Трансформаторы что такое: Что такое трансформатор? Принцип устройства трансформатора. Виды трансформаторов

Содержание

Что такое трансформатор? Принцип устройства трансформатора. Виды трансформаторов

Принцип устройства трансформатора


Трансформатор — статический (без подвижных частей) электромагнитный аппарат, предназначенный для повышения или понижения напряжения переменного тока.

Принципиальная схема трансформатора приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема трансформатора


Основные части трансформатора: замкнутый стальной сердечник 1 и размещенные на этом сердечнике обмотки 2 и 3. Обмотки изолированы от стального сердечника и друг от друга, т. е. обмотки электрически не связаны между собой.

Сердечники трансформаторов набирают из листов специальной так называемой трансформаторной стали толщиной 0,35 или 0,5 мм.

Листы стали изолируют друг от друга специальной бумагой или лаковой изоляцией.

Трансформаторная сталь имеет повышенное по сравнению с обычной сталью электрическое сопротивление, способствующее, так же как и наличие прокладок и лака, уменьшению вихревых токов, индуктируемых в сердечнике, и связанных с ними потерь.



В трансформаторной стали потери, связанные с гистерезисом (перемагничиванием), меньше, чем в других сортах стали.

Обмотка трансформатора, к которой подводится электрическая энергия, называется первичной обмоткой, другая, к которой присоединяются приемники энергии, — вторичной обмоткой.

Соответственно все электрические величины (мощность, напряжение, ток, сопротивление и т. д.), относящиеся к электрической цепи первичной обмотки, называются первичными, а относящиеся ко вторичной обмотке, — вторичными.

Обмотка с более высоким напряжением называется обмоткой высшего напряжения (в. н.), обмотка, присоединенная к сети с меньшим напряжением, называется обмоткой низшего напряжения (н.н.).

Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, а если больше — повышающим.

Режим работы трансформатора, при котором вторичная обмотка разомкнута, а к зажимам первичной подведено напряжение, называется

холостым ходом.

Если к зажимам первичной обмотки подвести напряжение переменного тока U1, то в первичной обмотке потечет ток, который создаст переменный магнитный поток.

Преобладающая часть магнитных линий потока замкнется по стальному сердечнику, пронизывая все нитки первичной и вторичной обмоток. Эта часть магнитного потока называется основным, или рабочим, магнитным потоком Фт.

Другая часть потока, обычно гораздо меньшая, замыкается через воздух, пронизывая только витки первичной обмотки, и называется потоком рассеяния первичной обмотки Фs1. При разомкнутой вторичной цепи (цепи, питаемой от вторичной обмотки) ток в ней отсутствует и с ней не связано никакое магнитное поле.

При замыкании вторичной цепи в ней появляется ток; связанное с ним магнитное поле образует два потока: один в сердечнике, другой, замыкающийся через воздух, Ф

s2; таким образом, около вторичной обмотки также создается поток рассеяния.

Потоки рассеяния аналогичны магнитному потоку самоиндукции, который создает ток в любой катушке индуктивности и любом проводе. Эти потоки являются вредными.

Согласно закону электромагнитной индукции при изменении основного магнитного потока индуктируется э. д. с. в первичной обмотке Е1 и во вторичной Е2.

Так как первичная обмотка с числом витков w1 и вторичная обмотка с числом витков w2 пронизываются одним и тем же основным потоком, то очевидно, что в каждом витке обеих обмоток индуктируется одинаковая по величине э. д. с. е. Следовательно, Es1 = ew1 и Е2 = ew2, откуда

где К — коэффициент трансформации трансформатора.

Поток рассеяния в свою очередь индуктирует э. д. с. рассеяния в первичной обмотке E

s1.

Следовательно, напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора, U1 должно быть уравновешено падением напряжения в активном сопротивлении I1r1 первичной обмотки, э. д. с. Esl рассеяния и э. д. с. E1 основного потока.

При холостом ходе, т. е. при разомкнутой вторичной цепи, Es1 и I1r1 очень малы и можно считать, что э. д. с. Е1, индуктируемая в первичной обмотке, полностью уравновешивает подведенное напряжение U1.

При разомкнутой вторичной цепи э. д. с. Е2 электрического тока не вызывает, но если мы замкнем вторичную обмотку, т. е. присоединим к ней приемники электроэнергии, то под действием вторичной э. д. с. по вторичной цепи потечет ток, подводимая к трансформатору первичная мощность преобразовывается во вторичную, где используется для приемников электроэнергии (электродвигателей, электрических ламп и т. д.).

Если не учитывать потерь, можно считать, что подводимая мощность E1I1 приблизительно равна вторичной мощности Е2I2 (I1 и I2 — первичный и вторичный токи трансформатора), т. е.

т. е. при трансформации первичный и вторичный токи приблизительно обратно пропорциональны числам витков соответствующих обмоток; э. д. с. первичной и вторичной обмоток прямо пропорциональны числам витков соответствующих обмоток.

Вторичный ток I2, проходя в обмотке, создает ампер-витки I2w2, действующие в той же магнитной цепи трансформатора (сердечнике), что и ампер-витки первичной обмотки. Следовательно, при нагрузке основной магнитный поток (сцепленный с первичной и вторичной обмотками) будет определяться совместным действием ампер-витков l1w1 первичной и ампер-витков I2w2 вторичной обмоток.

Согласно закону Ленца индуктированный во вторичной обмотке ток направлен таким образом, что препятствует изменению сцепленного с ним магнитного потока. Изменение магнитного потока вызывается первичными ампер-витками l

1w1. Следовательно, вторичный ток должен быть такого направления, чтобы создаваемые ими ампер-витки действовали против ампер-витков первичной обмотки.

Уменьшение основного магнитного потока из-за размагничивающего действия вторичных ампер-витков вызовет уменьшение индуктированной им э. д. с. Е1 в первичной обмотке. Так как напряжение, приложенное к зажимам первичной обмотки U1, остается постоянным, то при уменьшении Е1 оно не уравновешивает напряжения U1, поэтому ток увеличивается до величины, при которой восстанавливается равенство напряжения U1 и э. д. с. Е1. При этом основной магнитный поток должен практически сохранять величину, равную величине основного потока при холостом ходе.

Действительно, при всех нагрузках трансформатора напряжение сети U

1 должно уравновешиваться э. д. с. Е1 (падением напряжения в первичной обмотке пренебрегаем). Для этого необходимо, чтобы основной магнитный поток Фт оставался неизменным, т. е. постоянным при любой нагрузке трансформатора. Ток I1 в первичной обмотке должен быть таким, чтобы компенсировать влияние ампер-витков, создаваемых током I2 во вторичной обмотке. Напряжения на зажимах вторичной обмотки всегда меньше э. д. с. Е2 вследствие падения напряжения в активном и реактивном сопротивлениях вторичной обмотки.

Трехфазные трансформаторы

Для трансформации трехфазного тока применяют трехфазные трансформаторы (трехстержневые), или групповые, которые составляются из трех однофазных.

Создателем первой конструкции трехфазного трансформатора является М. О. Доливо-Добровольский. Ученый применил его при сооружении в 1891 г. первой линии электропередачи трехфазного тока, по тому времени самой большой в мире по мощности и протяженности, осуществленной на расстоянии 178 км при напряжении до 30 000 в.

Трехстержневые трехфазные трансформаторы имеют общую магнитную цепь для всех трех фаз, состоящую из трех вертикальных стержней и двух горизонтальных, связывающих вертикальные стержни (рис. 2). Каждый вертикальный стержень 1, 2 и 3 с двумя обмотками I и II представляет собой однофазный трансформатор. Одна из обмоток является первичной,а другая — вторичной. Процессы, происходящие в каждой фазе трехфазного трансформатора, не отличаются от процессов в однофазном трансформаторе.

Рис. 2. Трёхфазный трансформатор


При этом в любой момент времени основной магнитный поток каждой фазы равен алгебраической сумме магнитных потоков двух других фаз.

Первичные, а также вторичные обмотки могут соединяться между собой звездой:

или треугольником:
Если первичные обмотки трансформатора соединены звездой, а вторичные — треугольником, то такое соединение обозначается знаком:
Соединение звездой первичных и вторичных обмоток обозначают знаком:
При передаче энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную часть мощности расходуется: на нагревание стального сердечника (гистерезис и вихревые токи), на нагревание первичной и вторичной обмоток (тепло Ленца).

Мощность, расходуемая на нагревание стального сердечника, называется потерями в стали и обозначается Рст.

Мощность, расходуемая на нагревание обмоток, называется потерями в меди и обозначается Рм.

Отношение мощности Р2, отдаваемой вторичной обмоткой потребителям тока (вторичная мощность), к мощности Р1 подводимой к первичной обмотке (первичная мощность), называется коэффициентом полезного действия(к. п. д.) трансформатора:

где

— мощность, отдаваемая трансформатором.

Коэффициенты полезного действия трансформаторов достигают весьма высоких значений. К. п. д. некоторых мощных трансформаторов составляет 98—99%.

Трансформаторы, обычно применяемые в береговых установках, погружают в бак со специальным трансформаторным маслом. Масло имеет большую теплоемкость, чем воздух, лучше отводит теплоту и является хорошим изоляционным материалом. Масло повышает электрическую прочность изоляции обмоток трансформатора. Поэтому масляные трансформаторы имеют меньшие габариты, чем воздушные той же мощности и с таким же напряжением. Стенки бака для лучшей теплоотдачи изготовляются из волнистого железа; иногда к баку пристраивается специальный радиатор.

Автотрансформатор

Трансформатор, имеющий только одну обмотку, часть которой является общей для первичной и вторичной цепи, называется автотрансформатором (рис. 3, б).

Рис. 3. Автотрансформатор


Первичная обмотка (рис. 3, а) — витки w1 (участок обмотки 1—3), а вторичная — витки w2 (участок обмотки 1′ — 2′).

В общей части обмотки 1—2 ток равен разности I

2 — I1, так как в автотрансформаторе вторичная обмотка совмещена с первичной.

Отношение

называется коэффициентом трансформации автотрансформатора.

Преимуществами автотрансформатора (по сравнению с трансформатором) являются уменьшение сечения общей части обмотки, больший к. п. д. и меньший вес.

Наряду с указанными достоинствами автотрансформатор имеет существенный недостаток, а именно: возможность проникновения высокого напряжения в сеть низкого напряжения, так как первичные обмотки имеют электрическое соединение; поэтому автотрансформаторы применяются главным образом в установках низкого напряжения.

Судовые трансформаторы

Трансформаторы, предназначенные для береговых и общепромышленных установок, отличаются от судовых. Обычно трансформаторы мощностью свыше 10 кВА, применяемые в береговых установках, погружают в бак, наполненный специальным трансформаторным маслом.

Для установки на судах отечественная промышленность выпускает специальные типы судовых трансформаторов — однофазные и трехфазные. Все судовые трансформаторы имеют естественное воздушное охлаждение. Масляные трансформаторы, несмотря на их преимущества, на судах не применяют, так как масло обладает горючестью и может выплескиваться при качке.

Однофазные судовые трансформаторы выпускаются мощностью до 10,5 кВА, а трехфазные — до 50 ква.

Первичное напряжение их равно 400, 230 и 133 в (последнее только для однофазных трансформаторов), а вторичное — 230, 133, 115 и 25 в.

Для возможности регулирования вторичного напряжения первичная обмотка трансформатора имеет несколько выводов. У трансформаторов для номинального первичного напряжения 380 в эти выводы соответствуют напряжению сети 400, 390, 380 и 370 в, а у трансформатора на 220 в — 230, 225, 220 и 215 в.

Если при номинальном напряжении первичной сети к ней будет подключена более высокая ступень напряжения первичной обмотки (например 400 или 390 в при номинале 380 в), то на вторичной стороне трансформатора напряжение будет ниже номинального. При подключении на первичной стороне более низкой ступени, чем номинальное напряжение, на вторичной стороне получим напряжение выше номинального.

Судовые трансформаторы выпускаются для установки на открытых палубах и для установки в закрытых помещениях.

Изоляция их рассчитана на длительное пребывание в условиях большой влажности окружающей среды.

Все судовые трансформаторы выпускаются в гладких, закрытых металлических кожухах, снабженных лапами с отверстиями для крепления трансформаторов болтами к палубе или переборкам.

Трансформаторная подстанция в Бельгии ночью

Электрический трансформатор

Трансформатор – это устройство, главным назначением которого является преобразование электрического тока. Он изменяет напряжение тока посредством электромагнитной индукции.

Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:

 

  • Изменяющийся во времени электрический ток создает изменяющееся во времени магнитное поле.
  • Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, электромагнитную индукцию в этой обмотке. В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать. Идеальный трансформатор — трансформатор, у которого отсутствуют потери энергии на нагрев обмоток и потоки рассеяния обмоток.

 


В идеальном трансформаторе все силовые линии проходят через все витки обеих обмоток. Такой трансформатор всю поступающую энергию из первичной цепи трансформирует в магнитное поле и, затем, в энергию вторичной цепи. В этом случае поступающая энергия равна преобразованной энергии.

 

 

 

Режимы работы трансформатора


1. Режим холостого хода. Данный режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт.

2. Нагрузочный режим. Этот режим характеризуется замкнутой на нагрузке вторичной цепи трансформатора. Данный режим является основным рабочим для трансформатора.

3. Режим короткого замыкания. Этот режим получается в результате замыкания вторичной цепи накоротко. С его помощью можно определить потери полезной мощности на нагрев проводов в цепи трансформатора.

4. Режим холостого хода. Когда вторичные обмотки ни к чему не подключены, ЭДС индукции в первичной обмотке практически полностью компенсирует напряжение источника питания, поэтому ток, протекающий через первичную обмотку, невелик. Для трансформатора с сердечником из магнито-мягкого материала ток холостого хода характеризует величину потерь в сердечнике (на вихревые токи и на гистерезис) и реактивную мощность перемагничивания магнитопровода.

5. Режим короткого замыкания. В режиме короткого замыкания на первичную обмотку трансформатора подается переменное напряжение небольшой величины, выводы вторичной обмотки соединяют накоротко. Величину напряжения на входе устанавливают такую, чтобы ток короткого замыкания равнялся номинальному (расчетному) току трансформатора.

6. Режим с нагрузкой. При подключении нагрузки к вторичной обмотке во вторичной цепи возникает ток, создающий магнитный поток в магнитопроводе, направленный противоположно магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой. В результате в первичной цепи нарушается равенство ЭДС индукции и ЭДС источника питания, что приводит к увеличению тока в первичной обмотке до тех пор, пока магнитный поток не достигнет практически прежнего значения.

 

 

 

 

Виды электрических трансформаторов

 


Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов, подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Трансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока.

Типичное применение — для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации.

Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического. Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками.

Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаниях к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции. Согласующий трансформатор — трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей электронных схем при минимальном искажении формы сигнала. Одновременно согласующий трансформатор обеспечивает создание гальванической развязки между участками схем. Пик-трансформатор — трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью. Сдвоенный дроссель — конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания.

Трансфлюксор — разновидность трансформатора, используемая для хранения информации. Основное отличие от обычного трансформатора — это большая величина остаточной намагниченности магнитопровода. Иными словами трансфлюксоры могут выполнять роль элементов памяти. Помимо этого трансфлюксоры часто снабжались дополнительными обмотками, обеспечивающими начальное намагничивание и задающими режимы их работы. Эта особенность позволяла (в сочетании с другими элементами) строить на трансфлюксорах схемы управляемых генераторов, элементов сравнения и искусственных нейронов. Наиболее часто трансформаторы применяются в электросетях и в источниках питания различных приборов.

 

 

 

 

Применение трансформаторов в электросетях

 


Поскольку потери на нагревание провода пропорциональны квадрату тока, проходящего через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Трансформаторы понижающие электросетей используют специальную систему охлаждения: трансформатор помещается в баке, заполненном трансформаторным маслом или специальной негорючей жидкостью.

 

 

 

 

Применение трансформаторов в источниках электропитания

 


Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Блоки электропитания в устройствах, которым необходимо несколько напряжений различной величины содержат трансформаторы с несколькими вторичными обмотками или содержат в схеме дополнительные трансформаторы. В схемах питания современных радиотехнических и электронных устройств широко применяются высокочастотные импульсные трансформаторы. В импульсных блоках питания переменное напряжение сети сперва выпрямляют, а затем преобразуют при помощи инвертора в высокочастотные импульсы.

Система управления с помощью широтно-импульсной модуляции позволяет стабилизировать напряжение. После чего импульсы высокой частоты подаются на импульсный трансформатор, на выходе с которого, после выпрямления и фильтрации получают стабильное постоянное напряжение. Трансформаторы 50-60 Гц, несмотря на их недостатки, продолжают использовать в схемах питания, в тех случаях, когда надо обеспечить минимальный уровень высокочастотных помех, например при высококачественном звуковоспроизведении.

 

 

 

 

Эксплуатация электрических трансформаторов

 


Срок службы трансформатора может быть разделен на две категории: Экономический срок службы — экономический срок службы заканчивается, когда капитализированная стоимость непрерывной работы существующего электрического трансформатора превысит капитализированную стоимость доходов от эксплуатации этого трансформатора. Или экономический срок жизни трансформатора (как актива) заканчивается тогда, когда удельные затраты на трансформацию энергии с его помощью становятся выше удельной стоимости аналогичных услуг на рынке трансформации энергии.

 

 

 

 

Что такое трансформатор | «Энергия»

Чтобы правильно выбрать устройство, нужно знать, что это такое и как функционирует. Давайте разберемся в особенностях конструкции трансформатора ЛАТР.

Чтобы плавно отрегулировать напряжение переменного тока, частота которого составляет 50-60 Гц, используют трансформаторы. Эти устройства применяются также для повышения и понижения напряжения при работе строительных электроприборов или бытовых аппаратов.

Особенности конструкции трансформатора

Трансформатор представляет собой устройство, которое имеет две или более обмотки. Они связываются между собой индуктивно и преобразуют электрическую энергию по току или напряжению. Обмотка в аппаратуре может быть и одна, ленточная или проволочная катушка. Если их несколько, то они обхвачены общим магнитным потоком и намотаны на сердечник из мягкого материала.

Сегодня очень популярны однофазные автотрансформаторы или лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы). Это такой тип трансформатора, в котором несколько обмоток не изолируются друг от друга. Они соединены между собой напрямую и создают, таким образом, электрическую и электромагнитную связь. Общая обмотка разделяется на 3 или более выводов, если подключаться к разным выводам, то можно получить разное по показателям напряжение.

Преимущества трансформаторов

Трансформатор имеет более высокий КПД, поскольку не вся мощность преобразуется. Этот нюанс важен в той ситуации, когда напряжение на выходе и на входе несколько отличаются (незначительно).

Если говорить про автотрансформатор, то для его производства требуется меньше меди для обмотки, стали для сердечника, также его вес и параметры уменьшились. Это важно, так как сказывается на стоимости устройств.

Трансформатор имеет контакт-токосъем, подключенный к обмотке. Он подвижен и позволяет изменять число витков плавно. Поэтому напряжение на выходе можно выбрать в параметрах от нуля и до наибольшего показателя для конкретной модели.

Применение трансформаторов

Везде, где необходимо стабилизировать напряжение в электросети, могут применяться ЛАТРы. Особенно они распространены в различных лабораторных установках и оборудовании. Одно из самых важных требований к безопасной работе трансформатора является надежное заземление.

Согласно инструкции и правилам безопасности запрещается использовать ЛАТР, если снята защитная оболочка.

Трансформаторы не выдерживают короткого замыкания, поэтому их нельзя использовать в незащищенных сетях. Для правильной и долговечной эксплуатации следует защитить сеть плавким предохранителем или автоматом, который будет отклычать сеть, если ток будет больше 20 А.

По климатическим характеристикам допускается эксплуатация ЛАТРов при высоте 2000 метров над уровнем моря, но при этом ток нагрузки необходимо уменьшать на 2,5% при подъёме на каждые 500 м высоты.

Сегодня на рынке представлены модели автотрансформаторов со сроком службы 12 лет и более, при наработках на отказ не меньше 6250 часов. Положение автотрансформаторов ЛАТР во время эксплуатации может быть произвольным, режим работы продолжительным.

Купить автотрансформатор в нашем Интернет-магазине можно по выгодной цене. Мы напрямую с заводами-изготовителями, поэтому у нас вы приобретете товар без переплат. Кроме того, в регулярно обновляемом ассортименте – инверторы, электрогенераторы, мотопомпы и мотоблоки. Вся продукция по вашему желанию может быть доставлена в любую точку города или области в кратчайшие сроки.

Тэги: трансформаторы, автотрансформаторы, полезно знать

Виды трансформаторов и их применение

В электротехнике постоянно требуется преобразование тока из одного состояния в другое. В этих процессах активно участвуют различные виды трансформаторов, представляющие собой электромагнитные статические устройства, без каких-либо подвижных частей. В основе их действия лежит электромагнитная индукция, посредством которой переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток другого напряжения. При этом частота остается неизменной, а потери мощности совсем незначительные.

Общее устройство и принцип работы

Каждый трансформатор оборудуется двумя или более обмотками, индуктивно связанными между собой. Они могут быть проволочными или ленточными, покрытыми изоляционным слоем. Обмотки наматываются на сердечник, он же магнитопровод, выполненный из мягких ферромагнитных материалов. При наличии одной обмотки, такое устройство называется автотрансформатором.

Принцип действия трансформатора довольно простой и понятный. На первичную обмотку устройства подается переменное напряжение, что приводит к течению в ней переменного тока. Этот переменный ток, в свою очередь, вызывает создание в магнитопроводе переменного магнитного потока. Под его воздействием в первичной и вторичной обмотках происходит наведение переменной электродвижущей силы (ЭДС). Когда вторичная обмотка замыкается на нагрузку, по ней также начинает течь переменный ток. Этот ток во вторичной системе отличается собственными параметрами. У него индивидуальные показатели тока и напряжения, количество фаз, частота и форма кривой напряжения.

