карту объектов напрямую: это результат систематического применения фильтра ко входной последовательности.

# применить фильтр к входным данным yhat = model.predict(данные) печать (yhat)

# применить фильтр к входным данным

yhat = model.predict(data)

print(yhat)

Связывая все это вместе, полный пример приведен ниже.

# пример расчета 1d свертки из массива импорта numpy из keras.models импорт последовательный из keras.layers импортировать Conv1D # определяем входные данные данные = массив ([0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]) данные = данные.изменить форму (1, 8, 1) # создать модель модель = Последовательный() model.add(Conv1D(1, 3, input_shape=(8, 1))) # определяем детектор вертикальных линий веса = [массив([[[0]],[[1]],[[0]]]), массив([0.0])] # сохраняем веса в модели модель.set_weights (веса) # подтверждаем, что они были сохранены печать (модель.get_weights()) # применить фильтр к входным данным yhat = model.predict(данные) печать (yhat)

1

2

2

3

4

5

6

7

8

70002

8

9

10

11

12

13

12

14

13

14

15

16

17

18

19

# пример расчета 1d сверток

из numpy import asarray

из keras.models import Sequential

from keras.layers import Conv1D

# определить входные данные

data = asarray([0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0])

data = data.reshape(1 , 8, 1)

# создать модель

model = Sequential()

model.add(Conv1D(1, 3, input_shape=(8, 1)))

# определить детектор вертикальной линии

weights = [asarray([[[0]],[[1]],[[0]]]), asarray([0.0])]

# сохранить веса в модели

model.set_weights(weights)

# подтвердите, что они были сохранены

print(model.get_weights())

# применить фильтр к входным данным

yhat = model.predict(data)

print(yhat)

При выполнении примера сначала печатаются веса сети; это подтверждение того, что наш ручной фильтр был установлен в модели, как мы и ожидали.

Затем к входному шаблону применяется фильтр, рассчитывается и отображается карта признаков. Из значений карты признаков видно, что выпуклость была обнаружена правильно.

[массив([[[0.]], [[1.]], [[0.]]], dtype=float32), массив([0.], dtype=float32)] [[[0.] [0.] [1.] [1.] [0.] [0.]]]

[массив([[[0.]],

       [[1.]],

       [[0.]]], dtype=float32), массив([0.], dtype=float32)]

 

[[[0.]

  [0.]

  [1.]

  [1.]

  [0.]

  [0.]]]

Давайте поближе посмотрим, что здесь произошло.

Напомним, что ввод представляет собой вектор из восьми элементов со значениями: [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0].

Сначала трехэлементный фильтр [0, 1, 0] был применен к первым трем входам ввода [0, 0, 0] путем вычисления скалярного произведения (оператор «.»), что привело к одному выходу значение в карте признаков равно нулю.

Напомним, что скалярное произведение — это сумма поэлементных умножений, или здесь это (0 x 0) + (1 x 0) + (0 x 0) = 0.В NumPy это можно реализовать вручную как:

из массива импорта numpy печать (массив ([0, 1, 0]). точка (массив ([0, 0, 0])))

из numpy import asarray

print(asarray([0, 1, 0]).dot(asarray([0, 0, 0])))

В нашем ручном примере это выглядит следующим образом:

[0, 1, 0] . [0, 0, 0] = 0

[0, 1, 0] .[0, 0, 0] = 0

Затем фильтр перемещался по одному элементу входной последовательности, и процесс повторялся; в частности, тот же фильтр был применен к входной последовательности с индексами 1, 2 и 3, что также привело к нулевому результату на карте объектов.

[0, 1, 0] . [0, 0, 1] = 0

[0, 1, 0] . [0, 0, 1] = 0

Мы ведем систематизацию, поэтому снова фильтр перемещается еще по одному элементу ввода и применяется к входу с индексами 2, 3 и 4.На этот раз результатом является значение единицы на карте объектов. Мы обнаружили эту функцию и активировали ее соответствующим образом.

[0, 1, 0] . [0, 1, 1] = 1

[0, 1, 0] . [0, 1, 1] = 1

Процесс повторяется до тех пор, пока мы не рассчитаем всю карту признаков.

Обратите внимание, что карта объектов состоит из шести элементов, тогда как наш ввод состоит из восьми элементов. Это артефакт применения фильтра к входной последовательности.Существуют и другие способы применить фильтр к входной последовательности, который изменяет форму результирующей карты объектов, например заполнение, но мы не будем обсуждать эти методы в этом посте.

Вы можете себе представить, что с разными входными данными мы можем обнаружить функцию с большей или меньшей интенсивностью и с разными весами в фильтре, что мы будем обнаруживать разные функции во входной последовательности.

Пример 2D-сверточного слоя

Мы можем расширить пример обнаружения рельефа в предыдущем разделе до детектора вертикальных линий в двумерном изображении.

Опять же, мы можем ограничить ввод, в данном случае квадратным входным изображением 8×8 пикселей с одним каналом (например, в оттенках серого) с одной вертикальной линией посередине.

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0] [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1 , 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]

Входные данные для слоя Conv2D должны быть четырехмерными.

Первое измерение определяет образцы; в этом случае имеется только один образец. Второе измерение определяет количество строк; в данном случае восемь. Третье измерение определяет количество столбцов, в данном случае снова восемь, и, наконец, количество каналов, которое в данном случае равно одному.

Таким образом, вход должен иметь четырехмерную форму [выборки, строки, столбцы, каналы] или [1, 8, 8, 1] в этом случае.

# определяем входные данные данные = [[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]] данные = массив (данные) данные = данные.изменить форму (1, 8, 8, 1)

# определение входных данных

data = [[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]]

данные = массив(данные)

данные = данные.изменить форму(1, 8, 8, 1)

Мы определим Conv2D с одним фильтром, как мы это делали в предыдущем разделе с примером Conv1D.