Энергетические системы, осуществляющие передачу и распределение электроэнергии, пользуются силовыми трансформаторами. С помощью этих устройств изменяются величины переменного тока и напряжения. Однако частота, количество фаз, кривая тока или напряжения, остаются в неизменном виде.

В конструкцию простейшего силового трансформатора входит магнитопровод, изготавливаемый из ферромагнитных материалов, преимущественно из листовой электротехнической стали. На стержнях магнитопровода – сердечника располагаются первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка соединяется с источником переменного тока, а вторичная подключается к потребителю.

В силовых трансформаторах при протекании через витки обмотки также создается переменный магнитный поток, возникающий в магнитопроводе. Под его влиянием в обеих обмотках индуктируется ЭДС. Выходное напряжение может быть выше или ниже первоначального, в зависимости от того, какой тип трансформатора используется – повышающий или понижающий. Значение ЭДС в каждой обмотке различается в соответствии с количеством витков. Таким образом, если создать определенное соотношение витков в обмотках, можно создать трансформатор с требуемым отношением входного и выходного напряжений.

Типы трансформаторов

В соответствии со своими параметрами и характеристиками, все трансформаторы разделяются на следующие виды:

  • По количеству фаз могут быть одно- или трехфазными.
  • В соответствии с числом обмоток, трансформаторы бывают двух- или трехобмоточными, а также двух- или трехобмоточными с расщепленной обмоткой.
  • По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н).
  • По видам охлаждения – с естественным масляным охлаждением (М), с масляным охлаждением и воздушным дутьем (Д), принудительная циркуляция масляного охлаждения (Ц), сухие трансформаторы с воздушным охлаждением (С). Кроме того, существуют устройства без расширителей, для защиты которых используется азотная подушка.

Условные обозначения трансформаторов

Каждый трансформатор имеет собственные условные обозначения, расшифровывающие основные технические характеристики и параметры устройства.

Буквенные символы обозначают следующее:

  • А – конструкция автотрансформатора.
  • О – однофазная модификация.
  • Т – трехфазное устройство, с наличием или отсутствием расщепления обмоток.

В соответствии с системой охлаждения, трансформаторы маркируются следующим образом:

  • Сухого типа: «С» – с естественным воздушным охлаждением, открытого исполнения; «СЗ» – то же самое, защищенного исполнения; «СГ» – то же самое, герметичного исполнения; «СД» – воздушное охлаждение с дутьем.
  • Масляное охлаждение: «М» – естественное; «МЗ» – естественное, с защитной азотной подушкой без расширителя; «Д» – дутье и естественная циркуляция масла; «ДЦ» – дутье и принудительная циркуляция масла; «Ц» – масляно-водяное охлаждение и принудительная циркуляция масла.
  • С использованием негорючего жидкого диэлектрика: «Н» и «НД» – естественное охлаждение и с применением дутья.

Существует множество других буквенных и цифровых обозначений. Правильно расшифровать их помогут специальные справочники и таблицы.

Масляные трансформаторы

Данный тип трансформаторов считается наиболее экономичным. Они лучше всего подходят для наружной установки. Внутри помещений они могут устанавливаться на уровне первого этажа, в специальных камерах с двумя наружными дверьми.

Эксплуатация масляных трансформаторов отличается специфическими особенностями. Они должны обязательно оборудоваться маслоприемными устройствами в виде ям или приямков, способных к сбору примерно 20-30% общего количества масла, залитого в трансформатор. Глубина таких ям должна быть не менее 1 м. Следует помнить, что масляные установки запрещается размещать в подвалах и на вторых этажах зданий.

Устройства с негорючим диэлектриком

Мощность таких установок составляет до 2500 кВА. Трансформаторы этого типа применяются в тех случаях, когда технические условия не допускают использования других устройств. Чаще всего это связано с условиями окружающей среды и недопустимостью открытой установки масляных трансформаторов.

Применение устройств с негорючим диэлектриком имеет серьезные ограничения в связи с высокой токсичностью совтола, используемого для охлаждения. Данная жидкость, обладая противопожарными и взрывобезопасными свойствами, может нанести серьезный вред человеческому организму, привести к раздражению носовых и глазных слизистых оболочек.

Основное преимущество этих устройств заключается в возможности их ввода в эксплуатацию без проведения предварительной ревизии. В процессе дальнейшей работы они не требуют обслуживания и ремонта.

Сухие трансформаторы

Максимальная мощность этих устройств также находится в пределах 2500 кВА. Они применяются в тех местах, где условия среды делают масляные трансформаторы пожароопасными, а трансформаторы с негорючей жидкостью – токсичными. Установка сухих трансформаторов производится в административные, общественные и другие здания, где возможно значительное скопление людей.

Рассматривая основные виды трансформаторов, следует отметить, что устройства сухого типа с небольшой мощностью могут размещаться внутри помещений и других закрытых местах. Это связано с тем, что им не требуются маслосборники и охлаждающая жидкость. Серьезным недостатком сухих трансформаторов считается наличие повышенного шума во время работы. Этот фактор нужно обязательно принимать во внимание при выборе места установки данных устройств.

устройство, принцип работы, назначение и применение

Люди, незнакомые с электрикой, могут и не знать, для чего нужен трансформатор и как он выглядит. Роль этого устройства для технического прогресса можно считать одной из самых недооценённых, хотя благодаря его изобретению человечество получило широкий доступ к электроэнергии. За более чем 100 лет эволюции трансформаторы стали ключевыми компонентами не только энергетических систем, но и самых разнообразных радиоэлектронных устройств.

Принцип работы и виды

Трансформатором называют электрическое устройство, предназначенное для переноса электроэнергии переменного тока от одной цепи к другой с сохранением первоначальной частоты. Основа его конструкции — ферромагнитный сердечник с несколькими обмотками провода. Входное напряжение подключается к так называемой первичной обмотке, а выходное снимается со вторичных.

Переменный ток в первичной катушке индуцирует переменный магнитный поток, который локализуется в сердечнике, изменяет своё направление в течение каждого электрического цикла. Он же индуцирует переменный ток в каждой из вторичных обмоток.

Различные виды трансформаторов классифицируются в зависимости от конструкции, типа питания, охлаждения и так далее. Подробнее:

  • По целям. Здесь различают два основных типа — повышающие и понижающие напряжение. Существуют также разделительные трансформаторы, задачей которых является гальваническая развязка цепей без изменения параметров.
  • По типу питания. Различают однофазные и трехфазные. Три отдельных однофазных, соединённых в общую электрическую схему, могут работать в качестве трёхфазного.
  • По способу охлаждения. Разделяют на естественное и принудительное, воздушное и масляное.

Большинство трансформаторов в мире — это однофазные устройства воздушного охлаждения, понижающие напряжение. Но самые массивные и мощные из них работают как раз на повышение напряжения.

Транспортировка электроэнергии

Генераторы электростанций вырабатывают электроэнергию до десятков киловольт. Теоретически её в неизменном виде можно передать потребителям. Но с ростом мощности источника и расстояния транспортировки растут и проблемы потерь на нагрев проводов. При определённых значениях сама передача энергии может терять всякий смысл. Уменьшить потери можно только двумя способами:

  • снижением сопротивления проводов;
  • повышением напряжения передаваемой электроэнергии.

Первый способ реализуется увеличением площади поперечного сечения проводов. Это крайне дорого и сложно технически, так как влечёт за собой не только удорожание и утяжеление самих линий, но и усиление конструкций, их удерживающих. На больших расстояниях это просто невыгодно экономически, а то и нереально.

Во втором случае, согласно закону Ома, при уменьшении силы тока потери снижаются пропорционально квадрату силы тока. Это очень привлекательно с позиции снижения капитальных затрат на строительство и содержание системы энергопередачи. Поднять напряжение и одновременно снизить ток при неизменной мощности — вот зачем нужны трансформаторы в этом случае.

Поскольку электроэнергия высокого напряжения не может быть распределена между потребителями непосредственно, её приводят к желаемым параметрам с помощью понижающих трансформаторов. Таким образом, транспортировка энергии не обходится без предварительного и последующего преобразования, поэтому без силовых трансформаторов передача электроэнергии на большие расстояния в современном мире невозможна.

Преобразователи напряжения в схемах питания

Бытовые электрические сети стандартизированы по напряжению и частоте переменного тока, а вот приборы, которые подключаются к ней, могут нуждаться в совсем иных параметрах питания. Например, процессоры и компоненты электроники работают только в низковольтных цепях постоянного тока. Для того чтобы универсальность источника не была преградой для работы техники, подключаемые устройства комплектуют встроенными или наружными преобразователями напряжения на основе трансформаторов.

В линейных или традиционных источниках питания используются силовые трансформаторы. Они великолепно справляются с большой нагрузкой, но обладают некоторыми недостатками:

  • Большие размеры, обусловленные частотой сети 50 Гц. Это сказывается на весе источников питания, например, при выходном напряжении 16 В на каждый ампер выходного тока требуется приблизительно 0,5 кг массы.
  • Сравнительно большие потери мощности на тепло и, как следствие, низкий КПД.
  • Заметное потребление на холостом ходу.

Из-за перечисленных недостатков они были вытеснены импульсными преобразователями в зарядных устройствах и компьютерной технике. В подобных блоках питания электроэнергия попадает на трансформатор через фильтр и электронную схему в виде тока с очень высокой частотой. Благодаря этому КПД передачи мощности резко возрастает. Таким образом, блоки питания, работающие на этом принципе, значительно меньше и легче традиционных аналогичной мощности.

Но если сравнивать силовые трансформаторы с импульсными преобразователями питания, то первые являются меньшими источником электромагнитных помех, особенно в диапазоне высоких частот. Это свойство важно для их применения в аудиофильской технике, лабораторном оборудовании и радиоаппаратуре.

Преобразование электроэнергии для передачи её от производителя до потребляющих приборов — очень ёмкая, но далеко не единственная область применения трансформаторов. Огромное разнообразие этих устройств можно встретить в самых непохожих местах — от звукоснимателя и микрофона до сварочного аппарата и мощных измерительных приборов. А в качестве преобразователя напряжения сети трансформаторы окружают человека повсюду.

Трансформатор

Нередко один и тот же источник переменного тока должен питать приборы, рассчитанные на разные напряжения.

Трансформатором называется электротехническое устройство, служащее для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

Трансформаторы делятся по назначению: силовые, специальные, измерительные и радиотехнические. К силовым относятся трансформаторы, преобразующие электрическую энергию для потребителей (35/6, 110/6, 6/0,4 кВ и т.д.), к специальным — сварочные и выпрямительные, к измерительным — трансформаторы тока и напряжения, служащие для подключения электроизмерительных приборов, к радиотехническим — маломощные трансформаторы и трансформаторы, работающие на повышенной частоте. Кроме этого, они делятся по роду тока на однофазные и трехфазные и по способу охлаждения — на масляные, сухие и с твердым наполнителем.

Трансформатор состоит из двух основных частей — магнитопровода и обмоток. Магнитопровод набирается из тонких листов электротехнической стали с малой коэрцитивной силой, изолированных друг от друга. Часть магнитопровода, на котором располагается обмотка, называется стержнем, а часть, замыкающая стержни, ярмом. По своему устройству магнитопровод подразделяется на П-образный и Ш-образный.
Обмотка трансформатора наматывается изолированным проводом с дополнительной изоляцией между слоями. Обмотка трансформатора с большим числом витков называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а с меньшим — низшего напряжения (НН).

Работа трансформатора

Принцип работы трансформатора рассмотрим на примере однофазного трансформатора, схематически представляющего собой магнитопровод с двумя обмотками W1 и W2.
При подключении первичной обмотки к источнику синусоидального напряжения
по обмотке течет ток , создающий намагничивающую силу под действием которой возникает магнитный поток .
По закону электромагнитной индукции во вторичной цепи индуцируется электродвижущая сила:



ЭДС отстает от магнитного потока на угол 90°, а

Действующее значение
где
f — частота сети;



Аналогичная ЭДС возникает и в первичной обмотке, так как магнитный поток пронизывает витки и первичной обмотки. Поэтому отношение Е1/Е2 будет определять коэффициент трансформации по напряжению: если Ктр>1, Е12 — трансформатор понижающий; Ктр<1, Е12 — повышающий; Ктр=1, Е12 — разделительный.
Из выше сказанного следует, что индуцированные э. д. с. пропорциональны числу витков в обмотках:

Режим работы трансформатора

В работе трансформатора можно выделить три режима: холостого хода, когда вторичная обмотка разомкнута, короткого замыкания, когда вторичная обмотка замкнута накоротко, и рабочий режим под нагрузкой.
В режиме холостого хода I2=0, U2хх2, ток в первичной обмотке I10=U1/Z10, сопротивление Z10= R10+jX10. Ток I10 составляет 3-10% номинального (рабочего) тока трансформатора I.
Ввиду малости первичного тока потери мощности в первичной катушке составляют не более одного процента от номинальной мощности трансформатора и их можно принять равными нулю так же, как и во вторичной P10 -> 0, Р2=0. В режиме холостого хода потери мощности наблюдаются только в магнитопроводе и связаны с перемагничиванием и вихревыми токами, определяемыми магнитным материалом P10= Pст.
Если первичное напряжение не изменяется, то потери в стали постоянны и пропорциональны значению магнитной индукции В в степени угла магнитного запаздывания —. Значение угла составляет 5-10 электрических градусов.
В этом случае ; I10R1 и I10X1 <<E1 тогда параметры холостого хода определяют параметры магнитной системы:



Векторная диаграмма в режиме холостого хода может быть построена на основании уравнения для первичной обмотки:


Режим короткого замыкания для трансформатора является аварийным, так как при U2=0 и Zн=0 ток в первичной обмотке будет в 15-20 раз больше тока номинального рабочего режима. Поэтому опыт короткого замыкания производят только с целью определения параметров первичной и вторичной обмоток при U <<U. Опыт производят при условии I =I тогда I =I и U <<U. Напряжение короткого замыкания для первичной обмотки задается в паспортных данных трансформатора в процентах от номинального напряжения U=(U U)100% и составляет примерно 5% для трансформаторов с масляным охлаждением и 2-2,5 % для трансформаторов с воздушным охлаждением.
Так как напряжение короткого замыкания в первичной обмотке во много раз меньше номинального, то
и
Потери в стали будут стремиться к нулю.
Мощность при коротком замыкании рассеивается только в обмотках трансформатора и идет на нагрев меди в них т. е. мощность потерь на джоулеву теплоту в обмотках,

Общее сопротивление короткого замыкания Zк.з. определится из отношения U=IRк.з.=Pк.з./I;


Векторная диаграмма трансформатора в режиме короткого замыкания имеет вид в соответствии с уравнением:

Для составления схемы замещения и удобства расчета рабочих режимов используют метод приведения параметров вторичной обмотки трансформатора к первичной. Тогда W1=W’2, где W’2 — число витков обмотки приведенного трансформатора; W’2= KтрW2; Е’22Ктр; U’2=U2Ктр.
Условием приведения является постоянство энергетических характеристик (мощности и потерь) S2=S’2и Рм2=Р’м2. Тогда I’2=I2(1/Ктр);

.
При замыкании вторичной обмотки на активную нагрузку в этой обмотке возникнет ток; обозначим I2 его действующее значение; напряжение на зажимах обмотки станет равным U2, а сдвиг фаз — cosφ. По закону Ленца ток во вторичной обмотке противодействует изменению магнитного потока в сердечнике. В результате этого индуктивное сопротивление первичной обмотки уменьшится, а ток в первичной обмотке будет возрастать до тех пор, пока не восстановится начальное значение магнитного потока. Действующее значение тока в первичной обмотке нагруженного трансформатора больше тока холостого хода: I1>Iхх
По закону сохранения энергии



P2—мощность, потребляемая со вторичной обмотки;
P1-мощность, потребляемая из сети первичной обмоткой.

Для расчетов режимов работы трансформатора используют Т-образную (рис. а) и Г-образную (рис. б) схемы замещения.

Уравнения цепи для Т-схемы имеют вид:

Схемы замещения трансформатора

Рабочие свойства трансформатора в нагрузочном режиме характеризуются зависимостями вторичного напряжения U2 от тока во вторичной обмотке I2 и КПД от коэффициента загрузки β.
Зависимость напряжения от тока называется нагрузочной или внешней характеристикой. Кривая 1 соответствует режиму емкостной нагрузки, cosφ < 1, кривая 2 — активной нагрузке, cosφ=0, кривая 3 -индуктивной нагрузке, cosφ < 1. Максимальный коэффициент полезного действия трансформатора составляет 0,98 и находится из соотношения полезной мощности на нагрузке к мощности, потребляемой из сети (смотри выше):



где β=I2/I — коэффициент загрузки трансформатора; S -полная мощность трансформатора.
Из рабочих характеристик трансформатора видно, что потери в стали Рст не зависят от нагрузки и являются постоянными. Потери в меди Рм обмоток растут и изменяются по нелинейному закону. Коэффициент полезного действия имеет максимальное значение при равенстве указанных потерь и коэффициенте загрузки, равном 0,6.
На практике часто применяют автотрансформатор, у которого часть обмотки принадлежит одновременно двум цепям: первичной и вторичной. Он предназначен для плавного изменения вторичного напряжения.

Трансформаторы Что такое трансформатор Трансформа тор

Трансформаторы

Что такое трансформатор? Трансформа тор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на какомлибо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты. Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Конструктивно трансформатор может состоять из одной или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

Базовые принципы работы трансформатора Работа трансформатора основана на двух базовых принципах: 1. Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм) 2. Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция) На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку. Форма напряжения во вторичной обмотке связана с формой напряжения в первичной обмотке довольно сложным образом. Благодаря этой сложности удалось создать целый ряд специальных трансформаторов, которые могут выполнять роль усилителей тока, умножителей частоты, генераторов сигналов и т. д. В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.

Виды трансформаторов

Силовой трансформатор переменного тока — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Слово «силовой» отражает работу данного вида трансформаторов с большими мощностями. Необходимость применения силовых трансформаторов обусловлена различной величиной рабочих напряжений ЛЭП (35 -750 к. В), городских электросетей (как правило 6, 10 к. В), напряжения, подаваемого конечным потребителям (0, 4 к. В, они же 380/220 В) и напряжения, требуемого для работы электромашин и электроприборов (самые различные от единиц вольт до сотен киловольт). Силовой трансформатор постоянного тока используется для непосредственного преобразования напряжения в цепях постоянного тока. Термин «силовой» показывает отличие таких трансформаторов от измерительных устройств класса «Трансформатор постоянного тока» .

Автотрансформатор Автотрансформа тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 к. В и выше при коэффициентах трансформации не более 3 -4. Существенным достоинством является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

Трансформатор тока Трансформа тор то ка — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение — для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации, кроме того, трансформатор тока осуществляет гальваническую развязку (отличие от шунтовых схем измерения тока). Номинальное значение тока вторичной обмотки 1 А, 5 А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации. ВНИМАНИЕ! Вторичная обмотка токового трансформатора должна быть надёжно замкнута на низкоомную нагрузку измерительного прибора или накоротко. При случайном или умышленном разрыве цепи возникает скачок напряжения, опасный для изоляции, окружающих электроприборов и жизни техперсонала! Поэтому по правилам технической эксплуатации необходимо неиспользуемые вторичные обмотки закорачивать, а все вторичные обмотки трансформаторов тока подлежат заземлению.

Transformer — Трансформеры Wiki Сообразительный?

Трансформеры — вид разумных, живых роботизированных существ (в основном), происходящих из далекого машинного мира Кибертрона. Истории их жизней, их истории и, особенно, их войны записаны во множестве различных последовательностей в обширной мультивселенной.

Обозначение «Трансформер» происходит от общей способности вида трансформировать , изменять свои тела по желанию, перестраивая их составные части из основного режима робота (обычно, но не всегда, гуманоида) в альтернативную форму. ; обычно транспортные средства, оружие, машины или животные.В некоторых случаях эта способность к трансформации является врожденной для всех представителей вида, в других это было нововведением военного времени, которое было принято большинством, но не всем населением.

Хотя этот вид широко известен по всей галактике как «Трансформеры», технический термин для этих существ — Кибертронцы , который они обычно используют для обозначения самих себя. Другие, менее часто используемые термины для обозначения существ из Кибертрона включают Кибертрон или просто Кибертрон .

Происхождение

Как именно эти возвышающиеся чудеса техники стали живыми, разумными существами, способными трансформировать свой внешний вид, чтобы приспособиться к окружающей среде? Два слова: КОМУ ИНТЕРЕСНО?» Анимационные трансформеры Библия сказок

Многочисленные истории происхождения Трансформеров — почему и как эти меняющие форму роботы стали такими, какие они есть — были исследованы в самых разных средах. Как и в случае с почти каждой историей Трансформеров , многие детали этих историй несовместимы друг с другом.

Три наиболее известных происхождения расы трансформеров:

Квинтессоны

См. также: Quintesson
Мультфильм 1984 года установил, что автоботы и десептиконы начинались как две разные линии продуктов роботов-рабов, которые развивали цивилизацию только после свержения своих жестоких создателей Квинтессона. Чего Квинтессоны не смогли понять, так это того, что их роботы развили эмоции. Чтобы мы знали и чувствовали разницу между свободой и рабством.И эта оплошность решила их судьбу. Prime Nova, «Пять ликов тьмы, часть 4»

Злобные инопланетяне, известные как Квинтессоны, впервые появились в анимационном фильме 1986 года, но только в третьем сезоне мультфильма «Трансформеры » 1984 года объяснялась их роль в истории Кибертрона. В «Пяти лицах тьмы, часть 4» Родимус Прайм испытал видение прошлого и узнал, что Кибертрон когда-то был фабрикой размером с планету, контролируемой инопланетянами: предки автоботов были созданы как «товары народного потребления», а Десептиконы начинались как «военная техника».Однако со временем роботизированные создания Квинтессонов обретут разум и свергнут своих хозяев в ходе восстания, прежде чем изгнать их с планеты, а позже изобретут трансформацию, когда эти военные роботы станут изгоями и начнут войну против своих собратьев-протоавтоботов.

Несмотря на то, что мультфильм хорошо известен из-за своей известности, ему уделялось относительно мало внимания в последующих средствах массовой информации; с появлением истории происхождения Примуса последующие художественные произведения в значительной степени сократили Квинтессонов до просто , мешающих естественному развитию Трансформеров, как это видно из комиксов 3H Wreckers и семьи непрерывности Aligned.

Трансформеры против Г.И. Джо предложит вариант истории происхождения Квинтессона, изображая инопланетян как пятимерных существ, которые создали живую планету, известную как «Дайакурон», которая сама по себе породила Примуса и расу Трансформеров.

Совсем недавно в четвертой части серии игровых фильмов Age of Extinction было показано, что Трансформеры из этой вселенной также были созданы какой-то другой инопланетной расой.Однако неясно, являются ли таинственные органические инопланетяне, известные только как «Создатели» , версией Квинтессонов этой вселенной, и какая связь, если таковая имеется, у них есть со столь же загадочным механоидом, который называет себя «Квинтессой».

Примус

См. также: Primus, Unicron, Thirteen, Well of All Sparks
Прима был первым Трансформером, созданным Примусом, и позже был переосмыслен как лидер могущественной группы Трансформеров, известной как Тринадцать.Они были мечтами — механическими существами, способными превращать свои тела в транспортные средства, машины и оружие; последняя линия обороны от носителя хаоса, Юникрон ! Вступительный ролик комикса «Трансформеры »

Независимо от происхождения мультфильма Квинтессон, писатель Саймон Фурман придумал свое собственное происхождение для Трансформеров. Как впервые подробно описано в комиксе Marvel UK, кибертронцы этой вселенной были созданы их богом, доброжелательным Примусом, в качестве доверенных лиц для ведения битвы со своей злодейской противоположностью: ужасным несущим хаос, известным как Юникрон.Эта история происхождения в конечном итоге была включена в американские книги, когда Фурман сменил американского писателя Боба Будянски, переписав более раннюю теорию «атехногенеза». Оттуда сказка будет подвергаться различным перестановкам в различных вспомогательных средствах массовой информации, прежде чем остановиться на широко принятой версии событий, установив, что сам Примус, как и Юникрон, может превращаться из робота в планету; однако, в отличие от Юникрона, Примус превратился в самого Кибертрона.

Первый Трансформер, созданный Примусом, был назван Примой, носителем Матрицы Лидерства, и более поздние истории, происходящие в других вселенных, будут использовать эту концепцию и следовать ей.В будущих работах будет установлено, что самая первая созданная группа Трансформеров, частью которой традиционно была Прима, станет известна как «Тринадцать», полубогоподобные фигуры огромной силы, которые сами продолжат играть главные роли. роль в всеобъемлющем мифе Трансформеров . Трилогия Юникрона была первым мультфильмом, который включил происхождение Примуса и Юникрона в свою сюжетную линию, как и несколько историй, эксклюзивных для Fun Publications, и в течение многих лет это было широко признано «окончательной» историей происхождения Трансформеров.

Обратите внимание, однако, что не все современных преемственностей придерживаются этой строгой интерпретации событий; в частности, первоначальная преемственность IDW 2005 года установила бы совершенно другую интерпретацию Примуса, с которым версия Юникрона этой преемственности была совершенно не связана.

AllSpark

См. также: AllSpark, AllSpark Mutation, Энергоновое излучение
AllSpark, загадочная реликвия, способная дать жизнь расе Трансформеров, занимает видное место в большинстве историй Transformers , выпущенных с конца 2000-х годов.Прежде чем началось время, существовал Куб. Мы не знаем, откуда он взялся, но знаем только, что он обладает силой создавать миры и наполнять их жизнью. Так родилась наша раса. Оптимус Прайм, Трансформеры

В самых ранних набросках фильма 2007 года « Трансформеры » автоботы и десептиконы прибыли на Землю в поисках Матрицы лидерства; по той или иной причине эта реликвия позже была переработана в новый артефакт, животворящий куб, который сначала называли «Энергоновым кубом», а затем поспешно переименовали в «Все искры», очевидно, заимствовав название из Beast. Машины и их описание Трансформера загробного мира.

В первом фильме « Трансформеры » AllSpark изображен как единственный создатель Трансформеров; мощный, полуразумный объект неизвестного производства, этот артефакт был ответственен за то, чтобы заряжать живой металл Кибертрона искрами и создавать первое поколение Трансформеров. При высвобождении на Земле энергия AllSpark была способна спонтанно наполнять человеческие механизмы жизнью Трансформера, создавая «Мутации AllSpark» из обычных транспортных средств или приборов. В рамках попыток Hasbro добиться синергии брендов AllSpark также будет фигурировать в мультфильме Transformers Animated того года с более или менее той же предысторией, в котором таинственный объект рассматривается как создатель кибертронского вида, с отдельными фрагментами. AllSpark демонстрирует способность запускать новых трансформеров из любых неодушевленных предметов, оказавшихся поблизости.Эта концепция будет объединена с происхождением «Примуса» в семье преемственности «Выровненных», которая установила Allspark как божественный механизм, созданный Primus для генерации новых искр. Почти десятилетие спустя в мультфильме Cyberverse 2018 года AllSpark снова станет таинственным и, казалось бы, единственным прародителем кибертронской жизни. Мультфильм War for Cybertron Trilogy будет придерживаться аналогичного подхода, утверждая, что сам Кибертрон не сможет выжить без AllSpark.

Недавние события в семействе непрерывности сериалов с живыми актерами — в первую очередь появление загадочных «Создателей» — предложили возможное понимание истинного происхождения версии AllSpark с живыми боевиками, но никакой конкретной информации нет. все же всплыло.

Другое происхождение

Теория атехногенеза предполагает, что раса Трансформеров возникла естественным путем, а не была создана внешней силой.
Атехногенез

Самое первое происхождение Трансформеров, когда-либо выдвинутое, установило, что Трансформеры эволюционировали посредством атехногенеза, механического аналога абиогенеза, который дал начало жизни на Земле, с кибернетической жизнью, возникшей в результате взаимодействия между «природными механизмами, рычагами и шкивы» на поверхности Кибертрона.Эта сомнительная теория была дана в самом первом комиксе «Трансформеры » и была быстро забыта, хотя эта концепция иногда всплывает как «атеистическая» точка зрения во вселенной, чтобы контрастировать с более духовными точками зрения. Более серьезный подход к этой концепции был опубликован в эксклюзивной японской истории.

Beast Machines предполагает, что Кибертрон когда-то был домом для давно вымерших органических существ.
Миграция

Несколько выпусков преемственности поколения 1 — в первую очередь Beast Machines , а также Kiss Players — показали, что давным-давно металлический мир Кибертрон когда-то был зеленой, похожей на Землю планетой.В первом эпизоде ​​ Beast Machines Оптимус Праймал размышлял о том, что первые Трансформеры «пришли на Кибертрон» и впоследствии научились трансформироваться — событие, которое, очевидно, совпало с исчезновением естественной биосферы Кибертрона. Японская преемственность примирила бы основы этой предпосылки с происхождением мультфильма от Квинтессона, но ни одно американское СМИ никогда не разъясняло слова Праймала или их значение.

Горламиты когда-то были органическими существами, принявшими роботизированные формы.
Биомеханическая эволюция
Истоки нашей собственной планеты теряются в далекой мгле времени. Возможно, когда-то… Кибертрон был чем-то вроде этого . Nightbeat, Прожектор: Nightbeat

В преемственности IDW 2005 года мир Горлам Прайм был планетой, гуманоидные обитатели которой развили культуру кибернетических имплантатов, быстро сбросив свои биологические формы, чтобы стать расой, подобной Трансформерам, и в конечном итоге перестроить свою планету в металлический мир и переименовать ее. Кибертрон».Посетив Горлам Прайм на самых ранних этапах этой эволюции, Найтбит лениво задался вопросом, проходили ли когда-нибудь Кибертрон и его жители через подобную фазу. На сегодняшний день никакая преемственность никогда не устанавливала эту «биомеханическую эволюцию» как доказанное происхождение расы Трансформеров, но аналогичный процесс — это то, как возникла сестринская раса Трансформеров, Гоботы Гоботрона.

Заключение серии Go-Bots Тома Сиоли подразумевало, что кибертронская раса произошла от цивилизации космических роботов Go-Bots.
Гоу-боты

Давно бездействующая собственность GoBots , некогда конкурента бренда Transformers, была неожиданно возрождена в конце 2018 года писателем и художником Томом Шиоли для мини-сериала из 5 выпусков. Хотя мини-сериал был, по большей части, нежной подделкой различных научно-фантастических концепций, не связанных с брендом Transformers и, действительно, с большинством предыдущих итераций Go-Bots — Terminator , Planet of the Apes и так далее — комикс закончился мирным Гоботроном, плывущим по космосу, когда лидер Го-Ботов Дорожный Рейнджер объявил о своем намерении засеять мультивселенную множеством механических миров.Тем временем он работал над созданием «оптимизированной» версии самого себя, механического «наследника», который, хотя и не виден, в значительной степени подразумевается Оптимусом Праймом; Bug Bite подумывал о создании аналогичной копии самого себя, а останки Cy-Kill и Leader-1 были объединены в новый реактивный бот. По разным причинам очень маловероятно, что какая-либо будущая история «Трансформеры » затронет это происхождение.

Трансформаторная биология

Физиология и дисперсия в форме

См. также: Режим робота, альтернативный режим, масштаб
Большинство трансформеров по своей сути гуманоиды… Я получаю большое удовольствие и даже горжусь тем, что отмечаю, насколько мы различны в космосе и за его пределами. Органические кибертронцы, модульные кибертронцы, кибертронцы, бинарно связанные с другими кибертронцами, кибертронцы, бинарно связанные с органической жизнью, кибертронцы с органическими оболочками, кибертронцы, которые объединяют свои искры с другими кибертронцами, кибертронцы, которые могут разделить свои искры надвое, кибертронцы, которые становятся городами, или насекомые, или звездолеты, или даже планеты… моя искра пульсирует ярче. Вектор Прайм, Спросите Вектор Прайм, 26.05.2015

Подавляющее большинство трансформеров имеют гуманоидное телосложение, обычно называемое их «режимом робота»: две руки, две ноги, туловище и одна голова. Однако это не означает, что все трансформеры являются людьми , как : у некоторых нетрадиционные конечности, их руки (или целая рука) заменены инструментами, когтями, оружием или какой-либо другой формой манипулятора (например, голова в режиме зверя) . Хотя у большинства Трансформеров есть пара человеческих ног, некоторые Трансформеры выбрали более экзотические формы передвижения; Трансформер может иметь пальцеобразные ноги, колеса или гусеницы трактора вместо ног или вообще не иметь заметных ног, плавая в антигравитации.У некоторых Трансформеров общее количество конечностей больше или меньше нормального, например, у шестирукого Октуса. Лица трансформеров охватывают всю гамму дизайна: от металлического человека в шлеме до таких персонажей, как Shockwave или Whirl, чьи лица состоят из одного светящегося глаза, или более анималистических дизайнов, таких как Waspinator.

… но многие нет.

Хотя гуманоидные формы являются нормой, они, безусловно, не являются правилом , и Трансформер нередко обладает основным режимом, основанным на животном или транспортном средстве, например, Ravage, Grand Slam и Raindance, которые трансформируются из кассет в пантеру, танк и реактивный самолет соответственно.Мы считаем, что это их «режимы робота»; хотя они определенно нелюди, они, по крайней мере, способны к независимому передвижению.

Трансформеры обычно на больше по сравнению с земными формами жизни; средний Трансформер примерно в четыре раза выше человека, в зависимости от его размера и формы. Однако обычны большие различия в форме; некоторые Трансформеры, такие как Мини-Коны, Микромастеры, Максималы или Предаконы, имеют размер примерно человеческого роста. Третьи, такие как Real Gear Robots или BotBots, достаточно малы, чтобы поместиться в ладони человека.

На другом конце шкалы некоторые трансформеры достаточно велики, чтобы затмить других кибертронцев. Колоссальные городские роботы, известные как Титаны, являются одной из таких фракций, превращающихся в целые города для меньших Трансформеров. Особенно большие Трансформеры, такие как Юникрон и Примус, могут превращаться в целые планеты. В серии Cybertron планета Гигантион населена обеими крайностями: роботами, которые возвышаются над Трансформерами «нормального» размера, которым помогают их крошечные партнеры по Мини-Кону.Однако по большей части «средний» Трансформер имеет высоту от 15 до 40 футов.

Физическая конструкция

См. также: Живой металл, Шестеренка трансформации, Мозговой модуль, Анатомия трансформера
Анатомия трансформатора состоит из нескольких различных механических частей, каждая из которых выполняет важную функцию.

Ты мотоцикл, Арси. Разве ты не должен знать, как построить двигатель мотоцикла?

Хотя было показано, что их металлические тела легко строятся другими Трансформерами из обычных материалов, даже самые ранние истории франшизы показали, что Трансформеры могут испытывать приятные и болезненные ощущения — физически «живые» в теле, а не только в уме.Этот «живой металл» был описан как имеющий клеточную структуру в мультфильме Victory , факт, независимо подтвержденный комиксами Marvel Generation 2 , в которых также установлено, что Трансформеры обладают «генетическим материалом» (полезно при «почковании») . Именно комикс Marvel впервые представил идею о том, что Трансформеры изначально возникли из самой ткани самой планеты Кибертрон, идея, которая стала доминирующей историей «происхождения» вида в современных средствах массовой информации, и средства, с помощью которых новые Трансформеры возникают даже в наши дни.После появления в мультфильме Beast Wars первый этап жизни Трансформера, предшествующий переходу в альтернативный режим, стал обычно изображаться как грубая, безликая «протоформа». Как живая материя, тела Трансформеров даже способны поражаться болезнями.

Будучи механическими существами, Трансформеры обладают рядом отдельных частей, составляющих их анатомию; некоторые в значительной степени аналогичны человеческим компонентам, но многие другие служат экзотическим целям: среди них сложные топливные реакторы и хранилища боеприпасов.Важные компоненты включают шестеренку трансформации, которая контролирует способность кибертронца изменять форму, а также модуль мозга и / или компонент личности, в котором находится разум Трансформера и который контролирует функции тела.

Трансформация

См. также: Трансформация, Трансформация, Сканирование, Мастер действий, Моноформер
Большинство трансформеров способны по желанию менять одну из двух или более форм.

Почему ты превращаешься в машины и вещи?

Одноименный и самый знаковый компонент франшизы «Трансформеры » — это, конечно же, их характерная способность превращаться из одной формы в другую — в большинстве случаев это включает переход из режима робота-гуманоида в альтернативный режим; этот альтернативный режим обычно представляет собой какое-то транспортное средство или существо, но Трансформеры в мультивселенной принимают нетрадиционные формы: здания, растения, бытовая техника или даже человеческая еда.

Ранние рассказы описывали эту способность как нечто, с чем раса Трансформеров в целом не была создана; это было либо новшество военного времени, предназначенное для маскировки от их противников, либо неожиданный побочный эффект в результате их восстановления руками Ковчега на Земле. Однако не потребовалось много времени, чтобы эта способность закрепилась как естественное продолжение кибертронской биологии; более поздние истории, по большей части, установят, что Трансформеры рождаются с функционирующим альтернативным режимом или, по крайней мере, способны его принять.

Современные Трансформеры В художественной литературе установлено, что сложный механический «орган», известный как шестеренка трансформации или T-cog, позволяет кибертронцу трансформироваться; большинство Трансформеров в современной художественной литературе могут по желанию менять свои альтернативные режимы (например, меняя режим своего кибертронского транспортного средства на подходящую земную маскировку) с помощью процесса, известного как сканирование. Некоторые кибертронцы обладают уникальными формами трансформации: например, они могут иметь способность трансформироваться намного быстрее, чем «обычные» трансформеры, или способность принимать несколько альтернативных режимов.

В редких случаях Трансформеры могут потерять способность трансформироваться в течение своей жизни; в преемственности Marvel Comics это изображалось как симптом создания мутагенного нуклона в качестве источника топлива, жертвуя трансформацией ради повышения прочности и мощности, в то время как в преемственности IDW 2005 года решение отказаться от альтернативного режима было религиозным выбором, который включал добровольное удаление трансформации. шестерня

Искры

Наличие оживляющей искры — вот что отличает большинство трансформеров от простых роботов.

Мы называем это «Искра». Он содержит нашу жизненную силу и наши воспоминания.

Хотя их тела и разум роботизированы по своей природе, Трансформеры не просто автоматы: большинство кибертронских форм жизни — живые, разумные, эмоциональные и полностью разумные существа. Эта оживляющая, полумистическая «жизненная сила», которая отличает их от простых машин, традиционно называется искрой, особым образом заряженной массой позитронов, которая находится в их механических структурах и питает их энергией. Хотя эта концепция была впервые представлена ​​​​в мультсериале Beast Wars , она использовалась в каждом воплощении франшизы «Трансформеры» и даже применялась задним числом к ​​самым ранним продолжениям первого поколения.Искру можно рассматривать как «душу» Трансформера; Кибертронская жизнь фактически начинается с зажигания новой искры и заканчивается, когда эта искра гаснет.

Отношение искры к остальной части Трансформера несколько туманно и варьируется в зависимости от непрерывности. В некоторых историях искра — это сумма Трансформера; его можно извлечь из тела одного кибертронца и имплантировать в тело другого, эффективно «загружая» воспоминания и личность, закодированные в этой Искре, в новое тело.В других случаях присутствие искры в теле определить труднее; в этих непрерывностях он сосуществует с другими компонентами, имеющими решающее значение для жизни Трансформера, такими как модуль мозга, что затрудняет определение того, где начинаются или заканчиваются определенные аспекты жизни Трансформера. Некоторые кибертронцы созданы без искр , и этих трансформеров обычно называют «дронами», поскольку они обретают разум благодаря своему программированию. Хотя их внешний вид и программирование могут позволить им убедительно имитировать жизнь и интеллект, большинство кибертронцев обычно не считают этих Трансформеров действительно «живыми».

Топливо

См. также: Энергон, Темный Энергон, Синтетический Энергон, Трансформаторное топливо, Нуклон, Источники энергии
Больше никаких искусственных производных энергона , никаких рысканий в поисках микроэргов какого-то грязного местного варева. Это… настоящая вещь ! Старскрим, Инфильтрация #6

В отличие от людей, которым для выживания требуются пища, воздух и вода, единственное вещество, которое требуется кибертронцам для обеспечения их непрерывного функционирования, — это источник топлива. количество топлива на регулярной основе.Это стремление к энергии привело ко многим войнам и частому истощению источников энергии на их родной планете. Хотя ранние истории, такие как комикс Marvel, предполагали, что кибертронцы могут напрямую преобразовывать человеческие источники энергии, такие как нефть и бензин, в туманно определенное топливо для трансформаторов, вскоре в мультфильме 1984 года было введено понятие «энергон»: кибертронское топливо. который можно было создать путем переработки других источников топлива в куб энергии, который в будущем обычно становился формой топлива трансформатора по умолчанию.

Модернизация Micromaster позволяет уменьшить размеры Transformers до более компактных и экономичных корпусов.

Чтобы выжить в условиях постоянной нехватки топлива, различные Трансформеры по всей мультивселенной пытались найти способы уменьшить или обойти свою зависимость от энергона. Альтернативные источники топлива, такие как Нуклон, Энергия Анголмуа или даже страшный Темный Энергон, могут удовлетворить большую часть энергетических потребностей Трансформера, но могут иметь непредсказуемые побочные эффекты. Некоторые преемственности расширили идею Marvel и утверждали, что, хотя Трансформеры могут синтезировать пригодный для использования заменитель топлива из местных источников энергии, эта производная от Энергона в значительной степени неэффективна и предлагает низкую топливную эффективность, что делает ее плохой заменой подлинному изделию.В других случаях Трансформеры могут модернизироваться до более экономичных тел, способных работать на экспоненциально меньшем количестве энергии, чем другие Трансформеры. Самыми известными из них являются Микромастеры, которые пренебрежительно называют других Трансформеров «пожирателями». Максималы и Предаконы Эры Зверей Кибертрона пойдут по их стопам; к тому времени, через триста лет после окончания Великой войны, вся раса трансформеров уменьшилась до такой степени, что они были лишь немного выше среднего человека.

Не Однако все Трансформаторы полагаются исключительно на энергон, и некоторые Трансформеры разработали различные решения для дешевого преобразования органического материала в энергию. Насекомые первого поколения были одной из таких групп, которые могли поддерживать себя, питаясь как органическими, так и неорганическими веществами. Тем временем трансформеры, которые превратились в Powermasters, могли бинарно связываться со специально аугментированным биологическим партнером, используя метаболизм этой меньшей формы жизни в качестве батареи для подпитки своих систем в отсутствие энергона.В некоторых вселенных, таких как Beast Wars: Uprising , Максималы и Предаконы продемонстрировали способность напрямую перерабатывать пищу в энергон, используя свои звериные режимы, хотя это не общепризнанная способность.

Комбинация

См. также: Combiner, Micromaster Combiner, Power Core Combiners, Multiforce, Mini-Con
Защитник — это комбинированная форма пяти Протектоботов, но обладает собственным независимым сознанием и личностью.

Ничего себе, почему мы не можем этого сделать?

Некоторые трансформеры продемонстрировали способность физически объединяться с одним или несколькими кибертронцами, чтобы принять единую единую форму. Эти необычные трансформеры известны как «комбайнеры». Точная природа этой комбинации зависит от людей. Некоторые Трансформеры, такие как Мини-Коны, способны проходить уникальную форму комбинации, известную как «соединение сил», когда меньший партнер может наделить своего «массового» партнера дополнительными способностями, а в некоторых случаях и новым вооружением. .