Фильтр будет двумерным и квадратным размером 3×3. Слой будет ожидать, что входные образцы будут иметь форму [столбцы, строки, каналы] или [8,8,1].

# создать модель модель = Последовательный() model.add(Conv2D(1, (3,3), input_shape=(8, 8, 1)))

# создать модель

модель = Sequential()

модель.добавить (Conv2D (1, (3,3), input_shape = (8, 8, 1)))

Мы определим фильтр детектора вертикальных линий для обнаружения одной вертикальной линии во входных данных.

Фильтр выглядит следующим образом:

Мы можем реализовать это следующим образом:

# определяем детектор вертикальных линий детектор = [[[[0]],[[1]],[[0]]], [[[0]],[[1]],[[0]]], [[[0]],[[1]],[[0]]]] веса = [массив (детектор), массив ([0.0])] # сохраняем веса в модели model.set_weights(веса) # подтверждаем, что они были сохранены печать (модель.get_weights())

# определить детектор вертикальной линии 0]]],

            [[[0]],[[1]],[[0]]]]

weights = [asarray(detector), asarray([0.0])]

# сохранить веса в модели

модели

.set_weights(weights)

# подтвердите, что они были сохранены

print(model.get_weights())

Наконец, мы применим фильтр к входному изображению, что приведет к карте объектов, которая, как мы ожидаем, покажет обнаружение вертикальной линии на входном изображении.

# применить фильтр к входным данным yhat = model.predict(данные)

# применить фильтр к входным данным

yhat = модель.прогнозировать (данные)

Форма вывода карты объектов будет четырехмерной с формой [пакет, строки, столбцы, фильтры]. Мы будем выполнять один пакет, и у нас есть один фильтр (один фильтр и один входной канал), поэтому выходная форма будет [1, ?, ?, 1]. Мы можем красиво напечатать содержимое одной карты объектов следующим образом:

для r в диапазоне (yhat.shape[1]): # вывести каждый столбец в строке print([yhat[0,r,c,0] для c в диапазоне(yhat.форма[2])])

для r в диапазоне (yhat.shape[1]):

# вывести каждый столбец в строке

print([yhat[0,r,c,0] для c в диапазоне (yhat.shape[2] )])

Связывая все это вместе, полный пример приведен ниже.

# пример расчета 2d свертки из массива импорта numpy из keras.models импорт последовательный из keras.layers импортировать Conv2D # определяем входные данные данные = [[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]] данные = массив (данные) данные = данные.изменить форму (1, 8, 8, 1) # создать модель модель = Последовательный() model.add(Conv2D(1, (3,3), input_shape=(8, 8, 1))) # определяем детектор вертикальных линий детектор = [[[[0]],[[1]],[[0]]], [[[0]],[[1]],[[0]]], [[[0]],[[1]],[[0]]]] веса = [массив (детектор), массив ([0.0])] # сохраняем веса в модели model.set_weights(веса) # подтверждаем, что они были сохранены печать (модель.get_weights()) # применить фильтр к входным данным йхат = модель.предсказать (данные) для r в диапазоне (yhat.shape[1]): # вывести каждый столбец в строке print([yhat[0,r,c,0] для c в диапазоне(yhat.shape[2])])

1

2

2

3

4

5

6

7

8

70002

8

9

10

11

12

13

12

14

13

14

15

16

17

18

19

20

20

21

22

23

240002 23

25

240002 26

25

27 20002 26

27

28

29

30

30

31

32

# пример расчета 2d сверток

from numpy import asarray

from keras.model import Sequential

from keras.layers import Conv2D

# определить входные данные

data = [[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1 , 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1 , 1, 0, 0, 0],

[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0]]

data = asarray(data)

data = data.reshape(1, 8, 8, 1)

# создать модель

модель = Sequential()

модель.add(Conv2D(1, (3,3), input_shape=(8, 8, 1)))

# определить детектор вертикальной линии

детектор = [[[[0]],[[1]],[ [0]]],

            [[[0]],[[1]],[[0]]]],

                  [[[0]],[[1]],[[0]]]]

weights = [asarray(detector), asarray([0.0])]

# сохранить веса в модели

model.set_weights(weights)

# подтвердить, что они были сохранены )

# применить фильтр к входным данным

yhat = модель.предсказать(данные)

для r в диапазоне (yhat.shape[1]):

# вывести каждый столбец в строке

print([yhat[0,r,c,0] для c в диапазоне(yhat. форма[2])])

Первый запуск примера подтверждает, что созданный вручную фильтр был правильно определен в весах слоев

Затем распечатывается рассчитанная карта объектов. По шкале чисел видно, что фильтр действительно обнаружил единственную вертикальную линию с сильной активацией в середине карты признаков.

[массив([[[[0.]], [[1.]], [[0.]]], [[[0.]], [[1.]], [[0.]]], [[[0.]], [[1.]], [[0.]]]], dtype=float32), массив([0.], dtype=float32)] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0] [0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0]

[массив([[[[0.]],

        [[1.]],

        [[0.]]],

       [[[0.]],

        [[1.]],

90 002.  [] ,

       [[[0.]],

        [[1.]],

         [[0.]]]], dtype=float32), array([0.], dtype=float32)]

[0.0, 0.0, 3.0, 3.0, 0.0, 0.0]

[0.0, 0.0, 3.0, 3.0, 0.0, 0.0]

[0.0, 0.0, 3.0, 3.0, 9.0, 002]

[0.0, 0.0, 3.0, 3.0, 0.0, 002] 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0]

[0,0, 0,0, 3.0, 3,0, 0,0, 0,0]

[0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0]

Давайте подробнее рассмотрим, что было рассчитано.