В редких случаях два трансформера могут объединяться в один общий режим транспортного средства, например, комбайнеры Micromaster. В других ситуациях команды Трансформеров могут объединяться для создания оружия или инструментов, таких как Star Sabre, объединенная форма команды противовоздушной обороны Mini-Con. Однако, как правило, самыми известными и запоминающимися объединителями являются те Трансформеры, которые объединяются в единого «суперробота», экспоненциально более крупного и могущественного существа, чем любой из его компонентов. Этот суперробот, или «гештальт», может состоять всего из двух Трансформеров или из шести, но в большинстве случаев эта комбинированная форма является, по сути, их собственным персонажем, обладающим уникальной личностью и сознанием, превосходящим все остальные. просто сумма их частей.

Происхождение комбинаций при изучении не совсем ясно; в самых ранних художественных произведениях это рассматривалось как уникальная черта, которой только эти Трансформеры могли обладать с помощью туманных средств, но по мере развития франшизы Трансформеры другие преемственности вводили различные сверхъестественные артефакты, такие как Искра Комбинации или Загадка Комбинации, которые может мгновенно превратить любую группу кибертронцев в функционального объединителя.

Оружие и способности

См. также: Оружие, способность

Даже самый миролюбивый кибертронец далеко не безобиден; в то время как огромная масса их массивных механических тел представляет непреднамеренную угрозу для более мелких форм жизни, большинство, если не все, Трансформеры также имеют доступ к разрушительному разнообразию оружия. Самые ранние истории Transformers точно изображали различные аксессуары, упакованные с отдельными игрушками, как уникальное ручное оружие, а Боб Будянски придумывал широкий спектр способностей, чтобы отличать каждое оружие от другого, например, фирменный стеклянный газ Клиффджампера.Другое оружие, такое как наплечные пушки Проула, напрямую встроено в их физическую форму. Как и люди, Трансформеры могут демонстрировать мастерство обращения с артиллерийским оружием дальнего действия, винтовками и пистолетами средней дальности или оружием ближнего боя, таким как топоры и мечи. Индивидуальное оружие демонстрирует разный уровень сложности: оружие ближнего боя может быть сделано из цельных металлических сплавов или чистой энергии, в то время как их оружие может стрелять пулями, пулями, химическими соединениями или экзотическими лазерными разрядами.

Где именно Трансформеры хранят это оружие, когда не владеют им, многие годы оставалось загадкой; некоторые малоизвестные средства массовой информации позже заявят, что у большинства Трансформеров есть доступ к «карману для хранения подпространства»: миниатюрному измерению, способному хранить материю, и месту, где оружие и другие аксессуары (например.г. Трейлер Оптимуса Прайма) ходил, когда не использовался. Более поздние истории, в первую очередь оригинальный фильм 2007 года и его сиквелы, полностью отказались от этой концепции. Скорее, в этих историях различное оружие любого Трансформера изображалось как «встроенное» расширение его естественного тела, изображая его оружие как физическое преобразование его руки и предплечья. Эта обработка была перенесена в мультфильм Prime 2010 года, хотя в продолжении 2015 года она снова будет исключена.

В других случаях Трансформеры могут обладать редкими способностями, которые, хотя и не могут иметь прямого наступательного применения, отличают Трансформера от своих товарищей.В зависимости от вселенной это может быть результатом естественных улучшений их тел или своего рода «генетической мутации», которая отличает их от других трансформеров — см. способность Скайварпа телепортироваться с места на место или способность Ветрогенератора создавать магнитные поля. .

Органические компоненты

См. также: Бинарная связь, Pretender, Technorganic, Maximal, Predacon
Технология Pretender дополняет кибертронцев квазиорганическими внешними «оболочками».

Так кто мы? Роботы или животные?

Будущие поколения кибертронцев используют сканеры ДНК, чтобы принимать формы органических существ.

Кибертронцы — постоянно развивающаяся раса, и после установления контакта с немеханическим интеллектом и автоботы, и десептиконы, как известно, используют потенциал органической жизни как оружие войны и продвигают свое собственное развитие как вида. Хотя эти обновления являются мощными и часто востребованы другими кибертронцами, не , а все кибертронцев убеждены в надежности этого так называемого «эволюционного скачка»; некоторые трансформеры считают перспективу жизни на основе углерода отталкивающей, а эти технологии — отвратительными или откровенно еретическими.

Слияние органического и механического принимает множество форм в обширной мультивселенной Трансформеров , начиная от простого бинарного партнерства, когда Трансформер развивает симбиотическое партнерство с меньшим существом, вплоть до того, что они могут телепатически сливаться в единое целое — до усовершенствованной брони Претендента, скрывающей механическую форму Трансформера под специально сшитой «оболочкой», содержащей органическое вещество. Эти так называемые «претенденты» обладают улучшенными регенеративными способностями, а их панцири даже позволяют им сойти за гуманоидов, не являющихся роботами.

В тех будущих вселенных, где Великая война уступит место Эре Зверей, Максималы и Предаконы продолжат разработку передовых сканеров ДНК; благодаря достижениям в технологиях Micromaster и Pretender эти будущие кибертронцы могут копировать генетический материал и напрямую интегрировать органические компоненты в свои структуры, что позволяет им маскироваться под органическую жизнь без необходимости во внешней оболочке Pretender. Даже это устройство можно улучшить: воздействие энергий Оракула может объединить обе формы жизни на клеточном уровне, чтобы создать первых «техноорганических» Трансформеров, форму жизни, которая, как говорят, не является ни органической, ни технологической.

Пол

Изменение отношения к бренду «Трансформеры » привело к созданию Windblade как нового главного женского персонажа.

Поскольку в первую очередь франшиза ориентирована на детей, в большинстве преемственностей установлено, что Трансформеры размножаются явно бесполыми средствами; однако, несмотря на это, кибертронский вид обычно изображается с определенной степенью полового диморфизма, при этом явно «мужские» и «женские» роботы сосуществуют как в художественной литературе, так и на полках с игрушками, хотя соотношение мужчин и женщин исторически было искажено. сильно в пользу первого.В ранних частях Transformers (и даже в некоторых более поздних историях!), женщины-трансформеры представлялись своего рода аберрацией, их женственность иногда была результатом вмешательства инопланетян или злонамеренных генетических экспериментов, и рассматривались как нечто «вне» кибертронской нормы. Изменения в реальном ландшафте поп-культуры и увеличение числа женщин-писателей во франшизе «Трансформеры » привели к тому, что в более поздних работах предпринимаются шаги, изображающие женщин-кибертронцев и их гендерную презентацию ничем особо не отличающимся от их коллег-мужчин: просто естественный аспект кибертронского вида.

В детской франшизе тема того, что на самом деле означает гендер трансформера в обществе асексуальных роботов, в большинстве случаев не исследовалась, хотя в некоторых работах, в первую очередь в более старых комиксах IDW, использовались их настройки для решить некоторые более глубокие проблемы, связанные с полом и гендерной идентичностью в трансформерном обществе и реальном мире.

Самые ранние женщины-трансформеры, представленные в мифах: Хромия, Лунная гонщик, Огнезвезд, Арси и другие, обычно изображались более пышными, чем квадратные «мужские» Трансформеры, больше похожие на привлекательных человеческих женщин в доспехах, чем на что-либо еще.С тех пор, однако, женщинам-трансформерам было позволено разнообразить внешний вид и индивидуальность, дав нам несколько менее стереотипных женщин, таких как Beast Machines Strika и Robots in Disguise Strongarm, в то время как новые персонажи заголовков, такие как Windblade, увеличили представление женских персонажей. в целом по франшизе.

Жизненный цикл трансформатора

Жизненный цикл расы трансформеров сильно отличается от такового у органических видов.

Рождение

См. также: Репродукция, Протоформа, детеныш, Заказ Солдаты
Многие преемственности показывают протоформы как самую раннюю стадию жизни Трансформера.Искры порождают разума . Металл приобретает из … и появляются протоформы . Новый поколения . Триптикон, Спасение

Подавляющее большинство последовательностей Трансформеров твердо установили, что Трансформеры размножаются бесполым путем, хотя отдельные механизмы только того, как оживает новый Трансформер, могут различаться даже в пределах одной и той же вымышленной вселенной. Создание нового Трансформера обычно начинается с зажигания искры — исходит ли эта искра от живого компьютера Vector Sigma, самой AllSpark или священного инструмента, такого как Матрица Лидерства и ее Основная Программа, зависит от истории — и затем влить эту искру в подходящее тело.В некоторых случаях, например, в тех Трансформерах, которые были оживлены непосредственно AllSpark, это тело может быть обычной земной машиной, его структура сверхъестественным образом изменена, чтобы стать живым металлом, из которого состоят все Трансформеры, но, по большей части, большинство преемственностей были разрушены. установил, что новые Трансформеры начинаются как «протоформа»: гуманоидная масса жидкого металла, которая требует вливания искры, чтобы стать полноценным Трансформером. Протоформа быстро превращается в нового Трансформера после получения искры; хотя подробности редко уточняются, этот процесс обычно понимается как очень быстрый, происходящий в течение нескольких дней, часов или даже минут, в зависимости от непрерывности.В обществе Трансформеров в целом «протоформа» часто используется как сокращенное обозначение детства или младенчества, и часто говорят, что Трансформеры были «выкованы» как кибертронский синоним слова «рожденный».

Другие Трансформеры собираются вручную, как и обычные машины, и впоследствии получают жизнь благодаря вливанию Искры.

В других обстоятельствах Искра может полностью обойти стадию протоформы и имплантироваться в предварительно сконструированное тело Трансформера; после этого вливания новый Transformer просто оживает.Еще другие преемственности установили, что Трансформеры способны к «отпочкованию», процессу, подобному митозу, в котором Трансформер жертвует частью своей собственной сущности для создания новой протоформы.

«Трансформеры» из серии игровых фильмов, похоже, являются исключением из этого правила; несколько персонажей-трансформеров намекали на обладание отцами и матерями (смысл этих утверждений никогда не исследовался), в то время как в этой непрерывности новые трансформеры начинают как дикие «детеныши», которые проводят свои первые дни, питаясь в мешкообразных «стручках». энергон.Конечно, это указывает на то, что у Трансформеров есть какие-то семейные отношения, хотя то, как именно они связаны с всеобъемлющей мифологией этой вселенной AllSpark и «Создателей», является чем-то вроде загадки.

Молодость

См. также:Образование-трансформер
В возрасте пяти дней Стардрайв уже приобрела «взрослую» внешность.

В то время как человеческим детям могут потребоваться годы, чтобы овладеть различными навыками, необходимыми от них в дальнейшей жизни, Трансформеры появляются в сети как более или менее независимые формы жизни, их личности варьируются от раннего подросткового возраста до полной зрелости.Эти новые кибертронцы, по сути, взрослые, способные принимать решения и постоять за себя без какого-либо родительского руководства. Именно по этой причине большинство Трансформеров не имеют и даже не имеют представления о родительских единицах или семейных связях. Единственным исключением из этого правила являются близнецы; Подобно расщеплению человеческой зиготы, близнецы обычно изображаются как продукт «разделенной искры», дарующей им уникальную квазителепатическую «связь между братьями и сестрами» и иногда проявляющей способность объединяться друг с другом.Многие изображения «детства» Трансформеров имеют тенденцию к комедии и поэтому имеют сомнительную достоверность; например, Side Burn утверждал, что в юности он был нетрансформирующимся трехколесным велосипедом.

Такие учреждения, как учебный лагерь автоботов, развивают командную работу и навыки сотрудничества между молодыми автоботами.

Личность и черты Трансформера также, кажется, устанавливаются довольно быстро после выхода в сеть; это может иногда приводить к странным ситуациям, когда низкий рыцарский герой Сильверболт на самом деле моложе , чем возбудимый, детский Читор.Подобные странности происходят во всей франшизе.

Из-за необычного жизненного цикла у большинства трансформеров отсутствует понятие «детство», как его знают люди, что, возможно, объясняет, почему автоботы так склонны подвергать человеческих детей опасности. Как военная история, в первую очередь и в первую очередь, обычно происходящая спустя много времени после краха любого функционирующего общества, в нескольких непрерывностях исследуется, как молодые кибертронцы формально социализируются и получают образование; действительно, большинство новорожденных Трансформеров сразу же отправляются на передовую, чтобы продолжить войну.Эти скудные ссылки на раннюю жизнь делают изображают молодых Трансформеров, изучающих жизненные навыки в групповой обстановке, будь то через первичное программирование Кибертрона или более военное образование, такое как Animated в учебном лагере для автоботов. Более специализированные учреждения, такие как Animated ‘s Cyber-Ninja Dojo, Ultirex Technoversity IDW или Учебный центр спасательных ботов семьи Aligned Continuity, предполагают, что некоторые Трансформеры могут решить сосредоточиться на определенных академических или военных областях в рамках своего профессионального пути.

Срок службы

См. также: Трансформеры для пожилых людей
Пожилой Трансформер Рэтчет, которому более четырех миллионов лет, явно находится на позднем этапе своей жизни. Вы можете быть ледяной медлительностью, потому что живете с избытком времени. Однако вы можете быть порывистым и небрежным, потому что ошибка и последствия кажутся преходящими. Вы ожидаете, что переживут их . Когда вы представляете далекое будущее, вы представляете в нем себя самих.Вы знаете, вы будете там. И некоторые из вас думают, что это дает вам право собственности на него. Пра’тайн, «Побег, часть первая»

Как механические существа, большинство кибертронцев невероятно долгоживущие, и даже «молодые» трансформеры могут быть старше любого живого существа на планете Земля. Хотя особенности могут различаться, Трансформеры измеряют время миллионами лет и, как правило, существуют в принципиально иной временной шкале, чем человечество — точный возраст цивилизации Трансформеров отличается от одной преемственности к другой, от двенадцати миллионов лет IDW до Animated ‘. утверждение о «более десяти миллиардов лет» — но во всех этих непрерывностях становится ясно, что кибертронцы не привязаны к мимолетной продолжительности жизни недолговечных органических существ; их истории, империи и войны, разыгрывающиеся в течение геологических эпох.

По консервативным оценкам, средняя продолжительность жизни Трансформеров составляет от четырех до семи миллионов лет, хотя некоторые вселенные, последний из которых — мультфильм Cyberverse 2018 года, предполагают, что его персонажам более 65 миллионов лет, а автоботы приземлились на Земле в конце позднемелового периода.

Отдельный кибертронец может дожить до почтенного возраста, переживая в процессе целые цивилизации, но он не является по-настоящему бессмертным существом.Хотя можно предположить, что кибертронцы, будучи роботизированными формами жизни, могут просто заменять изношенные части на неопределенный срок, ясно, что кибертронцы 90 007 стареют до 90 008 лет, многие действительно становятся «пожилыми» (в некоторых случаях это проявляется в разнообразии памяти). проблемы с подвижностью) и даже умирают от возрастных осложнений, таких как киберкроз. Точная природа старения Трансформера не совсем понятна, хотя несколько непрерывностей, таких как Вселенная Крыльев или серия игровых фильмов, связывают этот процесс с длительным периодом истощения топлива.Такого рода «естественные» смерти очень редки во франшизе; Поскольку Transformers — это в первую очередь военная история, гораздо чаще жизнь Трансформеров просто обрывается по той или иной причине.

Смерть и загробная жизнь

См. также: Смерть, Загробная жизнь трансформеров, Похоронные практики трансформеров, Зомби
Достаточно мощный взрыв может разнести трансформатор на части.

Несмотря на долголетие, силу и способность быстро восстанавливаться даже после тяжелых травм, кибертронцы не непобедимы и могут быть убиты, как и любая другая форма жизни, что снова и снова доказывается их бесконечными войнами.То, что именно требуется , чтобы сбить Трансформера, варьируется от одной непрерывности к другой — и, что более цинично, в соответствии с потребностями сюжета — но по большей части смерть Трансформера сопровождается гашением его искры. .

Трансформеры могут быть убиты способами, аналогичными человеческим причинам смерти: они могут быть застрелены, зарезаны, разорваны на куски или иным образом повреждены оружием до такой степени, что их тело больше не может функционировать, их головы и туловища могут быть изуродованы без возможности восстановления в результате обезглавливания или простой травмы от удара тупым предметом, или их физические структуры могут быть разрушены токсичными соединениями, предназначенными для повреждения их живого металла.Трансформер может быть «отравлен», иногда со смертельным исходом, проглотив неправильный вид топлива, или он может просто «умереть от голода», если не сможет заправляться достаточно долго. Трансформеры также могут умереть по исключительно робототехническим причинам; длительное воздействие экзотических форм радиации может привести к короткому замыканию их схем, в то время как экзотические болезни, такие как космическая ржавчина или осколки, могут разрушить их механические тела изнутри. В тех вселенных, где наука и колдовство сосуществуют, кибертронцы также демонстрировали вопиющую уязвимость к магии.Как история войны, все эти и худшие судьбы постигли различных Трансформеров по всей мультивселенной.

Мутировавшая искра Старскрима каким-то образом способна поддерживать свое сознание после смерти, выживая как бестелесный призрак.

Однако, в отличие от людей, которые могут или не могут исповедовать веру в загробную жизнь без каких-либо конкретных доказательств, различные загробные жизни обычно считаются реальными; когда искра Трансформера гаснет, он просто возвращается в метафизическое измерение, попеременно называемое «Всеискра» или «Последняя искра», предположительно связанное со всей расой Трансформеров в мультивселенной, где он может общаться с другими духами. ушел.

Однако смерть не обязательно означает конец для Трансформера. Вполне возможно, что Трансформер может вернуться к жизни, если удастся вырвать искру из загробной жизни и безопасно перенести ее в новый сосуд. В других случаях сама искра может решить вернуться в наш физический мир, если в этом есть большая необходимость, и возобновить жизнь в качестве смертного Трансформера. Горстка Трансформеров, наиболее печально известный Старскрим, продемонстрировала способность пережить полное физическое уничтожение своего тела и продолжить существование в качестве призрачного «призрака», демонстрируя типично призрачные навыки, такие как неосязаемость и способность владеть телами других Трансформеров.Различные источники помечают эту способность как редкую «мутацию», основанную на искре, и поэтому она является исключением, а не правилом.

В других случаях Трансформеры могут быть воскрешены как зомби; в большинстве случаев это мертвые трансформеры, чьи физические оболочки просто попали под контроль другого, и им не хватает искр, которые характеризуют кибертронцев как действительно «живых».

Трансформер культуры

Несмотря на преемственность, наиболее отличительной чертой кибертронского общества было почти непрерывное состояние планетарной Гражданской войны между автоботами и десептиконами.Конфликт в основном определяется тем, что каждая фракция считает «судьбой» Трансформеров: автоботы верят в мирное общество, где Кибертрон является местом культуры и справедливости, в то время как десептиконы верят в философию «сила делает право», где Кибертрон станет центром могущественной империи. Нельзя упускать из виду тот факт, что подавляющее большинство того, что мы знаем о Трансформерах, было сформировано этой постоянной разрушительной войной.

Общество

См. также: Функционизм, Pax Cybertronia, Кибертронские колонии
Кибертронская цивилизация имеет много общего с человеческими обществами на Земле.

Отдельные изображения жизни как на довоенном, так и на послевоенном Кибертроне сильно различались от одной преемственности к другой, но большинство преемственностей установили, что Трансформеры организовали себя в общества, сопоставимые с большинством современных человеческих цивилизаций, со многими из тех же отличительных черт: письменный язык, четкое разделение труда, организованное правительство, сложные социальные иерархии и системы образования, предназначенные для передачи знаний и культуры вновь созданным трансформерам. Индивидуальные карьерные пути на Кибертроне во многом аналогичны многим человеческим профессиям: солдатам, учителям, строителям, шахтерам, журналистам, профессорам, ученым, барменам и санитарным инженерам, и это лишь некоторые из них.Другие грани общества так же земны, с причудами и модами, театром, кино, аристократией, бедностью и так далее. Жизнь на Кибертроне, которому миллионы лет, во многом определяется древними традициями и тысячелетними школами мысли, и многие Трансформеры относятся к своим предкам с большим почтением и уважением, даже если беглый анализ книг по истории показывает, что эти «предки» сами не были особо порядочными людьми.

Однако, в отличие от людей, кибертронцы придают большое значение своим способностям к изменению формы и альтернативным режимам и, как известно, делятся на социальные группы на основе этой предпосылки.В зависимости от вселенной, те Трансформеры, которые имеют похожий альтернативный режим или профессию — например, все Трансформеры, которые становятся самолетами, или те, кто работает в различных научных областях Кибертрона — могут быть объединены в одну негибкую социальную группу или касту. Жесткость этой системы зависит от преемственности, но некоторые вселенные довели эту концепцию до крайности, например, изображение своей кастовой системы семьей преемственности выровненных или функционализм IDW как определяющая черта довоенного Кибертрона.Во многих случаях довоенный Кибертрон изображался чем-то вроде антиутопии; будь то из-за нехватки энергии, деспотического правительства или простого культурного застоя, эти истории изображают планету и ее культуру как рушащиеся, сильно расслоенные между «имущими» и «неимущими», и находящиеся под надзором раздутого и коррумпированного правительства в последние годы перед появлением десептиконов. Однако не все современные Трансформеры придерживаются этого правила, например, комическая перезагрузка IDW 2019 года и ее решение переосмыслить планету как просвещенную, в основном эгалитарную утопию.

Известно, что кибертронцы колонизировали далекие миры, такие как планета Микро.

Трансформеры — раса, стремящаяся к экспансии по своей природе, и их развитие было отмечено периодической колонизацией других планет по всей вселенной. Что повлечет за собой эта колонизация, зависит от намерений кибертронцев; Кибертронцы могут изменять свои миры в соответствии со своими потребностями посредством киберформирования, добычи полезных ископаемых и восстановления планеты в миниатюрную копию Кибертрона, в то время как в других случаях кибертронцы могут адаптироваться, изменяя себя , оставляя планету в более или менее естественном состоянии. государство.Многие вселенные установили, что этот период колонизации и расширения произошел в далеком прошлом, когда различные колонии были отрезаны от Кибертрона в настоящее время; тем временем эти изолированные аванпосты Трансформеров могут со временем развиваться, чтобы стать совершенно новыми видами Трансформеров со своими собственными уникальными обществами.

Послевоенное кибертронское общество отмечено периодами потрясений и перестройки.

Кибертронское общество военного времени изображается сильно поляризованным между автоботами и десептиконами.Нейтралитет встречается редко, и когда нейтральные существуют, они, как правило, плохо себя чувствуют, становясь жертвами жестокого обращения и разрушения десептиконов или иным образом вынуждены бежать с планеты. Те редкие вселенные, где Великая война подошла к концу, демонстрируют усилия по примирению и реконструкции, направленные на восстановление израненной планеты и иным образом уход от темной эры смерти и разрушения. Но некоторые Трансформеры не могут избавиться от обиды; вооруженные очаги сопротивления могут годами держаться на захолустных планетах, в то время как более умные люди могут собирать единомышленников-диссидентов, чтобы тайно планировать месть.Спустя годы после ратификации официального перемирия даже самые непредубежденные Трансформеры могут по-прежнему цепляться за старые пристрастия, а послевоенное общество развивается по строгому фракционному принципу.

Некоторые Трансформеры называют идеальный результат кибертронской цивилизации «Пакс Кибертрония», открывая процветающее будущее для галактики, принося прочный мир на родную планету Трансформеров и за ее пределы.

Война

См. также: Кибертронские гражданские войны, Войны
Unity уступит место discord гражданская война породила Золотой век который породил новую гражданскую войну. « Почему » — это вопрос. Почему… Кибертрон заперт в этом цикле ? Шоквейв, «Первый, кого назвали»

История Кибертрона — это история планеты, раздираемой жестокими гражданскими войнами, перемежающаяся сравнительно короткими «золотыми веками» мира и процветания. Подобно человечеству, процесс войны и примирения имеет тенденцию быть удручающе цикличным: исход одной войны приводит к появлению группы недовольных людей, которые неизбежно разжигают новую большую войну.Хотя самой известной войной в мультивселенной «Трансформеров » является так называемая «Великая война» между (обычно) героическими автоботами и (обычно) злодейскими десептиконами, многие другие не менее разрушительные конфликты могут иметь место и имели место: Первая Кибертронская гражданская война, Войны машин или Великое восстание — все они столкнули миллионы Трансформеров друг с другом за контроль над Кибертроном, а иногда и над всей галактикой.

Долговечность и могущество кибертронской расы означает, что их войны, как правило, жестокие, затяжные, часто длящиеся миллионы лет и потенциально простирающиеся на десятки планет — это могут быть кибертронские колонии или «нейтральные» населенные миры. примитивной органикой.Во многих из этих конфликтов сам Кибертрон становится непригодным для жизни, что приводит к войне за пределами мира. Кибертронцы на войне, похоже, не следуют каким-либо правилам ведения боевых действий, аналогичным Женевским конвенциям человечества; гражданские лица, мирные жители и раненые солдаты считаются жизнеспособными целями, а жители нейтральных планет могут быть истреблены, а их дома киберформированы, чтобы расширить эгиду потенциальной Империи десептиконов. Широкомасштабные зверства и все более изощренное оружие войны являются обычным явлением, и даже многие лидеры автоботов по всей мультивселенной обнаруживали, что принимают сомнительные с моральной точки зрения решения во имя победы.

Постоянные войны кибертронской расы сильно затормозили их потенциальное развитие как вида; в одной из немногих вселенных, где Кибертрон , а не рухнул в гражданскую войну, Трансформеры этой вселенной постепенно превратились в высокоразвитую породу жизни и разработали систему межпространственных путешествий.

Политика

См. также: Трансформаторное правительство, Высший совет, Прайм (ранг), Лидер десептиконов
Многие правительства Трансформеров олигархичны по своей природе и контролируются «Высшим советом» назначенных должностных лиц.

Большинство правительств Трансформеров недемократичны по своей природе и контролируются одним или несколькими особенно мудрыми или опытными людьми. Это правительство может быть олигархическим по своей природе, таким как различные «Высшие советы», присутствующие по всей мультивселенной, монархическим, таким как древние Повелители преемственности комиксов Marvel, или прямой диктатурой — доброжелательной или нет. Все они, кажется, обладают большой властью как над военными, так и над гражданскими учреждениями. В военное время командование фракцией обычно ложится на одного деспотичного лидера, иногда известного как Верховный главнокомандующий.Хотя они могут искать совета и согласия у своих последователей, в конечном счете решения военного времени остаются за ними и только за ними. Очень немногие преемственности когда-либо изображали свободный или открытый избирательный процесс на довоенном Кибертроне.

На планетарном уровне Кибертрон обычно организован в виде ряда автономных городов-государств со своими независимыми правительствами; некоторые преемственности установили, что такое нынешнее положение дел является результатом распада более крупных империй в самые ранние дни кибертронской расы.В зависимости от вселенной эти города-государства могут быть представлены сенаторами, которые встречаются для обсуждения международных вопросов в рамках планетарного руководящего органа, известного как Сенат.

Особо благородные или благочестивые трансформеры, такие как автоботы, могут тяготеть к лидерству под руководством одного могущественного человека, известного как Прайм, который служит главой государства, духовным лидером и главнокомандующим одновременно. В большинстве франшиз этот Прайм является лидером автоботов, и их лидерство демонстрируется их способностью использовать Матрицу лидерства автоботов, которая обычно передается от одного преемника к другому.Несколько преемственностей продемонстрировали, что лидеры автоботов могут быть удалены Законом о кризисе — по сути, вотумом недоверия — но этот закон не универсален. В непрерывности Transformers Animated верховный главнокомандующий цивилизации автоботов известен как Магнус, который подчиняется гражданским и военным гильдиям Кибертрона.

Те Трансформеры, которые объединяются под флагом десептиконов, однако, склоняются только перед превосходством самых могущественных и обычно имеют нет механизм для мирной передачи власти: борьба за власть внутри фракции иногда вспыхивала в форме Гражданская война десептиконов.

К эпохе Максималов и Предаконов планета находится под двойным управлением как Максимального Совета Старейшин, так и Совета Трипредака, каждый из которых обладает юрисдикцией над своими соответствующими фракциями. Оба, похоже, состоят из ветеранов Великой войны, ветеранов автоботов и десептиконов, которые отказались от активной роли в кибертронской жизни в пользу руководства новым поколением Трансформеров. Эпизод «Цепь подчинения» предполагает, что Максимальное общество носит демократический характер, хотя в комиксе IDW Beast Wars Максимальный Империум упоминается как название их правительства.

Религия

См. также: Религия, Боги

В мультивселенной различные истории Трансформеров представили широкий спектр потенциальных систем убеждений для кибертронской расы — убеждений, которые имеют тревожную тенденцию в конечном итоге обнаруживаться как более или менее истинные. Очень редко Трансформеры или их общество изображаются как атеисты; большинство кибертронцев, по-видимому, придерживаются по крайней мере некоторых религиозных верований, хотя природа их верований не всегда четко очерчена.Например, большинство автоботов (и даже некоторые десептиконы) рассматривают Матрицу лидерства как божественный артефакт, сочетание священного талисмана и символа должности. Священные тексты, такие как Завет Праймуса и различные религиозные ритуалы, достаточно распространены, чтобы считаться ничем не примечательным в кибертронском обществе.

Как и люди, группы Трансформеров могут поклоняться различным божествам или различным аспектам одного и того же божества. В большинстве сериалов поклонение Примусу является наиболее преобладающим из этих верований, хотя варианты поклонения Примусу принимают самые разные формы; преемственность IDW 2005 года, например, объединила Примуса с доброжелательным пантеоном божеств, известным как Руководящая рука.В более поздних периодах известно, что кибертронцы поклоняются Тринадцати, считая их непогрешимыми полубогами, и некоторые особенно набожные люди могут обожествлять всех тех Трансформеров, которые имеют ранг Прайма или несут Матрицу Лидерства.

Некоторые религиозные решения могут иметь непредвиденные последствия.

Другие религии более зловещи по своей природе; , в частности, злонамеренные кибертронцы могут принять участие в незаконных обрядах, направленных на направление тайных сил, таких как «темная наука».Третьи могут решить полностью покинуть общество трансформеров, поклоняясь ужасному Юникрону. Среди них злой член Тринадцати, известный как «Падшие», и несколько различных воплощений Дубинки, оба из которых обязались активно сеять хаос и дисгармонию по вселенной, служа своему новому хозяину.

Несколько трансформеров продемонстрировали способность проявлять паранормальные способности, выходящие за рамки естественной кибертронской науки; они могли получить эти способности как часть темного договора с тайными силами, или они могут быть результатом изучения мистических дисциплин, таких как магия.Эти редкие Трансформеры могут создавать иллюзии, произносить заклинания, стрелять стрелами мистической энергии, общаться с умершими Трансформерами или воскрешать их или даже предсказывать будущее.

Науки

Космические мосты позволяют трансформерам мгновенно перемещаться из одного места в другое, независимо от расстояния.

Для роботов, которые старше первых людей на миллионы лет, не должно вызывать удивления то, что кибертронские технологии намного опережают общую сумму научного развития человечества.Экзотические технологии, которые бросают вызов нашему обычному пониманию физики, рассматриваются как обыденность; Например, кибертронские звездолеты и даже те трансформеры, которые стали звездолетами , способны путешествовать со скоростью, превышающей скорость света, и преодолевать огромные расстояния за короткий промежуток времени. Технология космического моста идет еще дальше, позволяя путешественникам мгновенно перемещаться на миллиарды световых лет, полностью обходя необходимость межзвездного путешествия. Искусственный интеллект разного уровня сложности сосуществует со своими разумными создателями, а экзотические химические соединения широко распространены как в военных, так и в гражданских целях.

Когда это вообще изображается, научные круги Кибертрона очень похожи на своих земных коллег; Трансформеры могут выбрать специализацию в одной или нескольких научных дисциплинах, наиболее распространенными из которых являются физика, инженерия и биология. Возможно, из-за их биологического бессмертия научный прогресс у кибертронцев, кажется, происходит гораздо медленнее, чем у человечества; Известно, что помимо незначительных инноваций и разработки оружия, технологии Кибертрона в значительной степени застаивались в течение миллионов лет, будь то во время войны или вне ее.Действительно, Вектор Прайм отметил, что в некоторых вселенных за несколько десятилетий после первого контакта Трансформеров с Землей технологии развились больше, чем за миллионы лет до этого, подразумевая, что собственное быстрое развитие человечества может действовать как «катализатор» для Успехи трансформеров.

Арт

См. также: Трансформерная музыка, Исполнители
Известно, что некоторые кибертронцы изучают художественное наследие других рас… хотя результаты могут быть сомнительными.

Было показано, что Трансформеры имеют очень активную музыкальную традицию. Сама Матрица имеет архив из 11 миллионов традиционных кибертронских песен. Многие трансформеры, такие как Jazz и Blaster, проявляли большой интерес к музыке, и Squawkbox — один из ярких примеров кибертронского музыканта.

Кроме того, скульптура, похоже, является одним из основных видов искусства Кибертрона, и многие Трансформеры посвятили ей свое время. Одна примечательная (и ужасная) школа скульптуры, которую практикует поразительное количество Трансформеров, включает создание произведений искусства из тел других Трансформеров.Движение «Слогизм» является частью этой школы.

Кинопроизводство также практикуется на Кибертроне, хотя большинство увиденных примеров являются либо документальными фильмами, либо откровенной пропагандой. Кибертронцы также предпринимали попытки производить фильмы, более вдохновленные человеческим искусством кино, но результатов, как правило, не хватало.

Языкознание

См. Также: Кибертронский язык, Кибертроникс, Кибертронский стандарт, Киберглифика, Древний кибертронец
Вы должны понимать, что наши настоящие «имена» передаются на чужом языке, полностью ортогональном человеческому опыту, и мы часто переводим не только слова, но и понятия.Поскольку они иногда зависят от культуры, наши алгоритмы используют сложные методологии «наилучшего соответствия», чтобы гарантировать, что даже если перевод не дословный, он будет резонансным. Вектор Прайм, Спросите Вектор Прайм

Кибертронцы способны быстро адаптироваться к жизни на новой планете, мгновенно изучая местные языки, что позволяет им свободно и легко общаться с местными формами жизни. Процесс, посредством которого это делается, не всегда так ясен; в фильме 2007 года этот навык приписывается способности автоботов получать доступ к Интернету, в то время как в выпуске комикса Marvel предполагалось, что это естественная способность, хотя и требующая времени, чтобы расшифровать и синтезировать язык для кибертронцев.Различные Трансформеры называли свои имена «кодовыми именами», предполагая, что их имена, как их понимают люди, не являются их настоящими именами, а просто переведены, чтобы передать схожую идею их истинного имени.

В Beast Wars введены отдельные языки для максималов и предаконов.

Можно с уверенностью предположить, что истории, действие которых происходит исключительно на Кибертроне или в сеттинге, лишенном людей, «перевели» диалоги для пользы нас, зрителей, хотя вывод , безусловно, заключается в том, что эти кибертронцы «на самом деле» говорят на своем родном языке. язык.Как именно звучит разговорный кибертронский язык, остается загадкой; серия игровых фильмов, по крайней мере, установила, что родной язык этих Трансформеров представляет собой набор искаженных электронных шумов, высота и скорость которых зависят от размера рассматриваемого «бота». Трансформеры, которые не могут или не хотят говорить, могут использовать невербальные языки, такие как хиролингвистика или кибертронский язык жестов.

Наши знания письменных языков более конкретны; с годами появилось множество кибертронских каллиграфий, в зависимости от эпохи и фракции: Максималы используют другой язык, чем предаконы, и оба они отличаются от языков автоботов из десептиконов.Вне вселенной эти «письменные языки», как правило, представляют собой довольно простые 1-1 шифры английского алфавита, и в результате этого многие истории воспользовались возможностью проникнуть в различные пасхальные яйца в виде скрытых сообщений, для в пользу этих ультра-гиков фанатов.

Медицина

В то время как кибертронские медицинские процедуры внешне напоминают человеческие, используемые методы больше похожи на техническое обслуживание транспортных средств. Мико, T-Cog — это биомеханизм , а не находка на свалке.Если бы это было так просто, ты не думаешь, что я бы уже заменил голосовой аппарат Бамблби? Трещотка, «Операция Шмель, часть 1»

Кибертронцы — адаптируемая и сильная раса, способная пережить даже серьезные травмы, но серьезно раненые или больные Трансформеры могут обратиться за помощью к членам медицинского сообщества Кибертрона. Роботизированная природа их тел означает, что кибертронский «доктор» представляет собой комбинацию механика, робототехника и врача, который должен уметь точно оценивать и устранять повреждения механической формы своего пациента.Существуют отдельные специализации, такие как «кузнецы» — по сути, кибертронский акушер, — но большая часть трансформерной медицины в художественной литературе представлена ​​​​в виде ремонта на поле боя, предназначенного для того, чтобы поставить раненых солдат на ноги и в бой. как можно быстрее.

Различные образовательные учреждения Кибертрона, как известно, предлагают медицинские курсы, и реалии войны означают, что их услуги пользуются большим спросом. Некоторые особенно ненормальные медики могут присоединиться к десептиконам или другим сомнительным типам, разрабатывая экзотические и часто ужасные «лечения», которые можно применять как к друзьям, так и к врагам, или изобретая новое экзотическое биологическое оружие на основе болезней, предназначенное для того, чтобы нанести ущерб своим врагам.

Как правило, кибертронские врачи предпочитают перевоплощаться в машины скорой помощи и другие транспортные средства «скорой помощи», и даже те, которые не часто носят красно-белые цветовые схемы.

Романтика

См. также: Романтика трансформеров, Conjunx Endura, Kiss

Хотя их способы размножения имеют тенденцию к бесполому размножению, психика Трансформеров не настолько отличается от человеческой, чтобы они не жаждали таких же долгосрочных социальных связей, как мы, и хотя история Трансформеров в первую очередь одна войны, различные преемственности установили, что кибертронцы также способны к той же романтической привязанности, что и люди.Такое поведение восходит к самым ранним дням франшизы; хотя это никогда не было явно прописано , диалоги в мультфильме 1984 года совершенно ясно показали, что Оптимус Прайм и Элита-Один высоко ценят друг друга, с аналогичными последствиями, сохраняющимися в анимационном фильме 1986 года и его обращении как с «удалым героем». Спрингер и отчетливо женственная Арси. Некоторые случаи романтики изображены как серьезные, в то время как другие явно разыгрываются для смеха, например, подчеркнуто односторонняя влюбленность Предакона Сциллы в Максимала Икарда.

Кибертронцы могут влюбиться в людей или другие органические формы жизни.

В более редких случаях кибертронцы могут влюбляться в людей или инопланетян (хотя их чувства не всегда могут быть взаимными), в то время как особо невежественные кибертронцы могут испытывать влечение к неодушевленным предметам — см. Side Burn и его необъяснимое романтическое влечение к красным спортивным автомобилям. Другие Трансформеры могут счесть такое поведение странным , но и явных запретов на него не существует.

Хотя можно было бы предположить, что — будучи в основном бесполыми формами жизни — средний Трансформер не будет демонстрировать каких-либо реальных предпочтений, когда дело доходит до и без того расплывчатой ​​концепции пола Трансформера, большинство Трансформеров художественной литературы в основном изображали Трансформеров в «прямых» отношениях. , где «мужчины» кибертронцы влюбляются в «женщин» кибертронцев и наоборот. Лишь сравнительно недавно эта ситуация стала меняться; в 2012 году Больше, чем кажется на первый взгляд вошла в историю, представив Chromedome и Rewind как первую окончательно идентифицированную однополую пару, и многие другие пошли по их стопам. Больше, чем кажется на первый взгляд будет называть людей в таких отношениях «Conjunx Endurae», первым официальным названием концепции и термином, который станет стандартной терминологией для описания романтически переплетенных Трансформеров любого пола.

Родственные виды

См. также: Junkion, Lithone, Sharkticon, Gorlamite, Stentarian, Go-Bot
Джанкионцы могли превращаться в мотоциклы, на которых могли ездить другие представители их вида.В некоторых случаях они являются инопланетными существами, а в других — потомками застрявших кибертронских колонистов.

Что такое трансформатор? Рассматривая критерии, которые мы изложили здесь, вопрос кажется простым на первый взгляд: инопланетный робот, который может трансформироваться из одной формы в другую. Однако истину, стоящую за ответом, определить не так просто; Франшиза Transformers населила свою вымышленную вселенную множеством других инопланетных видов, которые внешне напоминают Трансформеров, в первую очередь эксцентричными Джанкионами и хищными Шарктиконами.В некоторых случаях можно предположить, что эти существа представляют собой процесс своего рода конвергентной эволюции, разделяя схожий план тела, несмотря на то, что они произошли на планетах, далеких от Кибертрона.

Некоторые более поздние преемственности, в первую очередь семья преемственности выровненных, установили — по-видимому, чтобы сохранить «уникальность» кибертронской расы — что эти группы на самом деле являются потомками предков кибертронцев, которые адаптировались как физически, так и культурно, чтобы выжить на разных мирах.Однако это не жесткое правило, и многие современные преемственности, такие как первоначальная преемственность IDW, продолжали рассматривать эти группы как совершенно не связанные между собой чужеродные виды.

Примечания

Иностранные имена

  • Японский: Трансформатор (トランスフォーマー Toransufōmā )
  • Мандарин: Biànxíng Jīngāng (变形金刚, «Преобразование Ваджры»)

Внешние ссылки

Что такое трансформатор и как он работает?

Трансформаторы в простейшем виде представляют собой электромагнитные устройства, которые используются для преобразования энергии.Так что это значит? Как это достигается?

Во-первых, давайте посмотрим, как они сделаны. Трансформаторы состоят из трех основных частей: сердечника (обычно ферромагнитного (железного)) и двух отдельных наборов проволочных катушек. Катушки называются первичной и вторичной обмотками.

При подаче переменного тока на первичную обмотку трансформатора катушка создает пульсирующее магнитное поле. Сердечник трансформатора работает, чтобы направить путь магнитного поля между первичной и вторичной обмотками, чтобы предотвратить потерю энергии.Как только магнитное поле достигает вторичной катушки, оно заставляет электроны внутри нее двигаться, создавая электрический ток посредством электродвижущей силы (ЭДС).

Было обнаружено, что использование твердого сердечника не идеально, потому что много энергии теряется в виде тепла из-за так называемого вихревого тока. Чтобы помочь в этом, ядра теперь сделаны из ламинированных листов железа, чтобы помочь более равномерно распределить тепло и предотвратить потери энергии.

Основной функцией трансформатора является повышение или понижение напряжения от первичной обмотки к вторичной.Это делается просто путем регулировки соотношения витков с одной стороны к другой. Если трансформатор имеет 5 катушек на первичной обмотке и 10 на вторичной, это будет повышающий трансформатор 1:2, то есть напряжение удваивается от первичной обмотки ко вторичной. С другой стороны, если у него 10 катушек на первичной обмотке и 5 на вторичной, то это будет понижающий трансформатор 2:1, снижающий напряжение вдвое.

Трансформаторы — довольно простые устройства, если есть базовое понимание. Они доступны в различных типах, включая питание, изоляцию, обработку сигналов, измерение тока и многое другое.Каким бы ни было приложение, Digi-Key справится с ним. Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с нашим широким ассортиментом трансформаторов, включая отдельные детали, из которых состоит трансформатор, чтобы вы могли изготовить его по индивидуальному заказу, который точно соответствует вашим требованиям.

Об этом авторе

Эшли Авальт — разработчик технического контента, работающая в Digi-Key Electronics с 2011 года. Она получила степень младшего специалиста по прикладным наукам в области электронных технологий и автоматизированных систем в Общественном и техническом колледже Нортленда в рамках стипендиальной программы Digi-Key.Ее текущая роль заключается в оказании помощи в создании уникальных технических проектов, документировании процесса и, в конечном итоге, участии в создании видеоматериалов для проектов. В свободное время Эшли любит… о, подожди, есть ли свободное время, когда ты мама?