Сначала фильтр применялся к левому верхнему углу изображения или фрагменту изображения размером 3×3 элемента. Технически патч изображения является трехмерным с одним каналом, и фильтр имеет такие же размеры. Мы не можем реализовать это в NumPy с помощью функции dot(), вместо этого мы должны использовать функцию tensordot(), чтобы мы могли надлежащим образом суммировать все измерения, например:

.

из массива импорта numpy из numpy импортировать тензорд m1 = asarray([[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]) m2 = asarray([[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]) печать (тензордот (м1, м2))

из numpy import asarray

из numpy import tensordot

m1 = asarray([[0, 1, 0],

  [0, 1, 0],

  [0, 1, 0]])

3

m2 = asarray([[0, 0, 0],

  [0, 0, 0],

  [0, 0, 0]])

print(tensordot(m1, m2))

Результатом этого вычисления является единственное выходное значение, равное 0.0, например, функция не была обнаружена. Это дает нам первый элемент в верхнем левом углу карты объектов.

Вручную это будет выглядеть следующим образом:

0, 1, 0 0, 0, 0 0, 1, 0 . 0, 0, 0 = 0 0, 1, 0 0, 0, 0

0, 1, 0     0, 0, 0

0, 1, 0  . 0, 0, 0 = 0

0, 1, 0     0, 0, 0

Фильтр перемещается по одному столбцу влево и процесс повторяется.Опять же, функция не обнаружена.

0, 1, 0 0, 0, 1 0, 1, 0 . 0, 0, 1 = 0 0, 1, 0 0, 0, 1

0, 1, 0     0, 0, 1

0, 1, 0  . 0, 0, 1 = 0

0, 1, 0     0, 0, 1

Еще одно движение влево к следующему столбцу, и функция обнаруживается впервые, что приводит к сильной активации.

0, 1, 0 0, 1, 1 0, 1, 0 .0, 1, 1 = 3 0, 1, 0 0, 1, 1

0, 1, 0     0, 1, 1

0, 1, 0  . 0, 1, 1 = 3

0, 1, 0     0, 1, 1

Этот процесс повторяется до тех пор, пока край фильтра не упрется в край или последний столбец входного изображения. Это дает последний элемент в первой полной строке карты объектов.

[0,0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0]

[0.0, 0,0, 3,0, 3,0, 0,0, 0,0]

Затем фильтр перемещается вниз на одну строку и обратно к первому столбцу, и процесс связан слева направо, чтобы получить вторую строку карты объектов. И так до тех пор, пока нижняя часть фильтра не упрется в нижнюю или последнюю строку входного изображения.

Опять же, как и в предыдущем разделе, мы видим, что карта признаков представляет собой матрицу 6×6, меньшую, чем входное изображение 8×8, из-за ограничений применения фильтра к входному изображению.

Дополнительное чтение

В этом разделе содержится больше ресурсов по теме, если вы хотите углубиться.

сообщений

Книги

API

Резюме

В этом руководстве вы узнали, как работают свертки в сверточной нейронной сети.

В частности, вы узнали:

  • Сверточные нейронные сети применяют фильтр к входным данным для создания карты объектов, которая обобщает присутствие обнаруженных объектов во входных данных.
  • Фильтры можно создавать вручную, например, детекторы линий, но инновация сверточных нейронных сетей заключается в том, чтобы изучать фильтры во время обучения в контексте конкретной задачи прогнозирования.
  • Как рассчитать карту признаков для одномерных и двумерных сверточных слоев в сверточной нейронной сети.

Есть вопросы?
Задавайте свои вопросы в комментариях ниже, и я постараюсь ответить.

Разработайте модели глубокого обучения для машинного зрения уже сегодня!

. Разработайте собственные модели технического зрения за считанные минуты

…. всего несколькими строками кода Python

Узнайте, как в моей новой электронной книге:
Глубокое обучение для компьютерного зрения

Он содержит самоучителей по таким темам, как:
классификация , обнаружение объектов (yolo и rcnn) , распознавание лиц (vggface и facenet) , подготовка данных и многое другое…

Наконец-то внедрите глубокое обучение в свои проекты технического зрения

Пропустить учебу. Просто Результаты.

Посмотреть, что внутри

Фильтры трафика в кампусной сети

Фильтры трафика в сети кампуса

Трафик внутри кампусной сети фильтруется в выбранных точках чтобы заблокировать определенный трафик:

  • На границе Интернета Университета установлены фильтры, ограничивающие трафика между сетью кампуса и Интернетом. Видеть [email protected] KB0010862: безопасная граница в Интернете .
  • OIT фильтрует большую часть широковещательного и многоадресного трафика IPv4 в беспроводных сетях описывает фильтры в беспроводных сетях, управляемых OIT Network Switching and Routing.
  • OIT фильтрует mDNS (многоадресную службу доменных имен) в сетях Ethernet описывает фильтры трафика mDNS. Мы фильтруем трафик, когда он пытается пройти через ядро ​​кампусной сети. Мы также фильтруем трафик, поскольку он пытается войти в любой из беспроводных сервисов. предоставляется OIT Network Switching and Routing. Эти фильтры влияют на трафик внутри кампусной сети.
  • OIT фильтрует IPv6 в беспроводных сетях описывает фильтр трафика IPv6 в беспроводных сетях, управляемых Сетевая коммутация и маршрутизация OIT.
  • OIT фильтрует AppleTalk в беспроводных сетях описывает фильтр в беспроводных сетях, управляемых OIT Network Switching and Routing. AppleTalk — устаревший протокол.
  • На каждом IP-маршрутизаторе, управляемом OIT Network Switching and Routing, мы фильтруем трафик, поступающий на каждый из сетевых интерфейсов маршрутизатора. Мы блокируем входящий трафик, поступающий с исходных адресов IPv4, отличных от тех, которые подходят для IP-сети, к которой подключен этот интерфейс маршрутизатора. Этот фильтр влияет на трафик, когда он, например, пытается покинуть подсеть.
  • Некоторые лица, отделы и группы (включая группы OIT, отличные от OIT Network Switching and Routing) установите брандмауэры и разместите некоторые устройства за этими брандмауэрами. Эти брандмауэры фильтруют выбранный трафик.