трансформеров в НЛП | Современные модели

Обзор

  • Модель Transformer в НЛП действительно изменила то, как мы работаем с текстовыми данными
  • Transformer стоит за последними разработками НЛП, включая BERT
  • от Google.
  • Узнайте, как работает идея Transformer, как она связана с языковым моделированием, моделированием от последовательности к последовательности и как она позволяет использовать модель BERT Google

 

Введение

Мне нравится быть специалистом по обработке данных, работающим в области обработки естественного языка (НЛП) и прямо сейчас обучающимся через обучение НЛП.Прорывы и разработки происходят с беспрецедентной скоростью. От сверхэффективной среды ULMFiT до BERT от Google, НЛП действительно переживает золотую эру.

И в основе этой революции лежит концепция Трансформера. Это изменило то, как мы, специалисты по данным, работаем с текстовыми данными — и вы скоро увидите, как это делается в этой статье.

Хотите пример того, насколько полезен Трансформер? Взгляните на абзац ниже:

Выделенные слова относятся к одному и тому же человеку – Гризманну, популярному футболисту.Нам не так уж сложно выяснить отношения между такими словами, разбросанными по тексту. Тем не менее, это довольно сложная задача для машины.

Захват таких отношений и последовательностей слов в предложениях жизненно важен для машины, чтобы понимать естественный язык. Именно здесь концепция Transformer играет главную роль.

Примечание. В этой статье предполагается базовое понимание нескольких концепций глубокого обучения:

 

Содержание

  1. Последовательные модели — фон
    1. Модель Sequence-to-Sequence на основе RNN
    2. Вызовы
  2. Введение в Преобразователь в НЛП
    1. Понимание архитектуры модели
    2. Привыкание к самоконтролю
    3. Расчет собственного внимания
    4. Ограничения трансформатора
  3. Понимание Transformer-XL
    1. Использование Transformer для языкового моделирования
    2. Использование Transformer-XL для языкового моделирования
  4. Новое ощущение в НЛП: BERT от Google
    1. Архитектура модели
    2. Предварительные задания BERT

 

Последовательные модели — фон

Модели последовательностей (seq2seq) в NLP используются для преобразования последовательностей типа A в последовательности типа B.Например, перевод английских предложений в немецкие предложения является последовательной задачей.

Рекуррентные нейронные сети (RNN), основанные на последовательностях моделей , получили большое распространение с тех пор, как они были представлены в 2014 году. Большинство данных в современном мире представлены в виде последовательностей — это может быть число последовательность, последовательность текста, последовательность кадров видео или последовательность аудио.

Производительность этих моделей seq2seq была дополнительно повышена с добавлением механизма внимания в 2015 году.Как быстро произошли успехи в НЛП за последние 5 лет — невероятно!

Эти модели последовательностей довольно универсальны и используются в различных задачах НЛП, таких как:

  • Машинный перевод
  • Обобщение текста
  • Распознавание речи
  • Система вопросов-ответов и т. д.

 

Модель Sequence-to-Sequence на основе RNN

Давайте рассмотрим простой пример модели последовательностей.Посмотрите на иллюстрацию ниже:

Перевод с немецкого на английский с помощью seq2seq

Приведенная выше модель seq2seq преобразует немецкую фразу в ее английскую копию. Давайте сломаем это:

  • Оба кодировщика и декодера являются RNN
  • На каждом временном шаге в кодировщике RNN берет вектор слов (xi) из входной последовательности и скрытое состояние (Hi) из предыдущего временного шага
  • Скрытое состояние обновляется на каждом временном шаге
  • Скрытое состояние последнего модуля известно как вектор контекста . Содержит информацию о входной последовательности
  • Затем этот вектор контекста передается декодеру, который затем используется для создания целевой последовательности (английская фраза)
  • Если мы используем механизм Attention , то взвешенная сумма скрытых состояний передается как вектор контекста в декодер

 

Вызовы

Несмотря на то, что он так хорош в том, что он делает, существуют определенные ограничения моделей seq-2-seq с вниманием:

  • Работа с долгосрочными зависимостями по-прежнему является сложной задачей
  • Последовательный характер архитектуры модели препятствует распараллеливанию.Эти проблемы решаются концепцией Transformer
  • от Google Brain.

 

Знакомство с трансформатором

Transformer в НЛП — это новая архитектура, которая направлена ​​на решение задач от последовательности к последовательности, с легкостью обрабатывая долгосрочные зависимости. Трансформатор был предложен в статье «Внимание — это все, что вам нужно». Рекомендуется к прочтению всем, кто интересуется НЛП.

Цитата из газеты:

«Преобразователь — это первая модель преобразования, полностью полагающаяся на собственное внимание для вычисления представлений своих входных и выходных данных без использования выровненных по последовательности RNN или свертки.

Здесь «преобразование» означает преобразование входных последовательностей в выходные последовательности. Идея Transformer состоит в том, чтобы полностью обрабатывать зависимости между вводом и выводом с вниманием и повторением.

Давайте взглянем на архитектуру Трансформера ниже. Это может показаться пугающим, но не волнуйтесь, мы разберем его и поймем блок за блоком.

 

Понимание архитектуры модели трансформатора

Трансформер — Архитектура модели
(Источник: https://arxiv.орг/абс/1706.03762)

Изображение выше является превосходной иллюстрацией архитектуры Transformer. Давайте сначала сосредоточимся только на частях Encoder и Decoder .

Теперь сосредоточьтесь на изображении ниже. Блок кодировщика имеет 1 слой Multi-Head Attention , за которым следует еще один слой нейронной сети с прямой связью . Декодер, с другой стороны, имеет дополнительное Masked Multi-Head Attention.

Блоки кодера и декодера на самом деле представляют собой несколько идентичных кодеров и декодеров, установленных друг над другом. И стек кодировщика, и стек декодера имеют одинаковое количество модулей.

Количество блоков кодировщика и декодера является гиперпараметром. В работе использовалось 6 кодеров и декодеров.

Давайте посмотрим, как работает эта установка кодировщика и стека декодера:

  • Вложения слов входной последовательности передаются первому кодировщику
  • Затем они преобразуются и передаются следующему кодировщику
  • Выходные данные последнего кодера в стеке кодировщиков передаются всем декодерам в стеке декодеров, как показано на рисунке ниже:

Здесь важно отметить, что в дополнение к слоям внутреннего внимания и прямой связи, декодеры также имеют еще один уровень уровня внимания кодировщика-декодера.Это помогает декодеру сосредоточиться на соответствующих частях входной последовательности.

Вы можете подумать, что именно делает этот слой «Самовнимание» в Трансформере? Отличный вопрос! Это, пожалуй, самый важный компонент во всей настройке, поэтому давайте разберемся с этой концепцией.

 

Привыкание к самоконтролю

По бумаге:

«Самовнимание, иногда называемое внутренним вниманием, представляет собой механизм внимания, связывающий различные положения одной последовательности для вычисления представления этой последовательности.

Взгляните на изображение выше. Можете ли вы понять, к чему относится термин «это» в этом предложении?

Это относится к улице или к животному? Это простой вопрос для нас, но не для алгоритма. Когда модель обрабатывает слово «оно», внутреннее внимание пытается связать «оно» с «животным» в том же предложении.

Самостоятельное внимание позволяет модели смотреть на другие слова во входной последовательности, чтобы лучше понять определенное слово в последовательности.Теперь давайте посмотрим, как мы можем рассчитать само-внимание.

 

Расчет собственного внимания

Я разделил этот раздел на несколько этапов для простоты понимания.

1. Сначала нам нужно создать три вектора из каждого из входных векторов энкодера:

    1. Вектор запроса
    2. Ключевой вектор
    3. Вектор значений.

Эти векторы обучаются и обновляются в процессе обучения. Мы узнаем больше об их роли, когда закончим с этим разделом

.

2.Далее мы посчитаем собственное внимание для каждого слова во входной последовательности

.

3. Задумайтесь над этой фразой – «Действие дает результаты». Чтобы рассчитать самовнимание для первого слова «Действие», мы посчитаем баллы для всех слов во фразе по отношению к «Действию». Эта оценка определяет важность других слов, когда мы кодируем определенное слово во входной последовательности

.
    1. Оценка за первое слово рассчитывается путем скалярного произведения вектора запроса (q1) с векторами ключей (k1, k2, k3) всех слов:
    2. Затем эти оценки делятся на 8, что является квадратным корнем размерности ключевого вектора:
    3. Затем эти оценки нормализуются с помощью функции активации softmax:
    4. Затем эти нормализованные оценки умножаются на векторы значений (v1, v2, v3) и суммируются результирующие векторы, чтобы получить окончательный вектор (z1).Это результат слоя внутреннего внимания. Затем он передается в сеть прямой связи в качестве входных данных:
    5. .

Итак, z1 — это вектор внутреннего внимания для первого слова входной последовательности «Действие дает результат». Точно так же мы можем получить векторы для остальных слов входной последовательности:

Само-внимание вычисляется не один раз, а несколько раз в архитектуре Transformer, параллельно и независимо. Поэтому он называется Multi-head Attention .Выходы объединяются и линейно преобразуются, как показано на рисунке ниже:

Согласно газете «Внимание — это все, что вам нужно»:

«Внимание с несколькими головками позволяет модели совместно обращать внимание на информацию из разных подпространств представления в разных позициях».

Вы можете получить доступ к коду для реализации Transformer здесь.

 

Ограничения трансформатора

Transformer, несомненно, является огромным улучшением по сравнению с моделями seq2seq на основе RNN.Но у него есть свои ограничения:

  • Внимание, можно работать только с текстовыми строками фиксированной длины. Текст должен быть разделен на определенное количество сегментов или фрагментов, прежде чем он будет введен в систему в качестве входных данных
  • .
  • Это фрагментирование текста вызывает фрагментацию контекста . Например, если предложение отделено от середины, теряется значительная часть контекста. Другими словами, текст разделяется без учета предложения или любой другой семантической границы
  • .

Итак, как нам справиться с этими довольно серьезными проблемами? Это вопрос, который задавали люди, работавшие с Transformer.И из этого появился Transformer-XL.

 

Общие сведения о Transformer-XL

Архитектуры Transformer могут обучаться долгосрочной зависимости. Однако они не могут выходить за пределы определенного уровня из-за использования контекста фиксированной длины (сегменты входного текста). В статье была предложена новая архитектура для преодоления этого недостатка — Transformer-XL: модели внимательного языка вне контекста фиксированной длины.

В этой архитектуре скрытые состояния, полученные в предыдущих сегментах, повторно используются в качестве источника информации для текущего сегмента.Это позволяет моделировать долгосрочную зависимость, поскольку информация может передаваться от одного сегмента к другому.

 

Использование Transformer для языкового моделирования


Думайте о моделировании языка как о процессе оценки вероятности появления следующего слова при наличии предыдущих слов.

Аль-Рфу и др. (2018) предложили идею применения модели Transformer для языкового моделирования . Согласно документу, весь корпус можно разделить на сегменты фиксированной длины управляемых размеров.Затем мы обучаем модель Transformer на сегментах независимо, игнорируя всю контекстуальную информацию из предыдущих сегментов:

Модель трансформатора с длиной сегмента 4 (Источник: https://arxiv.org/abs/1901.02860)

Эта архитектура не страдает от проблемы исчезающих градиентов. Но фрагментация контекста ограничивает его долгосрочное обучение зависимостям. На этапе оценки сегмент смещается вправо только на одну позицию. Новый сегмент должен быть обработан полностью с нуля.Этот метод оценки, к сожалению, довольно требователен к вычислительным ресурсам.

 

Использование Transformer-XL для языкового моделирования

На этапе обучения в Transformer-XL скрытое состояние, вычисленное для предыдущего состояния, используется в качестве дополнительного контекста для текущего сегмента. Этот механизм повторения Transformer-XL учитывает ограничения использования контекста фиксированной длины.

Модель Transformer XL с длиной сегмента 4

На этапе оценки можно повторно использовать представления из предыдущих сегментов, а не вычислять их с нуля (как в случае модели Transformer).Это, конечно, многократно увеличивает скорость вычислений.

Вы можете получить доступ к коду для реализации Transformer-XL здесь.

 

Новая сенсация в НЛП: Google BERT (представление двунаправленного кодировщика от преобразователей)

Все мы знаем, насколько значительным было трансфертное обучение в области компьютерного зрения. Например, предварительно обученная модель глубокого обучения может быть точно настроена для новой задачи в наборе данных ImageNet и по-прежнему давать достойные результаты в относительно небольшом размеченном наборе данных.

Аналогичным образом предварительное обучение языковой модели

оказалось весьма эффективным для улучшения многих задач обработки естественного языка: (https://paperswithcode.com/paper/transformer-xl-attentive-language-models и https://paperswithcode.com/paper/ трансформатор-xl-внимательные-языковые-модели).

Платформа BERT, новая модель языкового представления от Google AI, использует предварительное обучение и тонкую настройку для создания современных моделей для широкого круга задач. Эти задачи включают системы ответов на вопросы, анализ настроений и языковой вывод.

Архитектура модели BERT

BERT использует многоуровневый двунаправленный кодер Transformer. Его слой само-внимания осуществляет само-внимание в обоих направлениях. Google выпустил два варианта модели:

.
  1. База BERT : Количество слоев трансформаторов = 12, общие параметры = 110M
  2. BERT Large : Количество слоев трансформаторов = 24, общие параметры = 340M

BERT использует двунаправленность путем предварительного обучения паре задач — Модель маскированного языка и Предсказание следующего предложения .Рассмотрим эти две задачи подробнее.

 

Предварительные задания BERT

BERT предварительно обучен с использованием следующих двух задач неконтролируемого прогнозирования.

 

1. Моделирование маскированного языка (MLM)

По бумаге:

«Модель маскированного языка случайным образом маскирует некоторые токены из ввода, и цель состоит в том, чтобы предсказать исходный идентификатор словаря замаскированного слова, основываясь только на его контексте. В отличие от предварительного обучения языковой модели слева направо, цель MLM позволяет представлению объединять левый и правый контекст, что позволяет нам предварительно обучать глубокий двунаправленный преобразователь.

Исследователи искусственного интеллекта Google замаскировали 15% слов в каждой последовательности случайным образом. Задание? Чтобы предсказать эти замаскированные слова. Предостережение: замаскированные слова не всегда заменялись замаскированными токенами [MASK], потому что токен [MASK] никогда не появлялся во время тонкой настройки.

Итак, исследователи использовали следующую технику:

  • В 80% случаев слова заменялись замаскированным токеном [MASK]
  • В 10% случаев слова заменялись случайными словами
  • В 10% случаев слова оставались без изменений

 

2.Предсказание следующего предложения

Как правило, языковые модели не фиксируют отношения между последовательными предложениями. BERT также был предварительно обучен этой задаче.

Для предварительного обучения языковой модели BERT использует пары предложений в качестве обучающих данных. Подбор предложений для каждой пары довольно интересен. Попробуем разобраться с помощью примера.

Представьте, что у нас есть набор текстовых данных из 100 000 предложений, и мы хотим предварительно обучить языковую модель BERT, используя этот набор данных.Таким образом, в качестве обучающих данных будет 50 000 обучающих примеров или пар предложений.

  • Для 50% пар второе предложение будет фактически следующим предложением к первому предложению
  • Для оставшихся 50% пар второе предложение будет случайным предложением из корпуса
  • Метки для первого случая будут «IsNext» и «NotNext» для второго случая

Такие архитектуры, как BERT, демонстрируют, что неконтролируемое обучение (предварительное обучение и точная настройка) станет ключевым элементом многих систем понимания языка.Эти двунаправленные архитектуры с глубокой двунаправленной связью особенно полезны для задач с ограниченными ресурсами.

Ниже приведен снимок нескольких задач NLP, в которых BERT играет важную роль:

Источник: https://arxiv.org/abs/1810.04805

 

Конечные примечания

Мы действительно должны считать себя счастливчиками, поскольку в НЛП происходит так много современных достижений в таком быстром темпе. Такие архитектуры, как Transformers и BERT, прокладывают путь к еще более продвинутым прорывам, которые произойдут в ближайшие годы.

Я призываю вас реализовать эти модели и поделиться своей работой в разделе комментариев ниже. И если у вас есть какие-либо отзывы об этой статье или какие-либо сомнения/запросы, дайте мне знать, и я свяжусь с вами.

Вы также можете пройти следующий курс, чтобы изучить или освежить свои навыки НЛП:

Родственные

Что такое трансформатор?. Введение в Трансформеры и… | Максим | Внутри Машинное обучение

Новые модели глубокого обучения внедряются с нарастающей скоростью, и иногда бывает сложно уследить за всеми новинками.Тем не менее, одна конкретная модель нейронной сети оказалась особенно эффективной для общих задач обработки естественного языка. Модель называется Transformer и использует несколько методов и механизмов, которые я здесь представлю. Документы, на которые я ссылаюсь в посте, предлагают более подробное и количественное описание.

В документе «Внимание — это все, что вам нужно» описываются преобразователи и то, что называется последовательной архитектурой. Sequence-to-Sequence (или Seq2Seq) — это нейронная сеть, которая преобразует заданную последовательность элементов, например последовательность слов в предложении, в другую последовательность.(Что ж, это может вас не удивить, учитывая название.) Модели

Seq2Seq особенно хороши при переводе, когда последовательность слов одного языка преобразуется в последовательность разных слов другого языка. Популярным выбором для этого типа моделей являются модели на основе долговременной памяти (LSTM). С данными, зависящими от последовательности, модули LSTM могут придать смысл последовательности, запоминая (или забывая) части, которые он считает важными (или неважными). Предложения, например, зависят от последовательности, поскольку порядок слов имеет решающее значение для понимания предложения.LSTM — естественный выбор для этого типа данных.

Модели Seq2Seq состоят из кодировщика и декодера. Кодировщик берет входную последовательность и отображает ее в пространстве более высокой размерности (n-мерный вектор). Этот абстрактный вектор подается в декодер, который превращает его в выходную последовательность. Выходная последовательность может быть на другом языке, символами, копией входных данных и т. д.

Представьте себе кодировщика и декодера в виде людей-переводчиков, говорящих только на двух языках. Их родным языком является их родной язык, который различается у них обоих (т.г. немецкий и французский), а их второй язык — воображаемый, общий для них. Чтобы перевести немецкий язык на французский, кодировщик преобразует немецкое предложение в другой известный ему язык, а именно в воображаемый язык. Поскольку декодер может читать этот воображаемый язык, теперь он может переводить с этого языка на французский. Вместе модель (состоящая из кодировщика и декодера) может переводить с немецкого на французский язык!

Предположим, что изначально ни Кодировщик, ни Декодер не очень хорошо говорят на воображаемом языке.Чтобы научиться этому, мы обучаем их (модель) на множестве примеров.

Самый простой выбор для кодировщика и декодера модели Seq2Seq — один LSTM для каждого из них.

Вам интересно, когда Трансформер наконец вступит в игру, не так ли?

Нам нужна еще одна техническая деталь, чтобы упростить понимание Трансформеров: Внимание . Механизм внимания просматривает входную последовательность и на каждом этапе решает, какие другие части последовательности важны.Звучит абстрактно, но позвольте мне пояснить на простом примере: читая этот текст, вы всегда сосредотачиваетесь на слове, которое читаете, но в то же время ваш разум все еще удерживает в памяти важные ключевые слова текста, чтобы обеспечить контекст.

Аналогично работает механизм внимания для данной последовательности. Для нашего примера с человеческим кодировщиком и декодером представьте, что вместо того, чтобы просто записать перевод предложения на воображаемый язык, кодировщик также записывает ключевые слова, важные для семантики предложения, и передает их декодеру в дополнение к обычному переводу.Эти новые ключевые слова значительно упрощают перевод для декодера, потому что он знает, какие части предложения важны и какие ключевые термины определяют контекст предложения.

Другими словами, для каждого ввода, который LSTM (кодировщик) считывает, механизм внимания одновременно учитывает несколько других входов и решает, какие из них важны, приписывая этим входам разные веса. Затем декодер примет в качестве входных данных закодированное предложение и веса, предоставленные механизмом внимания.Подробнее о внимании читайте в этой статье. А для более научного подхода, чем тот, который представлен, прочитайте о различных подходах, основанных на внимании, для моделей «последовательность-последовательность» в этой замечательной статье под названием «Эффективные подходы к нейронному машинному переводу на основе внимания».

В статье «Внимание — это все, что вам нужно» представлена ​​новая архитектура под названием Transformer. Как видно из названия, он использует механизм внимания, который мы видели ранее. Как и LSTM, Transformer представляет собой архитектуру для преобразования одной последовательности в другую с помощью двух частей (кодировщика и декодера), но отличается от ранее описанных/существующих моделей последовательностей к последовательностям тем, что не подразумевает никаких рекуррентных сетей ( ГРУ, ЛСТМ и др.).

Рекуррентные сети до сих пор были одним из лучших способов зафиксировать временные зависимости в последовательностях. Тем не менее, команда, представившая документ, доказала, что архитектура, содержащая только механизмы внимания без RNN (рекуррентных нейронных сетей), может улучшить результаты в задаче перевода и других задачах! Одно улучшение в задачах на естественном языке представлено командой, представляющей BERT: BERT: предварительное обучение глубоких двунаправленных преобразователей для понимания языка.

Итак, что такое Трансформер?

Изображение стоит тысячи слов, с него и начнем!

Рис. 1. Из книги «Внимание — это все, что вам нужно» Васвани и др.

Кодировщик находится слева, а декодер — справа. И кодировщик, и декодер состоят из модулей, которые можно устанавливать друг на друга несколько раз, что показано на рисунке Nx . Мы видим, что модули состоят в основном из слоев Multi-Head Attention и Feed Forward. Входные и выходные данные (целевые предложения) сначала встраиваются в n-мерное пространство, поскольку мы не можем напрямую использовать строки.

Одной небольшой, но важной частью модели является позиционное кодирование различных слов.Поскольку у нас нет рекуррентных сетей, которые могли бы помнить, как последовательности вводятся в модель, нам нужно каким-то образом присвоить каждому слову/части в нашей последовательности относительную позицию, поскольку последовательность зависит от порядка ее элементов. Эти позиции добавляются к встроенному представлению (n-мерному вектору) каждого слова.

Давайте подробнее рассмотрим эти кубики внимания с несколькими головками в модели:

Рис.

Начнем с левого описания механизма внимания.Это не очень сложно и может быть описано следующим уравнением:

Q — матрица, содержащая запрос (векторное представление одного слова в последовательности), K — все ключи (векторные представления всех слов в последовательности) и V — значения, которые снова являются векторными представлениями всех слов в последовательности. Для кодера и декодера, модулей внимания с несколькими головками, V состоит из той же последовательности слов, что и Q. Однако для модуля внимания, учитывающего последовательности кодера и декодера, V отличается от последовательности, представленной Q.

Чтобы немного упростить это, мы могли бы сказать, что значения в V умножаются и суммируются с некоторыми весами внимания a, , где наши веса определяются как:

Это означает, что веса a определяются как как на каждое слово последовательности (представленное буквой Q) влияют все остальные слова последовательности (представленные буквой K). Кроме того, функция SoftMax применяется к весам и , чтобы получить распределение от 0 до 1. Затем эти веса применяются ко всем словам в последовательности, введенной в V (те же векторы, что и Q для кодировщика и декодера, но разные). для модуля с входами энкодера и декодера).

На рисунке справа показано, как этот механизм внимания может быть распараллелен в несколько механизмов, которые можно использовать параллельно. Механизм внимания повторяется несколько раз с линейными проекциями Q, K и V. Это позволяет системе учиться на различных представлениях Q, K и V, что полезно для модели. Эти линейные представления выполняются путем умножения Q, K и V на весовые матрицы W, полученные во время обучения.

Эти матрицы Q, K и V различны для каждой позиции модулей внимания в структуре в зависимости от того, находятся ли они в кодере, декодере или между кодером и декодером.Причина в том, что мы хотим отслеживать либо всю входную последовательность кодировщика, либо часть входной последовательности декодера. Модуль внимания с несколькими головками, который соединяет кодер и декодер, гарантирует, что входная последовательность кодера учитывается вместе с входной последовательностью декодера до заданной позиции.

После головок с множественным вниманием как в кодере, так и в декодере у нас есть уровень точечной прямой связи. Эта маленькая сеть с прямой связью имеет одинаковые параметры для каждой позиции, что можно описать как отдельное идентичное линейное преобразование каждого элемента из заданной последовательности.

Дрессировка

Как дрессировать такого «зверя»? Обучение и вывод на моделях Seq2Seq немного отличается от обычной задачи классификации. То же самое верно и для Трансформеров.

Мы знаем, что для обучения модели задачам перевода нам нужны два предложения на разных языках, которые являются переводами друг друга. Когда у нас будет много пар предложений, мы можем начать обучение нашей модели. Допустим, мы хотим перевести с французского на немецкий. Нашим закодированным вводом будет предложение на французском языке, а вводом для декодера будет предложение на немецком языке.Однако вход декодера будет сдвинут вправо на одну позицию. ..Подождите, почему?

Одна из причин заключается в том, что мы не хотим, чтобы наша модель научилась копировать ввод нашего декодера во время обучения, но мы хотим узнать, что, учитывая последовательность кодера и конкретную последовательность декодера, которая уже была замечена моделью, мы предсказываем следующее слово/символ.

Если мы не изменим последовательность декодера, модель научится просто «копировать» ввод декодера, поскольку целевое слово/символ для позиции i будет словом/символом i на входе декодера.Таким образом, сдвигая вход декодера на одну позицию, наша модель должна предсказать целевое слово/символ для позиции i , увидев только слово/символы 1, …, i-1 в последовательности декодера. Это не позволяет нашей модели изучить задачу копирования/вставки. Мы заполняем первую позицию ввода декодера токеном начала предложения, поскольку в противном случае это место было бы пустым из-за сдвига вправо. Точно так же мы добавляем маркер конца предложения к входной последовательности декодера, чтобы отметить конец этой последовательности, и он также добавляется к целевому выходному предложению.Через мгновение мы увидим, насколько это полезно для вывода результатов.

Это справедливо для моделей Seq2Seq и Transformer. В дополнение к смещению вправо Преобразователь применяет маску к входным данным в первом модуле внимания с несколькими головками, чтобы избежать просмотра потенциальных «будущих» элементов последовательности. Это характерно для архитектуры Transformer, потому что у нас нет RNN, где мы могли бы последовательно вводить нашу последовательность. Здесь мы вводим все вместе, и если бы не было маски, внимание с несколькими головками рассматривало бы всю входную последовательность декодера в каждой позиции.

Процесс подачи правильного сдвинутого ввода в декодер также называется принуждением учителя, как описано в этом блоге.

Целевая последовательность, которую мы хотим использовать для наших расчетов потерь, — это просто ввод декодера (немецкое предложение) без его сдвига и с токеном конца последовательности в конце.

Инференс

Инфермент с этими моделями отличается от обучения, что имеет смысл, потому что в конце мы хотим перевести французское предложение без немецкого предложения.Хитрость здесь заключается в том, чтобы повторно передать нашу модель для каждой позиции выходной последовательности, пока мы не встретим токен конца предложения.

Более пошаговый метод:

  • Введите полную последовательность кодировщика (французское предложение), а в качестве входных данных декодера мы возьмем пустую последовательность с токеном начала предложения в первой позиции. Это выведет последовательность, в которой мы возьмем только первый элемент.
  • Этот элемент будет помещен во вторую позицию входной последовательности нашего декодера, которая теперь содержит токен начала предложения и первое слово/символ.
  • Введите в модель последовательность энкодера и новую последовательность декодера. Возьмите второй элемент вывода и поместите его во входную последовательность декодера.
  • Повторяйте это, пока не предскажете токен конца предложения, который отмечает конец перевода.

Мы видим, что нам нужно несколько раз пройти через нашу модель, чтобы перевести наше предложение.

Я надеюсь, что эти описания сделали архитектуру Transformer немного более понятной для всех, начиная с Seq2Seq и структур кодер-декодер.

Мы видели архитектуру Transformer и знаем из литературы и авторов книги «Внимание — это все, что вам нужно», что эта модель очень хорошо справляется с языковыми задачами. Теперь давайте протестируем Transformer на примере использования.

Вместо задачи перевода давайте реализуем прогноз временных рядов для почасового потока электроэнергии в Техасе, предоставленный Советом по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT). Вы можете найти почасовые данные здесь.

Большое подробное объяснение Transformer и его реализации предоставлено harvardnlp.Если вы хотите углубиться в архитектуру, я рекомендую пройтись по этой реализации.

Поскольку мы можем использовать основанные на LSTM модели последовательностей для построения многошаговых прогнозов, давайте взглянем на Transformer и его способность делать такие прогнозы. Однако сначала нам нужно внести несколько изменений в архитектуру, так как мы работаем не с последовательностями слов, а со значениями. Кроме того, мы делаем авторегрессию, а не классификацию слов/символов.

Данные

Имеющиеся данные дают нам почасовую нагрузку для всей зоны управления ERCOT. Я использовал данные с 2003 по 2015 год в качестве обучающей выборки и 2016 год в качестве тестовой выборки. Имея только значение нагрузки и метку времени загрузки, я расширил метку времени на другие функции. Из временной метки я извлек день недели, которому он соответствует, и закодировал его горячим способом. Кроме того, я использовал год (2003, 2004, …, 2015) и соответствующий час (1, 2, 3, …, 24) в качестве самого значения.Это дает мне всего 11 функций для каждого часа дня. В целях сходимости я также нормализовал нагрузку ERCOT, разделив ее на 1000.

Чтобы предсказать заданную последовательность, нам нужна последовательность из прошлого. Размер этих окон может варьироваться от варианта использования к варианту использования, но здесь, в нашем примере, я использовал почасовые данные за предыдущие 24 часа, чтобы предсказать следующие 12 часов. Помогает то, что мы можем настроить размер этих окон в зависимости от наших потребностей. Например, мы можем изменить это на ежедневные данные вместо почасовых.

Изменения в модели из бумаги

В качестве первого шага нам нужно удалить вложения, так как у нас уже есть числовые значения на входе. Вложение обычно отображает заданное целое число в n-мерное пространство. Здесь вместо использования встраивания я просто использовал линейное преобразование для преобразования 11-мерных данных в n-мерное пространство. Это похоже на вложение со словами.

Нам также необходимо удалить слой SoftMax из вывода Transformer, потому что наши выходные узлы — это не вероятности, а реальные значения.

После этих незначительных изменений можно начинать обучение!

Как уже упоминалось, я использовал принуждение учителя для обучения. Это означает, что кодировщик получает окно из 24 точек данных в качестве входных данных, а вход декодера представляет собой окно из 12 точек данных, где первая является значением «начало последовательности», а следующие точки данных являются просто целевой последовательностью. Введя в начале значение «начало последовательности», я сдвинул вход декодера на одну позицию относительно целевой последовательности.

Я использовал 11-мерный вектор только с -1 в качестве значений «начало последовательности». Конечно, это можно изменить, и, возможно, было бы полезно использовать другие значения в зависимости от варианта использования, но для этого примера это работает, поскольку у нас никогда не бывает отрицательных значений ни в одном измерении входных/выходных последовательностей.

Функция потерь для этого примера представляет собой просто среднеквадратичную ошибку.

Результаты

Два графика ниже показывают результаты. Я взял среднее значение почасовых значений в день и сравнил его с правильными значениями.Первый график показывает 12-часовые прогнозы с учетом 24 предыдущих часов. Для второго графика мы предсказали один час, учитывая 24 предыдущих часа. Мы видим, что модель очень хорошо улавливает некоторые колебания. Среднеквадратическая ошибка для обучающего набора составляет 859, а для проверочного набора — 4106 для 12-часовых прогнозов и 2583 для 1-часовых прогнозов. Это соответствует средней абсолютной процентной ошибке предсказания модели 8,4% для первого графика и 5,1% для второго.

Рисунок 3: 12-часовой прогноз на основе предыдущих 24 часов в течение года. Рисунок 4: 1-часовой прогноз на основе предыдущих 24 часов в течение одного года. Однако во время оценки это показывает, что чем больше шагов мы хотим спрогнозировать, тем выше будет ошибка. Первый график (рис. 3) выше был получен с использованием 24 часов для прогнозирования следующих 12 часов. Если мы прогнозируем только один час, результаты намного лучше, как мы видим на втором графике (рис. 4).

Есть много возможностей для экспериментов с параметрами Transformer, такими как количество слоев декодера и кодировщика и т. д. Это не было задумано как идеальная модель, и с лучшей настройкой и обучением результаты, вероятно, улучшатся.

Ускорение обучения с использованием графических процессоров может сильно помочь. Я использовал локальную платформу Watson Studio для обучения своей модели с помощью графических процессоров и позволил ей работать там, а не на моей локальной машине. Вы также можете ускорить обучение с помощью графических процессоров машинного обучения Watson, которые бесплатны до определенного времени обучения! Посмотрите мой предыдущий блог, чтобы узнать, как это можно легко интегрировать в ваш код.

Большое спасибо за то, что прочитали это, и я надеюсь, что смог прояснить некоторые понятия для людей, которые только начинают погружаться в глубокое обучение!

Функции трансформаторов тока и их использование в электрических панелях

Трансформаторы тока в электрощите

Электроэнергия из сети общего пользования поступает в каждое домохозяйство через главный распределительный щит, установленный на периферии каждого дома.С щита электричество поступает к отдельным приборам через электропроводку. Щит электрического щита является критически важным компонентом в системе электроснабжения, поскольку он помогает изолировать питание сети от бытовой электросети.

Аналогичным образом, в промышленных условиях, особенно с автоматизированными производственными процессами, электрические панели управления содержат устройства, управляющие работой различного оборудования и машин. Электрический щит выполняет ту же функцию, что и в бытовых электроустановках, — отключение от основной электросети и защиту оборудования в случае неисправности.

Тип защиты Трансформатор тока устанавливается как часть каждого электрического щита для выполнения этой важной функции.

Какие компоненты присутствуют на электрической панели?

Промышленные электрические панели управления обычно состоят из источника питания, автоматических выключателей, разъединителя, клеммных колодок, защитных реле, контактных выключателей, предохранителей, моторных приводов и защитного трансформатора тока.

Каковы функции электрической панели?

Бытовые электрические панели также содержат многие из вышеупомянутых компонентов, наряду с трансформатором.Чтобы объяснить функции электрического щита в более простых терминах… панель главного выключателя включает или выключает питание во всех ответвленных цепях в доме. Электрический ток проходит по проводам от автоматических выключателей для питания различных электрических устройств.

Такие компоненты, как автоматические выключатели, разъединители, предохранители и реле перегрузки, играют защитную роль в системе. Их основная функция заключается в защите двигателя и других устройств путем размыкания/размыкания цепи при протекании избыточного тока от источника питания.Другой функцией является отключение питания ПКП во время ремонта и технического обслуживания, кроме аварийного отключения.

Зачем использовать защитный трансформатор тока с электрической панелью?

Трансформатор тока защиты используется для подачи токов на реле защиты. Это достигается созданием пропорциональных токов во вторичных обмотках устройства, которые остаются изолированными от основной цепи. Это помогает подавать питание на инструменты и устройства, которые нельзя напрямую подключить к источнику питания.

У этих трансформаторов тока первичная обмотка соединена последовательно с проводником, по которому протекает измеряемый или регулируемый ток. Вторичная обмотка изолирована от высокого напряжения и подключена к низковольтным измерительным или распределительным цепям. Ток реплики используется в качестве входа для защитного реле, которое автоматически изолирует часть силовой цепи при возникновении неисправности. При этом защитный трансформатор тока позволяет продолжать работу незатронутым участкам цепи.

Каковы характерные особенности защитных трансформаторов тока?

Номинальный первичный ток – определяется стандартами. Например, 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 А и их десятичные кратные.

Номинальный вторичный ток – 1 А или 5 А.

Номинальная мощность точности – полная мощность, отдаваемая во вторичную цепь при заданных токе вторичной обмотки и нагрузке точности. Измеряется в ВА.

Класс точности – гарантированный диапазон погрешностей по коэффициенту трансформации ТТ и сдвигу фаз при известных режимах мощности и тока.

Коэффициент ограничения точности – отношение номинального сверхтока к номинальному току (In). Защитный ТТ должен насыщаться достаточно высоко, чтобы защита могла точно измерить ток короткого замыкания. Его порог срабатывания может быть очень высоким, поэтому фактор предельной точности (ALF) ТТ также обычно высок. Трансформатор тока обычно устанавливается вместе с реле защиты. Соответствующее реле также способно выдерживать высокие токи перегрузки.

Напряжение в точке колена – напряжение, при котором увеличение напряжения вторичной обмотки ТТ на 10 % приводит к увеличению вторичного тока на 50 %. Нагрузка защитного ТТ довольно высока по сравнению с ТТ измерительного класса, поэтому падение напряжения на нагрузке будет высоким. Следовательно, напряжение в точке перегиба ТТ класса защиты должно быть больше, чем падение напряжения на нагрузке и нагрузке, чтобы сердечник ТТ оставался в линейной зоне.

Конструкция и монтаж – Защитные трансформаторы тока, как правило, имеют различные конструкции и способы монтажа в зависимости от наличия места и места установки (дом, завод и т. д.).Общие стили строительства включают:

  • Тип шины – Кабель или шина главной цепи служит первичной обмоткой. Это распространено во внутренних приложениях.
  • Оконный тип – в сердечнике трансформатора имеется отверстие для проводника, через которое проходит проводник, по которому течет ток. Конструкция с разъемным сердечником позволяет открывать и устанавливать трансформатор без отключения каких-либо цепей.
  • Тип обмотки — когда катушка с первичной обмоткой пропускает полный ток нагрузки.

Пример корпуса защитного трансформатора тока:

Номинальный первичный ток: 200 А, Номинальный вторичный ток: 5 А
Точность нагрузки: P = 15 ВА, Коэффициент ограничения точности, ALF = 10

Для I0 = ALF. В, его точность составляет 5% (5П). То есть общая ошибка составляет менее 5% при 10 Ip, нагрузке 15 ВА.

Защитные трансформаторы тока от KS INSTRUMENTS

KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока низкого напряжения для измерительных и защитных приложений.Трансформаторы тока KSI поставляются с ленточной обмоткой, литьем из смолы и корпусом из АБС-пластика.

KSI имеет широкий ассортимент продукции по каталогу, чтобы удовлетворить любые потребности. Эти продукты были проверены нашими клиентами за высокую эффективность, надежную работу и длительный срок службы. В компании KS Instruments работает команда опытных инженеров-проектировщиков, которая может разработать и изготовить нестандартные компоненты для конкретных применений трансформаторов тока.

KSI одобрен и широко используется для измерений в различных государственных энергоснабжающих компаниях, таких как BESCOM, HESCOM, CHESCOM и MESCOM.Трансформаторы тока KSI протестированы и сертифицированы в известном CPRI Бенгалуру, Индия (NABL).

СЕРИЯ

KWP – Трансформаторы тока первичной защиты с обмоткой от KSI

Эти ТТ используются для включения защитного реле в случае тока короткого замыкания и отключения части или всей системы от основного источника питания. Помимо стандартных диапазонов, мы можем разработать и изготовить для ваших конкретных требований.

Характеристики:

  • Разработано в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или специальными требованиями заказчика
  • Одобрено и широко используется различными государственными энергоснабжающими компаниями
  • Практически не требует обслуживания
  • Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия
  • Первичный ток: от 1 до 200 А или по требованию заказчика
  • Вторичный ток: 5 А или 1 А
  • Выход (нагрузка): от 1 ВА до 30 ВА
  • Класс точности: 5P, 10P, 15P, PS, XPS
  • Коэффициент ограничения точности (ALF): 5, 10, 15, 20 и 30
  • Доступен широкий диапазон коэффициентов трансформации
  • Доступен стандартный класс точности и специальный класс точности для сбалансированных схем
  • Доступны версии с изоляцией из ленты из ПВХ, с изоляцией из лакированной стекловолоконной ленты или с изоляцией из смолы

Подробнее:

Обмотанный тип Первичные защитные трансформаторы тока

СЕРИЯ

KRP – Защитные трансформаторы тока кольцевого типа от KSI

Эта серия кольцевого типа (также называемая оконным типом) позволяет пропускать шины или кабели через ТТ и действовать как первичная обмотка для ТТ.

Характеристики:

  • Разработано в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или специальными требованиями заказчика
  • Одобрено и широко используется различными государственными энергоснабжающими компаниями
  • Практически не требует обслуживания
  • Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия
  • Первичный ток: от 1 до 5000 А или по требованию заказчика
  • Вторичный ток: 5 А или 1 А
  • Выход (нагрузка): от 1 ВА до 30 ВА
  • Двойное соотношение может быть задано
  • Класс точности: 5P, 10P, 15P, PS, XPS
  • Коэффициент ограничения точности (ALF): 5, 10, 15, 20 и 30
  • Доступен широкий диапазон коэффициентов трансформации
  • Доступен стандартный класс точности и специальный класс точности для сбалансированных схем
  • Доступны версии с изоляцией из ленты из ПВХ, с изоляцией из лакированной стекловолоконной ленты или с изоляцией из смолы

Подробнее:

кольцевых защитных трансформаторов тока

СЕРИЯ

KSUP – Суммирующие защитные трансформаторы тока от KSI

Эти суммирующие защитные трансформаторы тока используются для суммирования вторичных токов нескольких основных трансформаторов тока и питания одного счетчика или реле.

Характеристики:

  • Разработано в соответствии с IS-6949 или особыми требованиями заказчика
  • Одобрено и широко используется различными государственными энергоснабжающими компаниями
  • Практически не требует обслуживания
  • Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия
  • Диапазон соотношения: 5+5+5/5А, 5+5/5А, 1+1+1/1А, 1+1/1А
  • Вторичный ток: 5 А или 1 А
  • Двойное соотношение может быть задано
  • Класс точности: 5P, 10P, 15P
  • Коэффициент ограничения точности (ALF): 5, 10, 15, 20 и 30
  • Доступен широкий диапазон коэффициентов трансформации
  • Доступны версии с изоляцией из ленты из ПВХ, с изоляцией из лакированной стекловолоконной ленты или с изоляцией из смолы
  • Класс изоляции: A – для ленточной намотки и формованного корпуса B – для литой смолы
  • Доступен стандартный класс точности и специальный класс точности для сбалансированных схем

Подробнее:

Суммирующие защитные трансформаторы тока

KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока для измерения и защиты. Изделия KSI CT выпускаются в корпусах с ленточной обмоткой, литьем из смолы и корпусами из АБС-пластика. Эти продукты были проверены нашими клиентами за высокую эффективность, надежную работу и длительный срок службы. У KSI есть широкий ассортимент продуктов из каталога на любой вкус, посмотрите здесь.

Каталог продукции KSI

Автор: Anuradha C

Являясь неотъемлемой частью команды по созданию контента в KS Instruments, Анурадха является корпоративным тренером в области ИТ и телекоммуникаций с более чем 18-летним опытом.Она работала на руководящих технических и управленческих должностях в Huawei и TCS более 10 лет

12 разных частей трансформатора

Трансформатор

облегчает подачу силовой электрической энергии при минимальных потерях мощности. Основными частями трансформатора являются сердечник, первичная обмотка и вторичная обмотка. Помимо этого, в более крупных трансформаторах присутствуют различные другие компоненты, такие как изоляция, трансформаторное масло, устройства охлаждения, реле защиты, корпус и т. д.Давайте обсудим принцип работы трансформатора, прежде чем углубляться в тему.