    Поскольку такие брандмауэры управляются лицами или группами, отличными от OIT Network Switching and Routing; мы не можем задокументировать фильтры, которые они реализуют, или какие части сети кампуса стоят за этими фильтрами. брандмауэры. Такие политики регулируются отдельными лицами, отделами или группами, ответственными за эти брандмауэры.

  • В точках беспроводного доступа, управляемых OIT Wireless Networking and Engineering, OIT пытается отфильтровать отправляемый подрывной трафик DHCP и BootP. теми беспроводными клиентами, которые действуют как мошеннические серверы DHCP, мошеннические серверы BootP или мошеннические агенты ретрансляции BootP. Фильтруется только нарушающий работу трафик DHCP и BootP; обычный DHCP, BootP и другой трафик того же беспроводного клиента не фильтруется.
  • Сети, построенные для конкретных приложений или клиентов, иногда имеют ограничения трафика. указывается заказчиком, для которого строилась сеть.Они различаются в зависимости от сети и здесь не описаны.

Служба Сетевая коммутация и маршрутизация OIT
Управление информационных технологий,
Университет Принстон
Последнее обновление: 28 января 2022 г.

Сетевая фильтрация — документация Network Canvas

Показывать только подмножество узлов или ребер на данном этапе интервью на основе их атрибутов.

Подробности

Сетевая фильтрация — это функция конфигурации, которую вы найдете в нескольких областях Architect.Проще говоря, он позволяет вам определить одно или несколько правил, определяющих, какие узлы или ребра должны отображаться на данном этапе (или на боковой панели — см. ниже). Его можно использовать только для отображения подмножества сети.

Это особенно полезно в тех случаях, когда содержимое этапа не относится ко всем сетевым объектам. Рассмотрим пример протокола интервью с двумя этапами — Генератор имен и Порядковая корзина. На первом этапе для каждого названного альтер участника спрашивают, занимаются ли они спортом с индивидуумом.Второй этап спрашивает: «Как часто вы занимаетесь спортом с каждым из этих людей?». Фильтрация сети для этого второго этапа, чтобы показать только те изменения с атрибутом «занимается спортом с», уменьшит нагрузку на ответ задачи и сделает протокол интервью более эффективным.

Сетевая фильтрация отличается от логики пропуска! Хотя в принципе они звучат одинаково, они достигают очень разных целей дизайна. В то время как сетевая фильтрация определяет, какие узлы показывать в пределах этапа, логика пропуска определяет, следует ли вообще показывать этап.Обратитесь к статье о логике пропуска, чтобы узнать больше.

Настройка сетевой фильтрации на сцене

Чтобы настроить сетевую фильтрацию на этапе, откройте этап в представлении временной шкалы и переключите переключатель, чтобы включить «Сетевую фильтрацию». Отсюда у вас есть возможность создать одно или несколько правил (типа alter или edge), а также установить оператор соединения , определив, должны ли совпадать «все правила» или «любое правило».

Сетевая фильтрация доступна только на интерфейсах интерпретатора имен — интерфейсах, которые добавляют атрибуты к узлам или ребрам. Он недоступен на специализированных интерфейсах генератора имен .

Правила фильтрации

Подобно правилам логики пропуска, правила фильтрации имеют два типа, которые могут быть нацелены либо на узлы, либо на ребра:

  • Правила «присутствия» : Эти правила позволяют запрашивать, существует ли в сети данный объект указанного типа, используя оператор существует или не существует .Этот тип правила обычно непригоден для большинства типичных операций фильтрации, но его можно использовать, когда данные реестра содержат узлы или ребра нескольких типов.
  • Правила «атрибутов» : Эти правила позволяют запрашивать значение переменной для данного типа объекта. Например, вы можете запросить значение переменной с именем age в типе изменения под названием «Person». Вы можете оценить результат, используя один из нескольких логических операторов, которые различаются в зависимости от типа переменной.Например, числовые переменные позволяют выполнять запросы с использованием таких операторов, как «больше» и «меньше».

В отличие от правил логики пропуска (которые объединяются в общее логическое значение true или false ), правила фильтрации применяются к каждому узлу и ребру в сети и не объединяются. Вместо этого остаются те узлы, которые удовлетворяют ограничениям правил.

Важно помнить, что фильтрация сохраняет достоверность сетевой модели: возвращаемая сеть не будет содержать осиротевших узлов при использовании запроса ребра или частично несвязанных ребер, поскольку они не являются феноменологически допустимыми.

Оператор соединения

Правила объединены в цепочку (или «объединены») с использованием логики И или ИЛИ , которая задается в разделе конфигурации сетевого фильтра с помощью параметров «Должен соответствовать» «все правила» и «любые правила» соответственно. Эти методы ведут себя так, как вы могли бы ожидать. В контексте операции фильтра:

  • ИЛИ означает, что если узел или ребро удовлетворяет любым критериям отдельного правила, он будет возвращен во всей сети.
  • И означает, что узлы и ребра в возвращенной сети должны удовлетворять критериям из всех правил .

Это означает, что выбор оператора соединения может иметь чрезвычайно важное влияние на способ коллективной оценки ваших правил. Следует соблюдать осторожность и использовать только оператор AND для связывания нескольких требуемых значений свойств, когда все значения требуются одновременно на одном узле .

Расширенный пример

Так как сетевая фильтрация может сбивать с толку новых пользователей, вот расширенный пример, иллюстрирующий функцию, которая включает в себя как правила узла, так и правила ребра.

Рассмотрим интервью, в котором вы используете социограмму для выявления сексуальных связей между альтерами и для сбора логических атрибутивных данных о ВИЧ-статусе альтеров. Давайте представим, что вы затем хотите использовать форму Per Alter или другой интерпретатор имен для сбора данных об употреблении наркотиков альтерами, но только теми, кто является ВИЧ-позитивным и , у которых есть сексуальные отношения с другим альтером в сети.

Чтобы добиться этого с помощью сетевой фильтрации, мы реализовали следующие правила ребер и узлов в форме Per Alter:

Применение этих правил на этом этапе определяет, что будут показаны только узлы с ВИЧ+, у которых есть половые отношения. Все узлы, не имеющие половых отношений, будут отфильтрованы, даже если у них есть атрибут HIV_pos = true .

Если ваш фильтрующий запрос (сумма всех определенных правил на этапе) включает правило края, вы также отфильтруете изменения.Например, если ваше правило настроено на фильтрацию существования типа ребра, такого как «пол», любые узлы, которые станут изолированными в результате этого запроса, удаляются из фильтруемой сети.

Сетевая фильтрация на боковой панели

У вас также есть возможность фильтровать содержимое боковых панелей генератора имен (где они используются). Эта функция работает точно так же, как сетевая фильтрация на уровне этапа, за исключением того, что результаты применяются только к определенной боковой панели, которую вы настраиваете.Любая установленная вами фильтрация будет применяться ко всем подсказкам на этом этапе.

Эта функция может быть особенно полезна, если вы хотите отфильтровать элементы списка. Например, ваш список может содержать атрибут, представляющий год выпуска, который вы можете использовать для фильтрации содержимого боковой панели для вопроса об одноклассниках, известных из определенной группы лет.


← Предыдущая статья в разделе Следующая статья в разделе →


Наверх

Copyright © 2016-2021 Коллектив Комплекс Данных.

Приложение

: Фильтры сетевых пакетов Приложение

: Фильтры сетевых пакетов


Далее: Сравнение производительности Up: безопасных расширений ядра без Предыдущий: Проверка доказательств безопасности

Чтобы получить больше опыта и сравнить его с другими подходов к безопасности кода, мы провели серию экспериментов с безопасным фильтры сетевых пакетов. В этом разделе мы описываем особенности подход к фильтрам сетевых пакетов.Затем в pf-perf мы сравниваем его с другими подходами, включая интерпретируемые фильтры пакетов (на примере пакетный фильтр BSD), редактирование кода (посредством изоляции сбоев программного обеспечения) и используя безопасный язык программирования (подход, принятый в ядре SPIN).

Пакетный фильтр — это предоставляемая приложением подпрограмма, которая сканирует каждый входящий сетевой пакет и решает, заинтересовано ли пользовательское приложение в получении или нет. Пакетные фильтры поддерживаются большинством современных операционных систем рабочих станций.С момента их первого введения в [15] фильтры пакетов успешно использовались в сети. мониторинг и диагностика.

В этом подходе фильтр пакетов представляет собой двоичный файл, собственный код которого Компонент вызывается ядром при каждом входящем сетевом пакете. ядро безопасность обеспечивается подтверждением безопасности.

Следуя процедуре, описанной в pcc, мы сначала устанавливаем политика безопасности. Чтобы обеспечить справедливое сравнение, мы следуем пакетному фильтру BSD. модель безопасности. Код фильтра пакетов может проверять пакет по желанию и может также записывать в статически выделенную временную память.Неофициально безопасность политика требует, чтобы: (1) чтение памяти было ограничено пакетом и поцарапать память; (2) запись в память ограничена рабочей памятью; (3) все ветви передние; и (4) зарезервированные регистры и регистры сохранения вызываемого абонента не изменен. Эти правила устанавливают безопасность памяти и прерывание предполагая, что ядро ​​вызывает фильтр пакетов с действительным пакетом и царапиной адреса памяти.

Мы пишем код фильтра пакетов, предполагая, что возвращаемое значение должно быть в , выровненный адрес и длина фильтра пакетов указаны в и соответственно, и адрес 16-ти байтного выровненного скретч память дается в .При этом длина пакета положительна и не менее 64 байт (минимальная длина пакета Ethernet). Формально это выражается как предварительное условие:

Первые несколько конъюнктов предусловия ограничивают значения ввода регистрирует действительные значения машинного слова. Последний член правил предусловия исключена возможность совмещения памяти между пакетами и нулями. объем памяти. Это полезно, когда речь идет о фильтрах, которые записывают в пустую память. объем памяти.

Постусловием в нашем эксперименте с пакетным фильтром является предикат это означает, что на конечное состояние не накладываются дополнительные условия.

Мы реализовали четыре типичных фильтра пакетов на языке ассемблера и сертифицировали свою безопасность в соответствии с политикой безопасности пакетных фильтров. Фильтр 1 принимает все IP-пакеты. Это делается путем сравнения 16-битного слова в пакете к заданному значению. Фильтр 2 принимает IP-пакеты, исходящие из данной сети. Это включает в себя проверку 24-битного значения в дополнение к работе, выполняемой фильтром 1. Фильтр 3 принимает пакеты IP или ARP, которыми обмениваются две заданные сети. Этот включает в себя всю работу, проделанную Фильтром 2, с добавлением проверки сетевой адрес назначения.Требуется дополнительная сложность из-за различных расположение заголовков пакетов IP и ARP. Фильтр 4 принимает все TCP-пакеты с заданный порт назначения. Этот фильтр должен проверять, является ли пакет Ethernet IP-пакет, затем то, что это TCP-пакет, и, наконец, порт назначения. соответствует заданному значению. Смещение порта назначения TCP вычисляется на основе на байт в заголовке IP (длина заголовка IP).

Усилия, затрачиваемые на ручное кодирование фильтров пакетов на языке ассемблера, окупается повышенной производительностью, поскольку пакетные фильтры обычно имеют небольшой размер и очень часто казнили.Ручное кодирование дает возможность выполнять оптимизации, которые трудно получить от оптимизирующего компилятора. важным моментом является то, что эти оптимизации не являются препятствием для генерация и валидация доказательств безопасности. Вот несколько оптимизаций которые мы включили в наши фильтры пакетов:

  • Количество операций с памятью сведено к минимуму за счет использования DEC Alpha 64-битная загрузка с последующим извлечением байтов.
  • Номер порта TCP можно найти по смещению пакета , где обозначает байт по смещению 14.При загрузке 64 бита за раз на машине с прямым порядком байтов формула принимает вид . С дальнейшим упрощения сводим это к , что именно так мы закодировали фильтр 4.

После того, как мы напишем пакетный фильтр, наш прототип ассемблера производит его безопасность. предикат с использованием метода условия проверки, представленного в pcc. Затем предикат безопасности доказывается с помощью средства доказательства теорем. В настоящее время мы используем наш собственный доказатель теорем, который, по общему признанию, является игрушкой. Когда он застревает, он требует вмешательства программиста, в основном для изучения новых аксиом о арифметика (например, чтобы знать, что ). процесс прост, а аксиомы, предоставленные пользователями, запоминаются на будущее. сессий, к настоящему времени наша система работает автоматически для наиболее практичных пакетов фильтры. Мы рассчитываем, что с помощью современной технологии доказательства теорем мы сможем полностью автоматически доказывать большинство арифметических фактов, связанных с удостоверением пакетные фильтры.

С помощью нашего примитивного средства доказательства теорем мы можем генерировать доказательства безопасности для пакетные фильтры примерно за 5-10 секунд, в случаях, когда пользователь не вмешивается требуется.





Далее: Сравнение производительности Up: безопасных расширений ядра без Предыдущий: Проверка доказательств безопасности


Питер Ли
Вт, 17 сентября, 15:37:44 по восточному поясному времени 1996

Измерение развертывания сетевых фильтров цензуры в глобальном масштабе — Симпозиум

NDSS

Рам Сундара Раман (Мичиганский университет), Адриан Столл (Мичиганский университет), Якуб Далек (Citizen Lab, Университет Торонто), Ритика Рамеш (Мичиганский университет), Уилл Скотт (независимый), Ройя Энсафи (Университет Мичиган)

Технологии фильтрации контента часто используются для интернет-цензуры, но, несмотря на то, что эти технологии стали дешевле и проще в развертывании, сообществу специалистов по измерению цензуры не хватает систематического подхода к мониторингу их распространения.Прошлые исследования были сосредоточены на нескольких конкретных технологиях фильтрации, для идентификации каждой из которых требовалась громоздкая ручная детективная работа. Исследователям и политикам требуется более полная картина состояния и эволюции цензуры на основе фильтрации контента, чтобы установить эффективную политику, защищающую свободу Интернета.

В этой работе мы представляем FilterMap, новую структуру, которая может масштабируемо отслеживать технологии фильтрации контента на основе их блокирующих страниц.FilterMap сначала компилирует внутрисетевые и новые методы измерения удаленной цензуры для сбора заблокированных страниц из развертываний фильтров. Затем мы показываем, как наблюдаемые блокировки могут быть сгруппированы, создавая сигнатуры для продольного отслеживания. FilterMap выводит карту областей адресного пространства, в которых появляются одни и те же заблокированные страницы (соответствующие развертыванию фильтров), и каждая уникальная заблокированная страница проверяется вручную, чтобы избежать ложных срабатываний.

Собрав и проанализировав более 379 миллионов измерений с 45 000 точек обзора по более чем 18 000 конфиденциальных тестовых доменов, мы можем выявить развертывания фильтров, связанных с 90 поставщиками и субъектами, и наблюдать за фильтрацией в 103 странах.Мы обнаруживаем использование коммерческих технологий фильтрации для цензуры в 36 из 48 стран, отмеченных как «несвободные» или «частично свободные» в отчете Freedom House «Свобода в сети». Неограниченная передача технологий фильтрации контента привела к тому, что высокая доступность, низкая стоимость и высокоэффективные методы фильтрации стали проще в развертывании и сложнее в обходе. Идентификация этих развертываний фильтрации выявляет проблемы политики и корпоративной социальной ответственности, а также повышает ответственность производителей фильтров.Наша постоянная публикация данных FilterMap поможет международному сообществу отслеживать масштабы, масштабы и эволюцию цензуры на основе контента.

Страница не найдена

Моя библиотека

раз
    • Моя библиотека
    «» Настройки файлов cookie

    Интернет-фильтрация в школах проблематична

    Предоставление всем детям доступа к Интернету и компьютерам стало объединяющим лозунгом педагогов и избранных лидеров в 1990-х годах.В марте 1996 года президент Клинтон и вице-президент Гор возглавили 20 000 добровольцев в однодневной попытке подключить тысячи государственных школ Калифорнии к «дивному новому миру щелчков мышью и веб-серфинга». Тем не менее, этот дивный новый мир остается непокоренным для многих учащихся и школ, особенно в сельских районах и районах с высоким уровнем бедности. Некоторые придумали термин «цифровая красная черта», чтобы описать, как передовые технологии были преднамеренно запрещены в определенных областях на основе географии, а также расы, этнической принадлежности и дохода жителей.

    За прошедшие годы внимание сосредоточилось на так называемом «отсутствии связи», от которого страдают школы без высокоскоростного подключения к Интернету, и от разрыва с выполнением домашних заданий, от которого страдают учащиеся, не имеющие доступа к беспроводному и широкополосному подключению из дома. И, как и его предшественник, президент использует свою задиристую трибуну, чтобы добиваться перемен. В 2013 году администрация Обамы запустила инициативу ConnectED с целью подключить 99 процентов школ к широкополосному Интернету за пять лет; В прошлом году компания также представила ConnectHome в качестве пилотного проекта по предоставлению высокоскоростной широкополосной связи более чем 275 000 домохозяйств с низким доходом в 27 населенных пунктах, включая Балтимор, Филадельфию, Новый Орлеан и племенной народ чокто в Оклахоме.

    Тем не менее, несмотря на то, что сторонники работают над обеспечением равного доступа через подключение, глубоко укоренившиеся различия сохраняются. И, кажется, появился более тонкий цифровой разрыв, благодаря пагубной практике чрезмерно усердной интернет-цензуры школьных округов в школьных компьютерных сетях и в школьных ноутбуках и планшетах, которые несут домой с учениками. В свою очередь, педагоги, ученые и группы защиты возобновили призывы пересмотреть школьную политику в отношении Интернета, которая, несмотря на некоторый прогресс, по-прежнему лишает детей возможности стать знающими цифровыми потребителями, причем больше всего страдают, по-видимому, учащиеся из наиболее неблагополучных семей.

    «В конечном итоге они живут в нефильтрованном мире».

    В основе непрекращающихся дебатов лежит закон, принятый Конгрессом в 2000 году, который обязывает все публичные библиотеки и школы, получающие федеральные средства на доступ в Интернет, устанавливать блокирующее программное обеспечение. Закон о защите детей в Интернете (CIPA) прямо требует от школ и библиотек блокировать или фильтровать доступ в Интернет к изображениям и материалам, которые являются «непристойными, детской порнографией или вредными для несовершеннолетних» на компьютерах, которые используются учащимися младше 17 лет.Фундаментальный вопрос заключался в том, как школы интерпретируют закон и действуют ли округа в интересах детей или просто действуют как онлайн-властелины.

    «Если вы возьмете одно слово, которое повлияло на использование технологий в образовании за последние два десятилетия, [это] безопасность», — сказал Кит Крюгер, генеральный директор Консорциума школьных сетей, профессиональной группы школьного образования. директора по технологиям района. По словам Крюгера, безопасность обычно является главной заботой политиков и администраторов, когда речь идет о технологиях в образовании.

    ACLU поднял еще одну проблему в 2011 году, когда национальная организация и ее региональные отделения в нескольких штатах выпустили письма с требованием, чтобы государственные средние школы удалили программное обеспечение для веб-фильтрации, которое блокировало элементы, связанные с проблемами ЛГБТ и группами поддержки для молодежи ЛГБТ. ACLU узнал от студентов, что веб-фильтры регулярно блокировали доступ к таким группам, как GLSEN и Gay-Straight Alliance Network, а также к ресурсам против травли ЛГБТ, таким как It Gets Better и National Day of Silence.Джошуа Блок, старший юрист ЛГБТ-проекта ACLU, считает, что кампания организации «Не фильтруй меня» изменила взгляды и политику.

    В программном обеспечении для фильтрации, которое крупные компании продают школам, была исключена отдельная категория ЛГБТ, сказал Блок, а веб-сайты с ресурсами для ЛГБТ больше не сортируются. Он отмечает, что некоторые проблемы с цензурой сохраняются, но не в такой степени. Крюгер, представляющий школьных технических специалистов, сказал, что ключом является баланс между безопасностью и доступом.«Без сомнения, учащиеся должны стать грамотными в цифровом плане (иметь знания и способность использовать информацию и технологии для различных целей), потому что в конечном итоге они живут в нефильтрованном мире. Школьные системы должны гарантировать, что мы создадим безопасную среду, [но] если мы считаем, что какое-либо техническое решение, такое как фильтрация, обеспечит нам полную безопасность, это неуместно».

    Эта здравая точка зрения, однако, еще не дошла до многих школ, где чрезмерная фильтрация — фильтрация, выходящая за рамки требований CIPA, — распространена.На сегодняшний день одним из самых ярых и активных противников чрезмерной фильтрации была Американская библиотечная ассоциация, которая на протяжении многих лет отстаивала необходимость защиты доступа учащихся к «законной, защищенной Конституцией информации, которая необходима для их учебы в школе [и ] личного благополучия», — сказала Дебора Колдуэлл-Стоун, заместитель директора офиса ALA по интеллектуальной свободе. Стоун сказал, что в некоторых случаях проблема так же проста, как школьный персонал не может настроить предварительно установленные максимальные настройки программного обеспечения для фильтрации, хотя большая часть трудностей связана с школьным персоналом, который неправильно понимает федеральный закон и требования, необходимые для его соблюдения.В качестве примера она сказала, что и Федеральная комиссия по связи, и представители Министерства образования выпустили руководство, в котором говорится, что Facebook, YouTube и другие платформы не нуждаются в фильтрации, но школьные округа часто блокируют эти веб-сайты «на том основании, что учащиеся может получить доступ к контенту, запрещенному CIPA».

    Мария Салмерон, ученица младших классов средней школы Bethesda-Chevy Chase недалеко от Вашингтона, округ Колумбия, использует Facebook для организации учащихся в качестве лидера Программы стипендиатов меньшинств, молодежной группы, работающей над повышением успеваемости цветных учащихся в Государственные школы округа Монтгомери штата Мэриленд.Вплоть до этого учебного года школьный округ блокировал Facebook, фактически отрезав Салмерон от важного инструмента мобилизации. «Facebook — это один из сайтов, который больше всего связывает вас со всеми… он позволяет мне общаться с людьми и группами со всего мира», — сказала она.

    Точно так же Колдуэлл-Стоун указывает на противоречия: учащимся на уроках биологии AP заблокирован доступ к информации, необходимой для подготовки к экзамену AP; члены команды дебатов не могут исследовать спорные темы на школьных компьютерах; и фильтры, которые регулярно блокируют веб-сайты Национальной организации женщин, квакеров и другой «совершенно безобидный, законный и информативный контент».В отчете ALA «Ограждение знаний» — анализе CIPA через 10 лет после его принятия — было обнаружено, что чрезмерное использование школами программного обеспечения для фильтрации ставит под угрозу образование детей, особенно детей из бедных семей, которые больше всего зависят от доступа в Интернет, предоставляемого школой. «Другие дети, скорее всего, будут иметь нефильтрованный доступ в Интернет дома или через свои мобильные устройства», — пишет ALA.

    Этот вывод подтверждается анекдотичными и эмпирическими данными. В апреле 2012 года в государственных школах штата Мэн, Портленд, на школьные ноутбуки старшеклассников установили фильтры, которые блокировали доступ к социальным сетям, играм и сайтам потокового видео.В то время Портленд был одним из первых округов в штате, который разрешил такую ​​строгую фильтрацию школьных устройств, которые можно взять на дом. Как сообщал Press Herald , учащиеся средней школы Портленда очень по-разному отреагировали на новую политику в зависимости от их доступа к другому домашнему компьютеру: «… выходцы из семей среднего класса выразили разную степень раздражения, когда им сообщили о новой фильтрации. меры. Группа студентов-иммигрантов отреагировала гневно».

    Новое исследование, опубликованное в феврале прошлого года, отражает мнение этих студентов.Команда из некоммерческой исследовательской лаборатории Центра Джоан Ганц Куни из Sesame Workshop и Университета Рутгерса провела интервью по вопросам цифровой справедливости со 170 родителями и детьми мексиканского происхождения в трех штатах — Калифорнии, Колорадо и Аризоне. Все подростки были зачислены в школьные округа с высоким уровнем бедности. Викки Кац, адъюнкт-профессор коммуникаций в Rutgers и соавтор исследования, сказала, что школьные ноутбуки, как правило, не были единственным цифровым устройством в домах этих семей, но подчеркнула, что «у самых бедных семей меньше всего шансов иметь другие устройства.Фильтрация контента округами означает, что эти дети и семьи не получают того же Интернета, что и их более привилегированные коллеги».

    «Иногда мы слишком много думаем о контенте, который блокируем, и мы… ограничиваем их возможности добиться успеха, исследовать их увлечения и раскрывать их сильные стороны и таланты».

    Более того, подробные беседы с семьями показали, что школьные округа заблокировали YouTube в школе, а также на школьных устройствах, потому что некоторый контент был сочтен неприемлемым.И последствия были крутыми. «Родители и дети полагались на YouTube, чтобы поддерживать время выполнения домашних заданий, включая учебные пособия для решения математических задач и получения дополнительной информации об исторических персонажах. Проблема в том, что эти платформы являются многоцелевыми, и их использование меняется слишком быстро, чтобы политика округа [фильтрации] могла легко угнаться за ними».

    Это мнение разделяет Мэри Бет Герц, преподаватель искусства/техники и координатор технологии в Академии научного лидерства в Бибере, государственной средней школе в Западной Филадельфии.В своей роли лидера учителей технологий Герц наблюдала за развитием процесса фильтрации в округе с 2006 года, когда учителя теперь могут запрашивать разблокировку сайтов и запрашивать «проверку реальными людьми, а не алгоритмом». Герц сказал, что многие округа ошибаются в том, что слишком внимательно прислушиваются к юристам. По ее словам, CIPA оставляет много места для интерпретации, и некоторые округа предпочитают выбирать строгую интерпретацию, чтобы защитить себя, а не вовлекать семьи, родителей, учителей и учащихся в эти решения о цифровом доступе.«Мы должны блокировать то, что требует закон, но, к сожалению, фраза «вредный для несовершеннолетних» в некоторых округах означает все и вся, что может оскорбить или смутить детей и их семьи», — сказал Герц, добавив, что блокирование контента не учит детей тому, как «эффективно, уважительно и ответственно использовать Интернет».

    В начале каждого учебного года Герц спрашивает своих первокурсников: «Является ли Интернет основным правом?», получая ответы от пренебрежительного «нет» до восторженного «да» и побуждая к сравнениям с Китаем, где доступ к Интернету ограничен. .Комната 14-летних способна понять то, что, кажется, упускают из виду некоторые руководители школ.

    «Они понимают, что эта связь не имеет решающего значения, но дает возможность. У них также есть базовое понимание угнетения и идея о том, что ограничение доступа к Интернету ограничивает возможности людей», — сказал Герц. «Иногда мы слишком много думаем о контенте, который блокируем, и забываем, [что], когда мы отрезаем детей [от социальных сетей], мы ограничиваем их возможности добиться успеха, исследовать их увлечения и раскрывать их сильные стороны и таланты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.