Трансформатор – принцип действия

Трансформатор представляет собой статическое устройство, работающее по принципу электромагнитной индукции. Когда в первичной обмотке трансформатора протекает переменный ток, создается переменное электромагнитное поле, которое индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Величина индуцированной ЭДС пропорциональна передаточному числу витков.

Части трансформатора

Детали трансформатора

Ниже приведены различные детали трансформатора:

  1. Core
  2. Обмотка
  3. Изоляция
  4. Tank
  5. Терминалы
  6. Терминалы и втулки
  7. Transformer Oil
  8. Breaiper
  9. Breather
  10. Радиаторы и вентиляторы
  11. Взрывов вентиляции
  12. Tap Changers
  13. Buchholz Releay
  14. 1.Ядро

    Сердечник обеспечивает путь с низким магнитным сопротивлением для электромагнитного потока и поддерживает первичную и вторичную обмотки. Изготавливается путем укладки тонких листов высококачественной текстурированной стали, разделенных тонким изоляционным материалом. Чтобы свести к минимуму гистерезис и вихревые токи, содержание углерода в основной стали поддерживается на уровне ниже 0,1%. Когда он легирован кремнием, вихревые токи могут быть уменьшены.

    Типичный сердечник трехфазного трансформатора показан на рисунке выше.Каждая конечность несет первичную и вторичную обмотку каждой фазы. Конечности магнитно связаны ярмами. Существует два типа конструкций сердечника: тип сердечника и тип оболочки. В корпусной конструкции обмотки окружены сердечником, как показано ниже:

    Чтобы узнать больше о сердечниках трансформаторов, их конструкции и принципах проектирования, см. Сердечник трансформатора

    2. Обмотка

    Трансформатор имеет два набора обмоток на фазу – первичную обмотку и вторичную обмотку.Эти обмотки состоят из нескольких витков медных или алюминиевых проводников, изолированных друг от друга и сердечника трансформатора. Тип и расположение обмотки, используемой для трансформаторов, зависят от номинального тока, силы короткого замыкания, повышения температуры, импеданса и перенапряжения.

    Из первичной и вторичной обмоток та, которая рассчитана на более высокое напряжение, называется обмоткой высокого напряжения (ВН), а другая известна как обмотка низкого напряжения (НН).

    Проводники обмотки высокого напряжения тоньше проводников низкого напряжения и окружают обмотку НН снаружи.Обмотка НН расположена близко к сердечнику.

    В трансформаторах с кожухом обмотка разделена на несколько витков (несколько витков проводника). Катушки высокого напряжения зажаты между катушками низкого напряжения. В то время как в трансформаторах с сердечником обмотки подразделяются на четыре типа: многослойные обмотки, спиральные обмотки, дисковые обмотки и обмотки из фольги. Выбор типа обмотки определяется количеством витков и ее пропускной способностью по току.

    Подробнее о различных типах обмоток трансформаторов: Типы обмоток трансформаторов

    3.Изоляция

    Изоляция является наиболее важной частью трансформаторов. Нарушения изоляции могут привести к самым серьезным повреждениям трансформаторов. Изоляция необходима между обмотками и сердечником, между обмотками, между каждым витком обмотки и между всеми токоведущими частями и баком. Изоляторы должны обладать высокой диэлектрической прочностью, хорошими механическими свойствами и способностью выдерживать высокие температуры. Синтетические материалы, бумага, хлопок и т. д. используются в качестве изоляции в трансформаторах.

    Сердечник, обмотка и изоляция являются основными частями трансформатора и присутствуют во всех типах.

    Узнайте больше об изоляторах: Изоляционные материалы, используемые в трансформаторах

    4. Бак

    Главный бак является частью трансформатора и служит двум целям:

    1. Защищает сердечник и обмотки от внешней среды.
    2. Служит емкостью для масла и опорой для всех других принадлежностей трансформатора.

    Корпуса цистерн изготавливаются путем изготовления емкостей из листового проката. Они снабжены подъемными крюками и охлаждающими трубками. Для снижения веса и потерь от случайных потерь вместо стальных пластин также используются алюминиевые листы. Однако алюминиевые баки дороже, чем стальные.

    5. Клемма и втулки

    Для подключения входящего и исходящего кабелей в трансформаторах присутствуют клеммы. Они установлены на втулках и соединены с концами обмоток.

    Втулки представляют собой изоляторы, образующие барьер между клеммами и резервуаром. Они монтируются над баками трансформатора. Они служат безопасным проходом для проводников, соединяющих клеммы с обмотками. Их изготавливают из фарфора или эпоксидных смол.

    6. Масло трансформаторное

    Во всех масляных трансформаторах трансформаторное масло обеспечивает дополнительную изоляцию между токоведущими частями, лучшее рассеивание тепла и функции обнаружения неисправностей. Углеводородное минеральное масло используется в качестве трансформаторного масла.Он состоит из ароматических соединений, парафинов, нафтенов и олефинов. Трансформаторное масло имеет температуру вспышки 310 градусов Цельсия, относительную проницаемость 2,7 и плотность 0,96 кг/см3.

    7. Расширители масла

    Маслорасширитель перемещается на верхнюю часть трансформаторов и располагается значительно выше бака и вводов. Обычно в некоторых маслорасширителях имеется резиновая камера. Трансформаторное масло расширяется и сжимается при повышении и понижении температуры.Маслорасширитель обеспечивает достаточно места для расширения масла. Он соединен с основным баком через трубу. На маслорасширителе установлен индикатор уровня, показывающий уровень масла внутри.

    8. Сапун

    Сапун присутствует во всех масляных трансформаторах с расширительным баком. Масло необходимо оберегать от влаги. Поскольку колебания температуры вызывают расширение и контакт трансформаторного масла, воздух поступает в расширительный бак и выходит из него. Этот воздух не должен содержать влаги.Дыхание служит этой цели.

    К концу воздушной трубы крепится сапун, через который воздух входит и выходит из расширителя. Силикагель, присутствующий в сапунах, удаляет влагу из воздуха и подает обезвоженный воздух в расширитель.

    9. Радиаторы и вентиляторы

    Мощность, теряемая в трансформаторе, рассеивается в виде тепла. Сухие трансформаторы в основном имеют естественное воздушное охлаждение. Но когда дело доходит до масляных трансформаторов, используются различные методы охлаждения.В зависимости от номинальной мощности в кВА, потерь мощности и уровня требований к охлаждению на баке трансформатора монтируются радиаторы и охлаждающие вентиляторы.

    Части трансформатора: Радиаторы и вентиляторы охлаждения

    Тепло, выделяемое в сердечнике и обмотке, передается окружающему трансформаторному маслу. Это тепло рассеивается на радиаторе. В более крупных трансформаторах принудительное охлаждение достигается с помощью охлаждающих вентиляторов, установленных на радиаторах.

    Подробнее : Методы охлаждения трансформатора

    10.Взрывоотвод

    Взрывоотвод действует как аварийный выход для масляных и воздушных газов внутри трансформатора. Это металлическая труба с диафрагмой на одном конце, расположенная немного выше расширительного бака. Неисправности, возникающие под маслом, повышают давление внутри бака до опасного уровня. В таких условиях диафрагма разрывается при относительно низком давлении, чтобы высвободить силы внутри трансформатора в атмосферу.

    11. Устройство РПН

    Переключатели ответвлений используются для регулировки вторичного напряжения трансформаторов.Они предназначены для изменения коэффициента трансформации трансформатора по мере необходимости. Существует два типа переключателей ответвлений: переключатели ответвлений под нагрузкой и переключатели ответвлений без нагрузки.

    Переключатели ответвлений под нагрузкой

    Переключатели ответвлений без нагрузки предназначены для работы только тогда, когда трансформатор не питает какие-либо нагрузки, в то время как переключатели ответвлений под нагрузкой могут работать без прерывания подачи тока к нагрузке. Также доступны автоматические переключатели ответвлений.

    12. Реле Бухгольца

    Реле Бухгольца

    является одной из важнейших частей масляных трансформаторов мощностью более 500 кВА.Это реле с масляным и газовым приводом, которое используется для обнаружения неисправностей, возникающих в деталях, погруженных в масло.

    Короткие замыкания, происходящие под трансформаторным маслом, выделяют достаточно тепла, чтобы разложить масло на водород, монооксид углерода, метан и т. д. Эти газы постепенно перемещаются в бак расширителя через соединительную трубу. Реле Бухгольца, смонтированное на трубе, соединяющей расширительный бак и основной бак, улавливает эти газы и активирует цепи отключения и сигнализации.Цепь отключения размыкает автоматический выключатель, подающий ток на первичную обмотку, и прерывает протекание тока.

    Подробнее о реле Бухгольца, их конструкции и работе читайте здесь.

    Помимо всех частей трансформатора, рассмотренных выше, в огромных трансформаторах присутствует множество других измерительных приборов (датчики температуры, датчики давления и т. д.), индикаторы, реле защиты, теплообменники (для эффективного охлаждения) и клапаны. Они зависят от приложения и присутствуют в огромных трансформаторах.

    Понимание модели GPT-3, BERT и T5

    Вы знаете это выражение Когда у вас есть молоток, все выглядит как гвоздь ? Ну а в машинном обучении вроде бы действительно открыли волшебный молоток, для которого все, по сути, гвоздь, и зовут их Трансформеры. Трансформеры — это модели, которые можно спроектировать для перевода текста, написания стихов и статей и даже для создания компьютерного кода. На самом деле, я пишу о множестве удивительных исследований на daleonai.com построен на трансформерах, таких как AlphaFold 2, модели, которая предсказывает структуру белков на основе их генетических последовательностей, а также на мощных моделях обработки естественного языка (NLP), таких как GPT-3, BERT, T5, Switch, Meena и другие. Вы можете сказать, что они более чем соответствуют… тьфу, забудьте об этом.

    Если вы хотите оставаться в курсе машинного обучения и особенно НЛП, вы должны хотя бы немного знать о трансформерах. Итак, в этом посте мы поговорим о том, что они из себя представляют, как они работают и почему они так эффективны.


    Преобразователь — это тип архитектуры нейронной сети. Напомним, что нейронные сети — очень эффективный тип модели для анализа сложных типов данных, таких как изображения, видео, аудио и текст. Но существуют разные типы нейронных сетей, оптимизированные для разных типов данных. Например, для анализа изображений мы обычно используем сверточные нейронные сети или «CNN». Смутно они имитируют то, как человеческий мозг обрабатывает визуальную информацию.

    Сверточная нейронная сеть, любезно предоставлено Renanar2 на Wikicommons.

    И примерно с 2012 года мы довольно успешно решаем проблемы со зрением с помощью CNN, такие как идентификация объектов на фотографиях, распознавание лиц и чтение рукописных цифр. Но долгое время для языковых задач (перевод, суммирование текста, генерация текста, распознавание именованных сущностей и т. д.) не существовало ничего сравнительно хорошего. Это было неудачно, потому что язык — это основной способ общения людей.

    До того, как в 2017 году были представлены трансформеры, мы использовали глубокое обучение для понимания текста с помощью модели, называемой рекуррентной нейронной сетью или рекуррентной нейронной сетью, которая выглядела примерно так:

    Изображение RNN, предоставлено Wikimedia.

    Допустим, вы хотели перевести предложение с английского на французский. RNN будет принимать в качестве входных данных английское предложение, обрабатывать слова по одному, а затем последовательно выдавать их французские аналоги. Ключевое слово здесь «последовательно». В языке порядок слов имеет значение, и вы не можете просто перетасовать их. Предложение:

    «Джейн отправилась на поиски неприятностей».

    означает нечто совершенно отличное от предложения:

    .

    «Беда пошла искать Джейн»

    Таким образом, любая модель, которая собирается понимать язык, должна фиксировать порядок слов, и рекуррентные нейронные сети сделали это, обрабатывая одно слово за раз в последовательности.

    Но у RNN были проблемы. Во-первых, им было трудно обрабатывать большие последовательности текста, такие как длинные абзацы или эссе. К тому времени, как они доходили до конца абзаца, они забывали, что было в начале. Например, у модели перевода на основе RNN могут возникнуть проблемы с запоминанием пола темы длинного абзаца.

    Хуже того, RNN было трудно обучать. Они, как известно, подвержены так называемой проблеме исчезающего/взрывающегося градиента (иногда вам просто нужно было перезапустить тренировку и скрестить пальцы).Еще более проблематичным было то, что RNN обрабатывали слова последовательно, и их было трудно распараллелить. Это означало, что вы не могли просто ускорить обучение, задействовав для них больше графических процессоров, что, в свою очередь, означало, что вы не могли обучать их на таком большом количестве данных.

    Введите Трансформеры

    Здесь Трансформеры изменили все. Они были разработаны в 2017 году исследователями из Google и Университета Торонто и изначально предназначались для перевода. Но в отличие от рекуррентных нейронных сетей, Transformers можно очень эффективно распараллелить.А это означало, что при наличии подходящего оборудования можно было обучить несколько действительно больших моделей.

    Насколько большой?

    Очень большой.

    GPT-3, особенно впечатляющая модель генерации текста, которая пишет почти так же хорошо, как человек, была обучена примерно 45 ТБ текстовых данных, включая почти всю общедоступную сеть.

    Итак, если вы помните что-нибудь о Трансформерах, пусть это будет так: объедините хорошо масштабируемую модель с огромным набором данных, и результаты, скорее всего, вас поразят.

    Как работают трансформеры?

    Схема трансформатора из оригинальной бумаги

    Хотя диаграмма из оригинальной статьи немного пугает, инновации, лежащие в основе «Трансформеров», сводятся к трем основным концепциям:

    1. Позиционное кодирование
    2. Внимание
    3. Самостоятельное внимание
    Позиционное кодирование

    Начнем с первого, позиционного кодирования. Допустим, мы пытаемся перевести текст с английского на французский.Помните, что RNN, старый способ выполнения перевода, понимали порядок слов, обрабатывая слова последовательно. Но это также затрудняло их распараллеливание.

    Трансформеры

    обходят этот барьер с помощью инновационного позиционного кодирования. Идея состоит в том, чтобы взять все слова в вашей входной последовательности — в данном случае английское предложение — и добавить к каждому слову номер его порядка. Итак, вы передаете своей сети последовательность вроде:

    [("Дейл", 1), ("говорит", 2), ("привет", 3), ("мир", 4)]

    Концептуально вы можете думать об этом как о переносе бремени понимания порядка слов со структуры нейронной сети на сами данные.

    Сначала, пока Преобразователь не обучился на каких-либо данных, он не знает, как интерпретировать эти позиционные кодировки. Но по мере того, как модель видит все больше и больше примеров предложений и их кодировок, она учится эффективно их использовать.

    Здесь я немного упростил — авторы оригинала использовали синусоидальные функции для позиционного кодирования, а не простые целые числа 1, 2, 3, 4, — но суть та же. Сохраняйте порядок слов как данные, а не структуру, и вашу нейронную сеть станет легче обучать.

    Внимание

    ПРИВЛЕКАЕТ ВНИМАНИЕ СЛЕДУЮЩУЮ ВАЖНУЮ ЧАСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ.

    Понял?

    Внимание — это структура нейронной сети, о которой в наши дни вы услышите повсюду в машинном обучении. На самом деле название статьи 2017 года, в которой были представлены «Трансформеры», называлось не «, мы представляем вам трансформера». Вместо этого он назывался «Внимание — это все, что вам нужно».

    Внимание было введено в контексте перевода двумя годами ранее, в 2015 году.Чтобы понять это, возьмите пример предложения из оригинальной статьи:

    .

    Соглашение о Европейском экономическом пространстве было подписано в августе 1992 года.

    Теперь представьте, что вы пытаетесь перевести это предложение на его французский эквивалент:

    .

    L’accord sur la économique européenne a été signé en août 1992.

    Плохой способ попытаться перевести это предложение — просмотреть каждое слово в английском предложении и попытаться выдать его французский эквивалент, по одному слову за раз.Это не сработало бы по нескольким причинам, но, во-первых, некоторые слова во французском переводе перевернуты: это «European Economic Area» на английском языке, но «la zone économique européenne» на французском. Кроме того, французский язык — это язык с родовыми словами. Прилагательные «экономический» и «европейская» должны быть в женской форме, чтобы соответствовать объекту женского рода «ла зона».

    Внимание — это механизм, который позволяет текстовой модели «смотреть» каждое слово в исходном предложении при принятии решения о том, как перевести слова в выходном предложении.Вот хорошая визуализация из оригинального документа:

    .

    Рисунок из статьи «Нейронный машинный перевод путем совместного обучения выравниванию и переводу (2015)»

    Это своего рода тепловая карта, показывающая, куда «занимается» модель, когда выводит каждое слово французского предложения. Как и следовало ожидать, w h en модель выводит слово «européenne», она уделяет большое внимание как входным словам «европейский», так и «экономический».

    И как модель узнает, за какими словами она должна «следить» на каждом временном шаге? Это то, чему научились на данных обучения.Увидев тысячи примеров французских и английских предложений, модель узнает, какие типы слов взаимозависимы. Он учит уважать род, множественность и другие правила грамматики.

    Механизм внимания был чрезвычайно полезным инструментом для обработки естественного языка с момента его открытия в 2015 году, но в своей первоначальной форме он использовался вместе с рекуррентными нейронными сетями. Таким образом, инновация статьи «Трансформеры» 2017 года частично заключалась в том, чтобы полностью отказаться от RNN. Вот почему статья 2017 года называлась «Внимание — это 90 822 всех 90 823, которые вам нужны.

    Самостоятельное внимание

    Последняя (и, возможно, самая впечатляющая) часть Трансформера — это поворот внимания под названием «самовнимание».

    Тип «ванильного» внимания, о котором мы только что говорили, помогает выравнивать слова в английских и французских предложениях, что важно для перевода. Но что, если вы не пытаетесь переводить слова, а вместо этого создаете модель, которая понимает лежащие в их основе значения и закономерности в языке — модель, которую можно использовать для решения любого количества языковых задач?

    В общем, что делает нейронные сети мощными, захватывающими и крутыми, так это то, что они часто автоматически создают осмысленные внутренние представления данных, на которых они обучаются.Например, когда вы исследуете слои нейронной сети зрения, вы обнаружите наборы нейронов, которые «узнают» края, формы и даже высокоуровневые структуры, такие как глаза и рты. Модель, обученная на текстовых данных, может автоматически изучать части речи, правила грамматики и синонимы слов.

    Чем лучше внутреннее представление языка изучает нейронная сеть, тем лучше она будет справляться с любой языковой задачей. И оказывается, что внимание может быть очень эффективным способом сделать это, если включить сам ввод текста.

    Например, возьмите эти два предложения:

    «Сервер, можно чек?»

    «Похоже, я только что сломал сервер».

    Слово «сервер» здесь означает две очень разные вещи, которые мы, люди, можем легко устранить, взглянув на окружающие слова. Самостоятельное внимание позволяет нейронной сети понимать слово в контексте окружающих его слов.

    Таким образом, когда модель обрабатывает слово «сервер» в первом предложении, она может «обслуживать» слово «проверить», что помогает отличить человеческий сервер от металлического.

    Во втором предложении модель может обратить внимание на слово «авария», чтобы определить, что этот «сервер» относится к машине.

    Самостоятельное внимание помогает нейронным сетям устранять неоднозначность слов, выполнять маркировку частей речи, разрешать сущности, изучать семантические роли и многое другое.

    Итак, вот оно.: Трансформеры, объяснение на высоте 10 000 футов, сводятся к:

    1. Кодирование позиций
    2. Внимание
    3. Самостоятельное внимание

    Если вам нужно более подробное техническое объяснение, я настоятельно рекомендую ознакомиться с записью в блоге Джея Аламмара The Illustrated Transformer.

    Что умеют трансформеры?

    Одна из самых популярных моделей на основе трансформаторов называется BERT, сокращение от «представления двунаправленного кодировщика от трансформаторов». Он был представлен исследователями Google примерно в то же время, когда я присоединился к компании, в 2018 году, и вскоре появился почти во всех проектах НЛП, включая Google Search.

    BERT относится не только к архитектуре модели, но и к самой обученной модели, которую вы можете скачать и использовать бесплатно здесь. Он был обучен исследователями Google на массивном текстовом корпусе и стал чем-то вроде карманного ножа общего назначения для НЛП.Его можно расширить, решив кучу разных задач, например:

    — обобщение текста

    — ответ на вопрос

    — классификация

    — разрешение именованного объекта

    — сходство текста

    — обнаружение оскорбительного сообщения/ненормативной лексики

    — понимание запросов пользователей

    — намного больше

    BERT доказал, что вы можете создавать очень хорошие языковые модели, обученные на неразмеченных данных, таких как текст, извлеченный из Википедии и Reddit, и что эти большие «базовые» модели могут быть затем адаптированы с данными, специфичными для предметной области, для множества различных вариантов использования.

    Совсем недавно модель GPT-3, созданная OpenAI, поразила людей своей способностью генерировать реалистичный текст. Мина, представленная Google Research в прошлом году, представляет собой чат-бот на основе Transformer (akhem, «разговорный агент»), который может вести убедительные разговоры практически на любую тему (этот автор однажды провел двадцать минут, споря с Миной о том, что значит быть человеком) .

    Трансформеры

    также произвели фурор за пределами НЛП, сочиняя музыку, создавая изображения из текстовых описаний и предсказывая структуру белка.

    Как я могу использовать трансформаторы?

    Теперь, когда вы убедились в силе Трансформеров, вам может быть интересно узнать, как вы можете начать использовать их в своем собственном приложении. Без проблем.

    Вы можете загрузить общие модели на основе Transformer, такие как BERT, с TensorFlow Hub. Для руководства по коду ознакомьтесь с этим, который я написал о создании приложений на основе семантического языка.

    Но если вы хотите быть действительно в тренде и пишете на Python, я настоятельно рекомендую популярную библиотеку «Трансформеры», поддерживаемую компанией HuggingFace.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *