Оптимальный размер бани для 4 человек: Оптимальный размер бани для 4 человек

Май 29, 2021 Разное

Оптимальный размер бани для 4 человек: Оптимальный размер бани для 4 человек

Содержание

Оптимальный размер бани для 4 человек

Минимальный размер парилки на 4 человека

Проектирование бани зависит от множества важных моментов, один из которых – число посетителей. Наиболее часто рассчитывается размер парилки на 4 человека. Такое решение является оптимальным вариантом.

Создаем дизайн-проект бани: размеры парной

Современные парные поражают разнообразием проектов. Фантазия дизайнеров, специализированных строительных фирм и частных строителей очень богата, поэтому сейчас можно встретить парные любой конфигурации, планировки и размера.

Конечно же, можно построить парилку на большее количество людей. Но тогда стоит учесть и такой момент, что строительство и обслуживание парной с большой площадью обойдется гораздо дороже.

Ну а если размер земельного участка и финансовые возможности позволяют, можно построить целый банный комплекс со множеством функциональных помещений и большой парной. Выбор только за вами!

Одним из главных помещений бани является парная. Для ее обустройства подбираются только высококачественные натуральные материалы. Размеры парилки зависят от нескольких факторов:

  1. Количество человек, на которое рассчитана парная.

Ее посетители должны себя комфортно и свободно чувствовать, располагаясь в различных положениях, лежа или сидя на полках.

  1. Тип печи.

Если вы намерены строить баню с железной печью, парилка должна иметь достаточную площадь. Лучистое тепло твердого топлива настолько сильное, что оно может нагреть воздух до обжигающей кожу температуры.

Размеры помещения должны позволять располагать полки на безопасном расстоянии от нагревательных элементов.

Что касается электрической печи, то большие габариты парной приведут к значительным затратам на электроэнергию, а это вряд ли окупится каким-либо комфортом.

  1. Конфигурация и количество полок.

Если планируется обустройство помещения парной 3-мя полками, то нижняя должна быть самой узкой. На ней,

Размеры парилки на 4 человека, парная на 3, 2, 5 человек

Главная страница » Как построить баню » Парная » Чертежи с размерами парилок на 2, 3, 4, 5 человек

парилкаПришло время поговорить о том, сколько места нужно в парилке на одного ее посетителя, и как наиболее экономично и эргономично все это скомпоновать. Давайте вместе разберемся с тем, какого размера может быть парное помещение на 2, 3, 4 ,5 человек.

Основы банной эргономики

На самом деле в бане только одно специфическое помещение, все остальные можно рассматривать как аналоги известных жилых помещений. Поэтому говорить здесь мы будем только о парилке.

Итак, что собой представляет парилка и как организуется пространство в ней?

Чаще всего мы имеем дело с парной либо русской, либо финской бани. Они разные. Они отличаются не только температурно-влажностными режимами, но и способами их достижения. А это значит, что одной и той же печи

скорее всего (не всегда, но часто) будет недостаточно, чтобы воспроизвести оба режима. Отличаются и системы вентиляции, и конструкции полков.

Кроме того, объем помещения нагревается неоднородно, в нем можно выделить зоны с разной степенью нагрева. Размеры этих зон и температура в них зависит от конвекции тепловых потоков, а она определяется расположением вентиляционных отверстий.

Но об этом вы найдете много материала на нашем сайте, мы подробно освещали каждую из тем для того и другого типа бань. Если же говорить об эргономике, то предметом ее будет человеческое удобство, обусловленное анатомическими особенностями человека.

А можно сказать так: эргономика решает вопрос о том, как приспособить мебель и прочее окружение к нашей анатомии. Потому что сидеть, лежать, наклоняться, приседать и т.д. нам удобно только в том случае, если учтены наши габариты

и возможности.

парилка

На этой схеме показано, как обычно сидят или лежат в бане. Вы видите, что минимальная ширина сиденья должна быть не менее 40 см, а 60 см в глубину достаточно для того, чтобы сидеть, удобно отклонившись к стенке. Глубины сиденья в 90 см уже достаточно для того, чтобы сидеть на нем, подобрав под себя ноги.

Так вот, финны бы сделали три яруса полков с шириной 40 см на «ступеньку». Следовательно, в глубину их полок занимал бы всего лишь 3х40=120 см. Длина его бы варьировалась в зависимости от габаритов помещения и количества людей в парной.

Почему они бы сделали так? Потому что в сауне принято сидеть на полке, а не лежать. Они сидят и потеют, вот и вся банная процедура. Температура при этом достигает 70-90 градусов, влажность – 5-15%.

Воду на камни они льют очень мало, пар у них густой, как из чайника, а вентиляция работает так, что всегда есть, чем дышать – кислород постоянно прибывает из вентиляции и быстро нагревается от печки.

В русской бане полок шириной 40 см не годится. Потому что на нем принято лежать. А другой человек должен парить лежащего. Минимальная годная ширина составляет 60 см. Но лучше отталкиваться от величины между свободно лежащими вдоль тела руками паруемого. Только в этом случае ему будет действительно комфортно лежать.

СОВЕТ! Замерьте эти габариты у самого широкого из частых посетителей вашей бани и делайте полок по нему.

Русский полок – это лежак, часто двухуровневый, первый уровень которого может использоваться как ступенечка для парующего, а может быть сиденьем. Поэтому ему можно быть узким – 30-40 см в глубину. А второй уровень как раз широкий, под лежащего человека. Длина его, понятное дело, должна быть соответствующая – 180-220 см.

русская баня

Полок в русской бане

Возможно, вас привлекут варианты с упорами для ног, но тут надо исходить из конкретики вашей бани, попробуйте сами рассчитать такой вариант.

полки с упорами для ног

Зависимость между площадью и количеством парящихся

Владелец бани обычно имеет представление о том, какое количество людей в парной для него было бы наиболее приемлемым, но обычно это все-таки от 2 до 5 человек, дальше начинается что-то вроде «общественной бани». При этом никаких реальных ограничений на количество гостей в вашей бане это не накладывает – если их больше, то париться будут «сменами».

В сущности, парная рассчитывается на обычное число парящихся. Но с учетом того, что парная не должна быть слишком большой – не только из соображений экономии. Важно найти

баланс между мощностью печи, объемом помещения, вентиляцией (в сауне), качеством и количеством пара (в русской бане).

Оптимальные размеры парилки

На 2 человека

Размер парной на 2 человек зависит и от того, как именно они собираются париться. Например, они могут только сидеть на полке, тогда парная вообще может быть крохотной. Вы же помните, что для сидящего достаточно 40-60 см в глубину.

ВАЖНО! Расстояние от печи до полка можно посмотреть в инструкции к последней, но мы будем исходить из того, что оно не будет менее полуметра.

Между печкой и стеной тоже должен быть зазор, а сама стена – защищена теплоизолятором, дадим на это все 10-15 см. Следовательно, к габаритам печи следует прибавить 60-75 см, считая, что это пространство занято. Предположим, что печь 50 на 70 см. Следовательно, она займет «пятно» 110 на 130 или 125 на 145 см.

Полки займут по глубине сиденья 40-60-90 см, если будут в два уровня, то умножаем соответственно на 2, если три – на 3. Их редко делают одинаковыми, поэтому складывайте те величины, которые задумали.

Другой вариант – когда в парной двое, один лежит, второй его парует. Тогда достаточно полка 70-90 см в ширину и приступочки для ног парующего, 30 см шириной. Приступочка нужна, потому что полок паруемого должен быть выше верхнего края печи на 5-10 см.

Вот и считаем – на двух сидящих ширина полков будет 80 см, если в два уровня. Для одного лежащего и одного парующего – 100 см. Плюс «пятно» печи (смотря как располагать).

НА ЗАМЕТКУ! Пустое пространство на полу парной стараются не оставлять. Лучше сделать полки пошире, если остается много незаполненного места.

Третий вариант – когда люди только лежат, тогда размеры парилки увеличиваются. На каждого лежащего нужно 200-220 см в длину и 70-90 см в ширину.

Ниже мы показываем две примерные схемы, попробуйте на их основе сделать свои:

Оптимальные размеры парилки на 2 человек сидящих.

Оптимальные размеры парилки на 2 человек сидящих.

То же для лежащих.

То же для лежащих.

Заметьте, что в последнем случае, если человек не слишком высокий, его можно спокойно парить с нижней ступеньки, если он ляжет перпендикулярно нарисованному здесь положению.

На 2-3 человека

Если вы колеблетесь, не зная, сколько людей у вас чаще всего будет находиться в парной, и рассчитываете в уме размер парилки на 2-3 человека, то мы советуем не делать «полуторный вариант» – вроде место для третьего и предусмотрено, но оно не полноценное и всем придется малость потесниться. Вот зачем такое надо? Сделайте грамотный расчет размеров парной на 3 человека, ничего не добавляйте – получится нормальная парилка, которая не слишком увеличит ваши расходы.

На 3 человека

Будет ли один из тех, кто находится в парилке паровать другого? Или же все трое будут сидеть, как в сауне?

Исходите из того, что на одного сидящего нужно не менее 70 см в ширину, следовательно, двое сидящих рядом – 140 см, трое – 210 см. Можете расположить полки уголком, чтобы двое сидели по длинной стороне, а один – по короткой.

Если же сделать очень широкий полок, то трое парящихся могут располагаться на нем так, как показано на схемах ниже:

Оптимальный размер парилки на 3 человека.

Оптимальный размер парилки на 3 человека.

При таком раскладе верхний полок больше предназначен для лежания с согнутыми ногами. Если же есть желание вытянуться в полный рост, то для этого больше годится следующая схема:

Размеры парилки на 3 человека.

Размеры парилки на 3 человека.

СОВЕТ! Если попытаться расположить фигуры перпендикулярно, то не всем подойдет такая длина полка – 180 см, поэтому ориентируйтесь на рост самого высокого из постоянных посетителей вашей бани.

Обратите внимание, что на этих схемах пространство под печь практически не выделено, точнее, оно почти тождественно ее собственной площади. Так ставить можно только печи, в инструкции к которым допускается столь близкое расположение полков. Например, это могут быть электропечи.

ВАЖНО! Но на обычные железные это не распространяется! Чтобы делать полок близко к такой печи, их должен разделять хотя бы кирпичный экран или экран из теплоизолятора. Или печь целиком должна быть в каменном или кирпичном обкладе.

На 4 человека: чертеж

Вы уже научились, читая текст выше, рассчитывать количество места для сидящего человека. Ему нужна площадь 40х70 см, чтобы не чувствовать себя в тесноте и на узкой жердочке. Распределите сами эти 280 см (4х70) длины полка так, как вам будет удобно. Но помните, что это только для сидящих.

Площадь, которую мы выделяем под одного лежащего, составляет 200(220)см х 60(90) см (в первом случае ориентируйтесь на самого высокого, во втором – на самого полного посетителя парной, хотя 90 см рекомендуют все любители русской бани). Понятно, что четыре лежака с такими параметрами вы вряд ли сможете поставить.

Следовательно, чем больше людей планируется одновременно пускать в парную, тем больше вероятность, что они там только сидеть и смогут. Но в случае с 4 посетителями есть один неплохой вариант: два паруемых и два парующих. Тогда у вас будет два лежака по 90 см шириной. Но в таком случае размеры парной на 4 человека будут велики.

Оптимальные размеры парилки на 4 человека: чертеж.

Оптимальные размеры парилки на 4 человека: чертеж.

Для сидящих посетителей хватит полка длиной 150 см на пару человек и общей шириной 80 см. Расположите такие полки параллельно напротив друг друга (как показано выше для широких полков) или уголком.

Для 4-5 человек

Ниже вы видите две схемы, рассчитанные на предельные 5 человек в парной. Конечно, там может париться и один, и двое, но вместимость считается по максимуму.

Из схем понятно, что в первом случае мы снова показываем устройство сауны – никаких отступов от печки не видно, но посмотрите, как компактно получилось! 2х2 – стандартный размер парной, а здесь еще меньше и поместится 5 человек!

Размер парилки для 4-5 человек.

Размер парилки для 4-5 человек.

Там верхний широкий полок 90 см, на котором располагаются сидя с подобранными ногами и перпендикулярно полок 60 см того же уровня. Плюс два уровня ниже, выделенные другими оттенками коричневого.

Размер парилки для 4-5 человек.

Во втором случае уже можно говорить о русской бане, если печка в обкладе, да и отступ есть. Полки широкие, на них с удобством можно расположиться лежа, если они будут высокими, можно снизу выдвигать скамеечки. Размер помещения, конечно, стал больше, но это неизбежно.

Полезное видео

А вот этот ролик просто рассказывает об устройстве русской парной, но так по-доброму рассказывает, что мы просто не удержались от того, чтобы предложить его вашему вниманию 🙂

***

Подведем некоторые итоги. Вы прекрасно справитесь с планировкой собственной парной, если посчитаете «пятно» печи (ее площадь и пустое пространство вокруг нее) с полками по нашим эргономическим формулам, а если возникнут сомнения – мерьте ширину и высоту своих домочадцев и ставьте их размеры в чертеж.

Посмотрите также разделы про размеры парилки и про то, как ее сделать.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Pinterest

E-mail

Размеры сауны на 4 человека

Какие размеры парилки считаются оптимальными

При создании проекта постройки необходимо грамотно сделать расчет парилки в бане. Размеры этого помещения должны позволять обеспечить в нем идеальный микроклимат, способствующий укреплению здоровья и улучшению настроения.

В первую очередь, какой должен быть размер парилки, зависит от количества будущих посетителей бани. В расчет принимают численность людей, которые будут одновременно принимать процедуры в помещении парной. На одного человека приходиться должно от 1,5 до 2 квадратных метров.

Обустройство парилки по всем правилам

Микроклимат, который необходимо поддерживать в бане или сауне, зависит от двух важных параметров – температуры и степени влажности воздуха. Для отслеживания этих показателей в помещении держат термометр и гидрометр.

Для этих приборов оптимальными являются следующие показатели:

  • температура воздуха – плюс 60 градусов;
  • относительная влажность – 60%.

Именно такие параметры состояния воздуха в бане позволяют в полной мере насладиться ее посещением и полученным целебным эффектом. Помимо этого необходимо обеспечить в помещении постоянный воздухообмен. Атмосфера парилки должна полностью обновляться не реже 4-5 раз в течение часа.

Попав в баню, где обеспечен оптимальный микроклимат, посетитель парной получает глубокое прогревание одновременно за счет 3-х источников тепловой энергии:

  • от прогретого в помещении воздуха;
  • от лучистого тепла, идущего от поверхности печки;
  • от горячего пара, оседающего на человеческом теле.

Маленькие хитрости

Нужно знать, что недостаточно «крепкий» пар будет наоборот способствовать охлаждению посетителя парной. Например, если относительную влажность уменьшить процентов на 30, тогда влага начнет интенсивно испаряться с кожного покрова человека, а значит, тело будет остывать.

С целью лучшего наблюдения за данным процессом, происходящим при функционировании парной, в помещении иногда вещают не один градусник, а два – один из них обычный, а второй «мокрый». У последнего прибора кончик обматывают влажной тканью, после чего он начинает показывать температуру, которую имеет поверхность кожи человека, находящегося в комнате.

А причем здесь размеры парилки? Специалисты утверждают, что на температуру и влажность воздуха в таком помещении они оказывают самое прямое действие. Дело в том, что тепловая энергия, поступающая от трех источников, не отличается стабильностью. Так в просторном помещении парной горячие печные лучи быстро рассеются, а сделать более длинным их маршрут невозможно без чересчур сильного нагрева воздуха.

Отсюда можно сделать определенный вывод: в большой по площади комнате довольно проблематично добиться сбалансированности системы, отвечающей за равномерный прогрев посетителя, поскольку имеются конкретные границы пространства, за пределами которых тепло распадается на зоны холода и тепла. При этом имеют место неоправданно высокие энергозатраты.

Таким образом, нужно обеспечить оптимальные размеры парной, которые соответствуют нуждам парильщиков — никаких лишних квадратных метров. Только при выполнении вышеописанных условий можно добиться нужных параметров функционирования жаркой зоны.

Каждый домовладелец, планирующий возвести банную постройку, может воспользоваться готовыми расчетными таблицами, которые позволяют подобрать для конкретного проекта оптимальный размер сауны. Также существуют определенные правила, благодаря которым будет легко приобрести мебель, печь и другие элементы обустройства парной.

Внутренне оформление парилки

При покупке или изготовлении предметов мебели для бани необходимо принимать во внимание следующие нюансы:

  1. Выбор древесины. Для этого подойдет исключительно плотный, с низким показателем теплопроводности материал, содержащий незначительное количество смольных веществ. Дерево должен быть устойчивым к высоким температурам и повышенной влажности. Данным требованиям идеально соответствует липа, осина и африканское дерево абаши.
  2. Линейные параметры полок в помещении парилки. Скамейки в этом помещении не предназначаются для сиденья, поскольку на них посетители лежат, приподняв свои ноги выше головы. Поэтому размеры полков должны быть рассчитаны на то, что человек может вытянуться в полный рост или, на крайний случай, полулежать. Обычно скамья имеет такие размеры: длина 140 –200 сантиметров, ширина — 60, 90 или 150 сантиметров, расстояние между соседними ступенями – от 40 до 60 сантиметров. При этом нижний ярус располагают не ниже 20 сантиметров от напольной поверхности, а верхний – не более 120 сантиметров до потолка.
  3. Расположение скамеек в парной. Имеется три способа положения полок (см. фото). Первый из них – ступени (вдоль стены устанавливают 2 -3 ступеньки). Второй вариант – Г-образный (верхнюю и нижнюю ступень располагают на одной стене, а на боковой стенке – среднюю). Третий способ получил название «Купе». Он предусматривает размещение двух полок друг над другом, при этом верхнюю полку можно поднимать.

Для комфортного передвижения по полу парной предусматривают использование подставок под ноги и подголовники из дерева (подробнее: «Как сделать подголовник в баню – проверенные способы «).

На микроклимат в парной влияет особенность нагревательной конструкции. Вне зависимости от того, делается выбор печи для маленькой парной или просторного помещения, площадь излучающих тепло поверхностей должна быть максимальной. Оптимальным решением будет кирпичная печь, способная обеспечить равномерное распределение тепловой энергии в парилке.

Еще один неплохой вариант – металлическая печь-каменка, помещенная в короб (кирпичный или каменный). Замечательно функционирует кирпичная печка в форме стены-перегородки, у которой излучаемая тепло поверхность превышает 10 квадратов.

Некоторые примеры размеров парилок в бане

Оптимальной формой считается квадрат или, в крайнем случае, прямоугольник. Высота парной для бани не должна превышать 210 сантиметров. Даже увеличение этого параметра на 10 сантиметров способно значительно увеличить расход топлива.

Дверь — важный элемент экономного обустройства парилки – высота ее должна составлять 170-180 сантиметров, а проем от 65 до70 сантиметров. Обязательно наличие высокого порога.

Минимальные параметры парилки – 180 на 140 сантиметров, в ней одновременно поместятся 2 человека. Подобная баня обустраивается на 4-5 членов семьи, поэтому посетители заходят попариться поочередно.

Размеры парилки бани на четыре человека

Порою даже удивляешься, как жили наши предки, не имея под рукою лабораторно теоретического обоснования всего и вся? Если взять для примера русскую баню, то наука доказала, что отменно попариться можно лишь при удачном совмещении 3х факторов: тепла прогретого помещения, тепла отдаваемого паром и инфракрасного излучения самой печи или парогенератора, причем, все три параметра напрямую зависят от размеров парной и бани. Именно это обстоятельство и обязывает желающего построить собственную баню, прежде чем взяться за строительный инструмент, определить их, а как выбрать размеры бани на 4 человека, читайте в предложенном материале.

Хочется сразу оговориться, что вряд ли какой специалист решиться указать вам конкретный размер бани не узнав ваши предпочтения и строительные возможности, т.к. все мы разные, а, следовательно, и представления об условиях комфорта индивидуальные. Однако логическую последовательность определения размеров выявить просто, выбирая себе только ту цепочку, которая соответствует вашим требованиям.

Размеры парилки на 4 человека.

Определение размеров бани желательно начинать с парной, главного объекта подобных строений. Минимальной нормой для одного человека является площадь в 1,5-2м2, которую умножаем на 4 человека, прибавляем габариты печи, приходов, получая в итоге требуемую сумму. Можно немного ужаться, если половина парящихся останется париться лежа, а вторая половина будет временно получать моцион сидя. Даже при таком минимализме есть варианты обустройства сплошного полка или ступенями, П или Г образно. Необходимо учитывать, что излучаемое тепло должно достигать всех равномерно и не допустимо, что бы кто то «жарился» у печи, а кто-то просил поддать, т.к. пар его просто не достигает. Тут можно рекомендовать, получив первые «пристрелочные» размеры, сесть за лист с карандашом и прорисовывая план парной учесть все эти нюансы.

Помимо горизонтальных размеров высота парной так же является определяющей величиной, рекомендуемой в минимализме 2,1-2,4м. Увеличивая высоту парной всего на 10см, площадь ее вырастает почти на полкуба, а это не только большее время на обогрев, но и дополнительная нагрузка печей, которые приходится перекаливать, что бы создать требуемую температуру. Зависимость прямая, чем больше объем парной, тем больше рассеивание тепла, большая мощность, требуемая на нагрев, правда, при обеспечении которых, и комфортность выше. Снизить объем парной можно обустройством полки для всех на одном уровне, не ближе 1,2м к потолку, закрыв пространство под ней от ненужного обогрева. Не забывайте про необходимый воздухообмен для 4 человек и что слишком тесная парная еще и травмоопасна, определяя окончательны размеры парной. Практика показывает, что парная 2,5*2м с шириной полок 0,5-0,6м минимально комфортна для 4 человек, правда, без учета размеров печи.

Размеры бани на 4 человека.

Теоретически идеальными пропорциями русской бани можно признать соотношение парной, моечного отделения и предбанника – зоны отдыха, 1:1,5:2. Но тут тоже не все так просто. Можно скромно помыться в тазу из ковшика, а можно устроить и «плескание», не переживая, что горячая или холодная вода кончатся. Тут вновь выступают на первый план ваши предпочтения и возможности, хотя традиции разумной семейной бережливости предлагают несколько иное.

Несколько иным будет баня 4*4 и совмещение парной с мойкой, когда все дружно парятся, отдыхают, а проветрив помещение, моются, причем мыться в хорошо прогретом помещении тяжеловато для организма и женская половина с детьми обычно завершают процесс.

Оптимальный размер бани

Посещать баню принято компанией, ведь это время совмещается с выходными или праздниками. Однако, стоит учитывать, что не все помещения способны выдержать одновременно большое количество людей. Позаботиться о решении данного вопроса необходимо еще на стадии строительства, закладывая оптимальный размер бани. Здесь учитывается не только площадь внутреннего периметра, хотя изначально понятно, что это компактное строение, но площадь каждого отдельного помещения. В бане должно быть удобно париться и отдыхать.

  1. Несколько слов о бане
  2. Парилка – центральное место
  3. Моечная или душевая комната
  4. Габариты окна
  5. Предбанное помещение

Несколько слов о бане

Чрезмерно большие габариты парилки, также как и слишком маленькие, будут создавать неудобства. На прогрев большого помещения будет уходить значительное количество топлива, что приведет неэффективному расходованию ресурсов. Так как любое пространство ограничено, то увеличение парилки повлечет за собой уменьшение остальных помещений, например, комнаты отдыха. Поэтому уже на стадии проектирования нужно позаботиться о том, какие будут оптимальные размеры для конкретной бани.

Парилка – центральное место

В расчет площади основной комнаты в бане берется не только предполагаемое количество человек, которое будет находиться внутри, но и размер печи. Рядом с ней должно оставаться достаточно пространства, чтобы никто не получил ожог или другое повреждение.

Пример плана бани с парной и комнатой отдыха

Топливом служит газ, уголь, дрова, электричество. В каждом случае будет разная внутренняя компоновка. Больше всего места занимают кирпичные печи на дровах. Положительным качеством в этой ситуации служит то, что на них не нужно устанавливать дополнительную защиту от воздействия на стены, с ними тяжелее получить ожог.

Во время монтажа металлической печи ее поверхность нуждается в дополнительной термозащите от возможного обжигания.

Подбирая оптимальный размер парилки в бане, стоит брать в расчет то, в какой позе будут париться посетители:

  • для позиции сидя потребуется минимум места;
  • промежуточные положения полусидя/полулежа нуждаются в большем пространстве;
  • значительного места требуют бани, в которых любят париться лежа.

Чаще всего оптимальный размер бани для 3 человек в сидячем положении ограничивается значениями 1,3х1,8 м. То же помещение бани для 4 человек понадобится расширить до 1,5х2,0 м. В эти габариты не включена печь. Под нее также нужно выделить место исходя из ее эксплуатационных характеристик.

Габариты полки (ширину) выбирают по тому, как большее время будут себя вести посетители:

  • достаточно 0,4 м ширины от стенки для сидячего положения среднего человека;
  • посидеть с поднятыми ногами на полке удастся на ширине около 0,8-0,9 м;
  • принять полулежащую позицию получится с расстоянием до стены 1,5 м;
  • во весь рост удастся полежать на лавке не менее 1,8 м, но чаще всего в таком случае располагаются уже вдоль стены.

Выбирая оптимальные размеры полки в бане, стоит учесть, что их устанавливают часто в несколько этажей.

  • Наименьшая ширина у нижней ступени. Она используется для детей или в качестве подставки для банных принадлежностей.
  • Вторую полку используют чаще всего, поэтому у нее наибольшая ширина.
  • Высота от поверхности третьей полки до потолка не должна быть меньше метра, чтобы оставалась возможность там сидеть комфортно.

Высота между полками остается примерно 0,3-0,4 м. Доски на поверхности прибиваются с зазором в 3-4 мм для улучшения циркуляции воздуха.

Дверной проем должен быть таким, чтобы минимизировать потерю жара. Обязательно устанавливается небольшой порожек. Распространенными габаритами являются размеры 0,8х1,5 м.

Дверь из парилки всегда должна открываться наружу, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию бани.

ВИДЕО: Парная расчет объема/Размеры парной

Моечная или душевая комната

Выбирая, какой размер бани самый оптимальный, понадобится учесть габариты моечной комнаты. В данном пространстве располагаются резервуары для холодной воды и душ с горячей водой. Повлиять на площадь способен установленный бассейн внутри здания.

Варианты планировки бани для 3 и 4 человек

Чтобы разместиться тут 2-3 посетителям минимально требуется 1,8х1,8 м площади. В этом пространстве расположится кабинка с горячим водопроводом или ушат с водой. Стандартными параметрами для четверых пользователей моечной станет значение в 2,0х2,0 м.

Проект может предполагать размещение печи одновременно в двух комнатах, как в парилке, так и в душевой. В такой ситуации бак с горячей водой принято устанавливать в моечной. В связи с этим параметры печи обязаны позволять не только натопить парную, но и нагреть выделенный объем воды.

Стоит отталкиваться от того, что средняя по размерам металлическая печь для бани способна обеспечить нагрев помещению в 18-19 м 3 и при этом подогреет емкость с водой в 60-70 л.

Таких габаритов вполне хватит для семьи из четверых человек. Если придет больше посетителей, то придется делать второй заход.

Габариты окна

Для парной требуется небольшое окно, через которое не будет уходить тепло, но посредством которого можно проветрить помещение. В моечной нужно естественное освещение, которое обеспечивается через небольшие окошки.

При выборе оптимального размера бани для дачи руководствуются тем, что окна в моечной располагают на высоте не ниже 1,3-1,4 м ведь в противном случае будут появляться нежелательные сквозняки. Окна монтируют с двойным остеклением и габаритами примерно 0,5х0,7 м.

Чтобы получить самый оптимальный размер бани, устанавливаем двери в моечную немного больше, чем в парилку. Они могут быть уже 0,8х1,8 м. Если не удается соорудить бассейн внутри моечной, то его устанавливают снаружи постройки.

Предбанное помещение

Для строений, которые имеют небольшую площадь, предбанник выполняет несколько функций одновременно. Это место является обычной комнатой отдыха, а также выполняет функции температурного барьера между внешним пространством и моечной с парилкой. Также в этой зоне часто размещают запас дров для сушки.

Проект с предбанником

Оптимальный размер предбанника бани для 2 или 3 человек составит примерно 1,3х3,0 м. Чтобы разместится комфортно четверым, то площадь предусматривается 1,7х3,6 м. Здесь можно оставлять какие-то вещи или верхнюю одежду.

Комната оборудуется большими, например, панорамными окнами. Здесь также желательно двойное остекление. Входная дверь без наличия террасы или беседки перед строением является непосредственным входом в саму баню. Ее габариты обычно составляют 1,8х0,8 м. При использовании бани в зимний период обязательно проводится утепление наружных дверей или устанавливаются двойные двери.

ВИДЕО: Баня минимальные размеры

Источники: http://banyaspec.com/montazh-i-remont/kakie-razmery-parilki-schitayutsya-optimalnymi.html, http://lerk.ru/razmery-parilki-bani-na-4-cheloveka.htm, http://www.portaltepla.ru/banya-i-sauna/optimalnij-razmer-bani-dlya-3-i-4-chelovek/

Оптимальные размеры бани для 4 человек

оптимальные размеры бани для 4 человек

Оптимальные размеры бани для 4 человек

Проектирование бани полностью зависит от планируемого количества посетителей. В домашнем варианте, чаще всего, рассчитывают на небольшую компанию. Как правило, оптимальные размеры бани для 4 человек определяются владельцем, исходя из его желаний и возможностей, но существуют некоторые правила, которых стоит придерживаться.

С чего начать

Строительство любой бани начинают с проектирования основного помещения – парилки. Это закрытая комната в которой с помощью специального устройства нагнетается температура от +37°C и выше.

Рассчет размеров будущей парилки производят отталкиваясь от следующих факторов:

  • Тип нагревательного устройства, которое будет установлено.
  • Комфортное пребывание каждого из гостей.

Оптимальные размеры бани для 4 человек должны быть такими, чтобы люди имели возможность свободно передвигаться в помещении, не касаясь при этом раскаленной стенки. Если планируется установка металлической печи, с обеих ее сторон дополнительно оставляют по 1 м. В случае кирпичного варианта нагревательного устройства расстояние уменьшают в половину.

оптимальные размеры бани для 4 человек

Во время нахождения в парилке каждый гость должен чувствовать себя максимально комфортно. Для того, чтобы 4 человека могли свободно сидеть требуется помещение размером 2,5 м в длину и 2 м в ширину. Если планируется лежачее размещение, стоит прибавить по 0,5 м с каждой стороны.

Совет. Не стоит строить парную больших габаритов. Такое помещение будет очень сложно обогреть.

Расчет площади других помещений

Чтобы время, проведенное в бане было не только полезным, но и приятным, кроме парилки необходимо спланировать строительство еще нескольких помещений, а именно:

  • тамбура;
  • предбанника;
  • помывочной;
  • комнаты отдыха;
  • санузла.

Тамбур можно назвать переходной зоной между улицей и баней. Строят его не всегда. Размеры этого помещения требуются минимальные — вполне достаточно габаритов 1 м х 1 м.

Внимание! Дверь в баню, в соответствии с правилами пожарной безопасности, должна открываться от себя.

В качестве предбанника для 4 человек достаточно помещения 2 х 4 м. Такой комнаты будет вполне достаточно для оборудования раздевалки, то есть установки шкафчиков, вешалки и т.д.

Если планируется совмещение предбанника с комнатой отдыха, размеры стоит увеличить с расчетом установки скамеек, стола и другой мебели для расслабления после парной.

оптимальные размеры бани для 4 человек

Помывочная – помещение, где будут находиться душ, купель, тазики и т.д. Ее габариты рассчитывают исходя из запланированных приспособлений для мытья.

Для санузла достаточно отвести уголок минимальных размеров, в котором хватит места для расположения унитаза и сливного бачка.

Изучив все рекомендации можно сделать вывод, что каких либо строгих ограничений при планировании помещений здесь не существует. Оптимальные размеры бани для 4 человек чаще всего определяют исходя из предпочтений хозяев и санитарных норм.

Видео по теме поможет правильно рассчитать размер парилки:

About the Author

Размеры парилки в бане для отдыха четырех человек, параметры парной

Парилка в бане в светлых тонахПарная — это такой тип помещения, в котором люди приятно проводят время в компании друзей. Оптимальный размер бани должен быть такой, чтобы парная в ней могла вместить несколько человек. Чтобы человеку хорошо попариться, в бане необходимо создать довольно высокую температуру. Считается, что идеальный вариант парной начинается от 37 градусов, то есть от температуры, чуть выше, чем у человека. Но если прогрев будет больше, то и эффект от этого будет не худшим.

Необходимые параметры парной для четырех человек

Основным помещением бани является, конечно же, парилка. Размер парилки в бане должен быть таким, чтобы в ней могли свободно себя чувствовать и располагаться в любом положении на полках несколько человек.

Размеры полок:

  • ширина 40 см, если на ней просто сидеть, а длина по размеру помещения;
  • 90 см, если сидеть с поднятыми ногами;
  • 150 см достаточно чтобы прилечь с согнутыми ногами;
  • 180 см. На такой полке можно вытянуться во весь рост. На таких полках обычно еще делают подголовок для удобства. Его ширина зависит от размера полки.

Парилка на 3 полки - стильное решениеЕсли помещение имеет три полки, то нижняя из них должна быть самой узкой. Ее обычно используют для того, чтобы сидели дети или для установки на ней принадлежностей для бани.

Чтобы можно было спокойно вставать с верхней полки, расстояние от нее до потолка должно быть не менее 1000 см. Также на ней будет просто удобно сидеть, а не упираться головой в потолок. Расстояние, которое нужно выдержать между полками — 300-450 см.

Доски, из которых изготовлены полки не должны быть установлены вплотную друг к другу. Между ними должны быть щели минимум 3 мм, для правильной циркуляции воздуха.

Микроклимат парной в бане

Печь в парилке - компактно и удобноЧтобы поддерживать оптимальную влажность воздуха в парилке, необходимо в ней построить каменную печь. Также часто используют для прогрева электрические отопители. Такие обогреватели довольно быстро нагнетают температуру в помещении, которую в следствии можно изменять. Минусом является тот факт, что электрообогреватели плохо сдерживают тепло и не способны поддерживать необходимую влажность воздуха. Также они напрямую зависят от подачи электроэнергии, если ее отключат, то и тепло пропадет.

Самым лучшим вариантом все же остается печь-каменка. Они могут работать как от электричества, так и от твердого топлива или газа. Размеры такой печи определяются в зависимости от габаритов парилки и вида топлива. Если размер парной не превышает 2 кв. м., то в таком помещении должна быть установлена маленькая печь, которую можно спрятать в нише стены.

Оптимальный размер парилки

Парилка должна быть достаточно большим помещением, даже при минимальных размерах бани. Лучше сделать все остальные комнаты немного меньше, но парилка не должна стеснять людей, какой бы ни был размер бани.

Наиболее подходящие параметры парной:

  • Высота. Эта величина обычно определяется по самому высокому человеку из круга родных и знакомых, но она не должна превышать 2100 см. Меньше делать смысла нет, потому что в таком помещении попросту будут неудобно себя чувствовать посетители. Также следует учесть тот факт, что в низких банях пар не задерживается и быстро устраняется через вентиляционные шахты. Но слишком высоко делать тоже не нужно. Тот же пар будет находиться слишком высоко и не будет производить свой эффект обогрева, поэтому затрат на отопление окажется больше;
  • Длина и ширина. Эти параметры напрямую зависят от того, какая будет парная в бане. По крайней мере, одна из сторон не должна быть меньше чем 2000 см. Это обуславливается тем, что каждая бани имеет полки, которых может быть несколько штук. Одна полка обычно используется для того, чтобы сидеть, а другая для того, чтобы можно было прилечь. Поэтому размер помещения должен быть таким, чтобы в нем не было тесно.
  • Освещение в парилке бывает самым разнымВоздухообмен для 4 человек в небольшом помещении. Если верить опытным строителям бань с парилками, то самый оптимальный размер парилки в бане, в которой смогут находиться 4 человека, 2.5*2 м. Этот размер идет без учета в помещении печи.

Также следует отметить еще один очень важный факт — это освещение в парилке. Оно должно быть не слишком ярким, чтобы не ослепляло глаза. Сами светильники должны быть предназначены для помещений с высокими температурами и влажностью.

Если разобраться, то размер парилки, может быть абсолютно любым, все зависит от требований хозяев. Главное, чтобы в ней было комфортно и она не требовала больших затрат по ресурсам.

Окно в парилке - элемент необязательный, но удобныйНу и в заключение, хотелось бы акцентировать внимание на расположении окон и дверей в этом помещении. Если, например, парилка в бане небольшого размера, то окно в ней лучше не делать, потому что через него будет уходить тепло и пар. Но, если все же решили установить окно, то его, впрочем, как и дверь, нужно сделать низким как можно дальше от потолка. Как всем известно, пар скапливается всегда вверху, под потолком и его количество напрямую зависит от степени прогрева помещения и камней, на которые обычно поливают воду. Такое расположение дверей и окон позволит правильно скапливаться пару вверху и не даст ему смешиваться с прохладным воздухом, который находиться ниже.

Если вы все же решили построить баню, то не следует слишком сильно экономить на размерах парилки, ведь позже об этом можете пожалеть.

ширина и высота идеальной парилки

Русская баняРусская баня

При возведении бани многие владельцы придерживаются точного соблюдения всех требований по конфигурации и размерам будущего строения.

Оптимальные размеры бани в конечном итоге определяют качество проведения оздоровительных процедур.

Какими должны быть оптимальные габариты парной и полок? Какую высоту потолка важно соблюдать при проектировании бани?

Содержание статьи

Планировка и общие размеры

Классическая русская баня состоит из парилки, моечной, предбанника и других подсобных помещений. В качестве основного обогрева используется электрическая или дровяная каменка.

Минимальные размеры бани, рассчитанной на 2–3 человека, составляют 1,9×2,1 метра. Она комплектуется одной большой скамейкой для принятия процедур в положении сидя или лежа.

Средняя баня имеет следующие параметры – 2,6×2,5 метра. Для эргономичного использования свободного пространства, скамейки размещаются в Г или П-образной форме по всему периметру.

При этом важно соблюдать оптимальную высоту потолка, чем он ниже, тем меньше расход топлива на обогрев помещения.

Как правило, скамья для отдыха размещается на уровне верхней части топки – 100 см, поэтому для максимального удобства отдыхающих, оптимальная высота потолка должна составлять не менее 2,4 метра. Высота бани определяется технологическими особенностями проекта и общими габаритами будущего строения.

Схема и размеры баниСхема и размеры бани

Обустройство парной

Центральное помещение бани – парная. Ее габариты определяются вместимостью и особенностями проведения оздоровительных процедур – лежа или сидя. При подсчетах площади парилки стоит учитывать габариты каменки, зачастую она занимает до 1 кв.м. площади.

Минимальные габариты помещения рассчитываются исходя из полезной квадратуры, предназначенной для 1 посетителя – 1,5 кв.м. Таким образом, для компании из 3 человек парная должна иметь не менее 5 кв.м. площади. Оптимальный размер парной определяется с учетом роста самого высокого посетителя – например, 190 см.

Основным функциональным элементом парилки является скамейка, габариты которой зависят от площади помещения и личных предпочтений отдыхающих. Для проведения процедур сидя, ширина скамьи составляет не менее 45 см, лежа – до 95 см.

Оптимальные размеры парилки для компании из 3–4 человек составляют 5–6 кв.м. Допускается увеличение полезной площади, но ни в коем случае нельзя ее уменьшать.

Парная в банеПарная в бане

Специалисты рекомендуют в малогабаритных парилках устанавливать электрокаменки, а в помещениях большого объема – дровяные металлические печи. Это обеспечит максимальную интенсивность теплового излучения при минимальных затратах на электричество и органическое топливо.

Габариты скамеек

Оптимальные габариты скамеек, установленных в парилках, определяются функциональными особенностями их использования:

  • Для сидения с вытянутыми ногами – 45 см;
  • Для сидения с согнутыми ногами – 95 см;
  • Для лежания с поднятыми ногами – 155 см;
  • Для лежания с выпрямленными ногами (во весь рост) – 185 см.

Если в парной имеется до трех скамеек, то самая низкая из них должна иметь минимальную ширину. Она предназначена для детей или выкладывания аксессуаров и принадлежностей для проведения процедур.

Оптимальное расстояние между верхней скамьей и потолком не превышает 1 метра.

Между отдельными деревянными элементами, из которых изготовлены скамейки, должны быть небольшие зазоры в 0,35 см для обязательной конвекции воздуха.

Схемы размещения в парнойСхемы размещения в парной

Особенности моечной

Моечная – помещение, предназначенное для проведения процедур омовения. Здесь расположены открытые резервуары с горячей и холодной водой, лавки для сидения, душевые и купель для охлаждения.

Габариты моечной определяются следующим образом – 1 кв.м. на одного посетителя.

Для компании из 4 человек подойдет помещение площадью 2×2,5 метра. Для двух человек достаточно моечной 1,7×1,4 метра.

Моечная в банеМоечная в бане

Габариты предбанника и комнаты отдыха

Предбанник представляет собой специальную раздевалку, которая расположена непосредственно перед парной или моечной. Некоторые проекты предусматривают совмещение предбанника с комнатой отдыха.

В предбаннике посетители раздеваются и подготавливаются к проведению основных процедур, а также отдыхают после мытья.

В большинстве предбанников расположены скамьи, стулья, зеркала и вешалки для одежды. Некоторые оснащаются компактными бассейнами для проведения термических процедур. Для любителей массажа может быть установлен специальный топчан. Здесь же находится всевозможная утварь для оздоровительных процедур – ведра, ковши, топливо для каменок.

В средней бане предбанник имеет следующие габариты – 20 кв.м., в малогабаритных строениях – до 6 кв.м.

Баня с размерами с 3 на 5Баня с размерами с 3 на 5

Отдельную комнату для отдыха рекомендуется обустраивать в средних и больших строениях. Некоторые проекты предусматривают наличие открытых или закрытых террас, которые в большинстве случаев используются в качестве комнат отдыха.

Для компании из 4 человек достаточно комнаты отдыха на 8 кв.м. В ней вполне может уместиться компактный столик, стулья и даже раскладной диван. Дополнительно можно оборудовать место для проведения чайной церемонии. Для компаний на 6–10 человек лучше предусмотреть помещение размером до 15 кв.м.

Обустройство дверей, окон и освещения

Размеры дверей – не маловажный параметр при обустройстве подобного строения. Рекомендуемые габариты дверей с одной створкой следующие: ширина – 75 см, высота – 175 см.

Чтобы сохранить тепло, пол в парной должен быть на 22 см выше, чем в помещении для мойки. При этом рекомендуется установить дверь, открывающуюся наружу с высоким порогом.

В маленьких и компактных парилках не предусматривается обустройство окна, чтобы предотвратить возможные тепловые потери.

В габаритных парилках рекомендуется устанавливать низкие окна, расположенные ближе к полу. Размеры окон – 35×35 см. Лучше предусмотреть парный способ размещения окон на стене, противоположной от отопительного прибора.

Обустройство дверей и оконОбустройство дверей и окон

Подобное расположение способствует правильному скоплению пара под потолком и предотвращению его смешивания с охлажденным воздухом над уровнем пола.

При проектировании бани особое внимание следует обратить на правильное освещение парилки. Светильники не должны быть чрезмерно яркими, чтобы не утомлять глаза. Рекомендуется выбирать устройства, предназначенные для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью и перепадами температур.

Таким образом, наиболее подходящие габариты парной и моечной можно подобрать, учитывая максимальное количество посетителей, их половую принадлежность и возраст, а также эксплуатационные характеристики отопительного оборудования.

Оптимальный размер бани для 3 и 4 человек

Посещать баню принято компанией, ведь это время совмещается с выходными или праздниками. Однако, стоит учитывать, что не все помещения способны выдержать одновременно большое количество людей. Позаботиться о решении данного вопроса необходимо еще на стадии строительства, закладывая оптимальный размер бани. Здесь учитывается не только площадь внутреннего периметра, хотя изначально понятно, что это компактное строение, но площадь каждого отдельного помещения. В бане должно быть удобно париться и отдыхать.

Несколько слов о бане

Чрезмерно большие габариты парилки, также как и слишком маленькие, будут создавать неудобства. На прогрев большого помещения будет уходить значительное количество топлива, что приведет  неэффективному расходованию ресурсов. Так как любое пространство ограничено, то увеличение парилки повлечет за собой уменьшение остальных помещений, например, комнаты отдыха. Поэтому уже на стадии проектирования нужно позаботиться о том, какие будут оптимальные размеры для конкретной бани.

С этой статьей читают: Проекты бань с мансардой

Парилка – центральное место

В расчет площади основной комнаты в бане берется не только предполагаемое количество человек, которое будет находиться внутри, но и размер печи. Рядом с ней должно оставаться достаточно пространства, чтобы никто не получил ожог или другое повреждение.

Пример плана бани с парной и комнатой отдыха

Топливом служит газ, уголь, дрова, электричество. В каждом случае будет разная внутренняя компоновка. Больше всего места занимают кирпичные печи на дровах. Положительным качеством в этой ситуации служит то, что на них не нужно устанавливать дополнительную защиту от воздействия на стены, с ними тяжелее получить ожог.

Во время монтажа металлической печи ее поверхность нуждается в дополнительной термозащите от возможного обжигания.

Подбирая оптимальный размер парилки в бане, стоит брать в расчет то, в какой позе будут париться посетители:

  • для позиции сидя потребуется минимум места;
  • промежуточные положения полусидя/полулежа нуждаются в большем пространстве;
  • значительного места требуют бани, в которых любят париться лежа.

Чаще всего оптимальный размер бани для 3 человек в сидячем положении ограничивается значениями 1,3х1,8 м. То же помещение бани для 4 человек понадобится расширить до 1,5х2,0 м. В эти габариты не включена печь. Под нее также нужно выделить место исходя из ее эксплуатационных характеристик.

Габариты полки (ширину) выбирают по тому, как большее время будут себя вести посетители:

  • достаточно 0,4 м ширины от стенки для сидячего положения среднего человека;
  • посидеть с поднятыми ногами на полке удастся на ширине около 0,8-0,9 м;
  • принять полулежащую позицию получится с расстоянием до стены 1,5 м;
  • во весь рост удастся полежать на лавке не менее 1,8 м, но чаще всего в таком случае располагаются уже вдоль стены.

Выбирая оптимальные размеры полки в бане, стоит учесть, что их устанавливают часто в несколько этажей.

  • Наименьшая ширина у нижней ступени. Она используется для детей или в качестве подставки для банных принадлежностей.
  • Вторую полку используют чаще всего, поэтому у нее наибольшая ширина.
  • Высота от поверхности третьей полки до потолка не должна быть меньше метра, чтобы оставалась возможность там сидеть комфортно.

Высота между полками остается примерно 0,3-0,4 м. Доски на поверхности прибиваются с зазором в 3-4 мм для улучшения циркуляции воздуха.

Дверной проем должен быть таким, чтобы минимизировать потерю жара. Обязательно устанавливается небольшой порожек. Распространенными габаритами являются размеры 0,8х1,5 м.

Дверь из парилки всегда должна открываться наружу, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию бани.

ВИДЕО: Парная расчет объема/Размеры парной

Моечная или душевая комната

Выбирая, какой размер бани самый оптимальный, понадобится учесть габариты моечной комнаты. В данном пространстве располагаются резервуары для холодной воды и душ с горячей водой. Повлиять на площадь способен установленный бассейн внутри здания.

Варианты планировки бани для 3 и 4 человек

Чтобы разместиться тут 2-3 посетителям минимально требуется 1,8х1,8 м площади. В этом пространстве расположится кабинка с горячим водопроводом или ушат с водой. Стандартными параметрами для четверых пользователей моечной станет значение в 2,0х2,0 м.

Проект может предполагать размещение печи одновременно в двух комнатах, как в парилке, так и в душевой. В такой ситуации бак с горячей водой принято устанавливать в моечной. В связи с этим параметры печи обязаны позволять не только натопить парную, но и нагреть выделенный объем воды.

Стоит отталкиваться от того, что средняя по размерам металлическая печь для бани способна обеспечить нагрев помещению в 18-19 м3 и при этом подогреет емкость с водой в 60-70 л.

Таких габаритов вполне хватит для семьи из четверых человек. Если придет больше посетителей, то придется делать второй заход.

Габариты окна

Для парной требуется небольшое окно, через которое не будет уходить тепло, но посредством которого можно проветрить помещение. В моечной нужно естественное освещение, которое обеспечивается через небольшие окошки.

При выборе оптимального размера бани для дачи руководствуются тем, что окна в моечной располагают на высоте не ниже 1,3-1,4 м ведь в противном случае будут появляться нежелательные сквозняки. Окна монтируют с двойным остеклением и габаритами примерно 0,5х0,7 м.

Чтобы получить самый оптимальный размер бани, устанавливаем двери в моечную немного больше, чем в парилку. Они могут быть уже 0,8х1,8 м. Если не удается соорудить бассейн внутри моечной, то его устанавливают снаружи постройки.

Предбанное помещение

Для строений, которые имеют небольшую площадь, предбанник выполняет несколько функций одновременно. Это место является обычной комнатой отдыха, а также выполняет функции температурного барьера между внешним пространством и моечной с парилкой. Также в этой зоне часто размещают запас дров для сушки.

Проект с предбанником

Оптимальный размер предбанника бани для 2 или 3 человек составит примерно 1,3х3,0 м. Чтобы разместится комфортно четверым, то площадь предусматривается 1,7х3,6 м. Здесь можно оставлять какие-то вещи или верхнюю одежду.

С этой статьей читают: Отделка бани внутри вагонкой своими руками

Комната оборудуется большими, например, панорамными окнами. Здесь также желательно двойное остекление. Входная дверь без наличия террасы или беседки перед строением является непосредственным входом в саму баню. Ее габариты обычно составляют 1,8х0,8 м. При использовании бани в зимний период обязательно проводится утепление наружных дверей или устанавливаются двойные двери.

ВИДЕО: Баня минимальные размеры


Размер пакета и ограничения памяти графического процессора в нейронных сетях

При построении моделей глубокого обучения мы должны выбрать размер пакета вместе с другими гиперпараметрами. Размер пакета играет важную роль в обучении моделей глубокого обучения. Это влияет на результирующую точность моделей, а также на производительность тренировочного процесса.

Диапазон возможных значений размера пакета сегодня ограничен доступной памятью графического процессора. По мере увеличения нейронной сети максимальный размер пакета, который может быть запущен на одном графическом процессоре, становится меньше.Сегодня, когда мы запускаем более крупные модели, чем когда-либо прежде, возможные значения размера партии становятся меньше и могут быть далеки от оптимальных значений.

Накопление градиента — это способ разрешить выполнение размеров пакетов, которые не умещаются в памяти графического процессора тривиальным образом.

Размер пакета — это количество выборок (например, изображений), используемых для обучения модели перед обновлением ее обучаемых переменных модели — весов и смещений. То есть на каждом шаге обучения пакет выборок распространяется по модели, а затем распространяется в обратном направлении, чтобы вычислить градиенты для каждой выборки.Затем градиенты всех выборок будут усреднены или суммированы, и это значение будет использоваться в качестве входных данных для формулы (в зависимости от выбранного оптимизатора), которая вычисляет обновления для обучаемых переменных модели. Только после обновления параметров следующая партия образцов пройдет тот же процесс.

Размер пакета имеет решающее влияние на сходимость процесса обучения, а также на итоговую точность обученной модели. Обычно существует оптимальное значение или диапазон значений размера пакета для каждой нейронной сети и набора данных.Различные нейронные сети и разные наборы данных могут иметь разные оптимальные размеры пакетов.

Использование пакетов разных размеров может иметь критические последствия, которые следует учитывать при выборе одного из них. Давайте рассмотрим два основных возможных последствия использования малых или больших пакетов:

  • Обобщение: Большие размеры пакетов могут вызвать неправильное обобщение (или даже застрять в локальном минимуме). Обобщение означает, что нейронная сеть будет достаточно хорошо работать на выборках вне обучающего набора.Таким образом, плохое обобщение, которое в значительной степени переоснащено, означает, что нейронная сеть будет плохо работать на выборках за пределами обучающего набора.
  • Скорость сходимости: Небольшие размеры пакета могут привести к медленной сходимости алгоритма обучения. Обновления переменных, применяемые на каждом этапе, которые были рассчитаны с использованием партии образцов, определят отправную точку для следующей партии образцов. Обучающие выборки случайным образом берутся из обучающего набора на каждом шаге, и поэтому результирующие градиенты являются зашумленными оценками, основанными на частичных данных.Чем меньше образцов мы используем в одном пакете, тем более шумными и менее точными будут оценки градиента. То есть, чем меньше размер пакета, тем большее влияние один образец оказывает на обновления применяемых переменных. Другими словами, меньшие размеры пакетов могут сделать процесс обучения более шумным и нестабильным, существенно увеличивая время, необходимое алгоритму для сходимости.

Учитывая все это, мы должны выбрать размер партии, который не будет ни слишком маленьким, ни слишком большим, а будет где-то посередине.Основная идея здесь заключается в том, что мы должны поиграть с разными размерами пакетов, пока не найдем тот, который был бы оптимальным для конкретной нейронной сети и набора данных, который мы используем.

Различные размеры партий имеют разные последствия. Слишком маленький размер партии может привести к медленной сходимости.

В то время как традиционные компьютеры имеют доступ к большому количеству ОЗУ, графические процессоры имеют гораздо меньше, и хотя объем памяти графического процессора растет и будет расти в будущем, иногда этого недостаточно. Размер обучающего пакета оказывает огромное влияние на требуемую память графического процессора для обучения нейронной сети.Чтобы лучше понять это, давайте сначала рассмотрим, что хранится в памяти графического процессора во время обучения:

  1. Параметры — веса и смещения сети.
  2. Переменные оптимизатора — промежуточные переменные алгоритма (например, импульсы).
  3. Промежуточные вычисления — значения прямого прохода, которые временно сохраняются в памяти графического процессора, а затем используются при обратном проходе. (например, выходы активации каждого уровня используются при обратном проходе для вычисления градиентов)
  4. Рабочая область — Временная память для локальных переменных реализаций ядра.

ПРИМЕЧАНИЕ: Хотя (1) и (4) требуются всегда, (2) и (3) требуются только в режиме обучения.

Итак, чем больше размер пакета, тем больше выборок передается через нейронную сеть в прямом проходе. Это приводит к большим промежуточным вычислениям (например, выходным данным активации слоя), которые необходимо сохранять в памяти графического процессора. Технически говоря, размер активаций линейно зависит от размера партии.

Теперь ясно видно, что увеличение размера пакета напрямую приводит к увеличению требуемой памяти графического процессора.Во многих случаях нехватка памяти графического процессора не позволяет нам увеличить размер пакета. Давайте теперь посмотрим, как мы можем нарушить границы памяти GPU и по-прежнему использовать пакеты большего размера.

Для больших размеров пакетов требуется больше памяти графического процессора

Один из способов преодолеть ограничения памяти графического процессора и запустить пакеты больших размеров — разделить пакет образцов на более мелкие мини-пакеты, где для каждого мини-пакета требуется объем памяти графического процессора, который может быть удовлетворен . Эти мини-пакеты могут выполняться независимо, и их градиенты следует усреднять или суммировать перед вычислением обновлений переменных модели.Есть два основных способа реализовать это:

Data-parallelism — использовать несколько графических процессоров для параллельного обучения всех мини-пакетов, каждый на одном графическом процессоре. Градиенты из всех мини-пакетов накапливаются, и результат используется для обновления переменных модели в конце каждого шага.

Параллелизм данных

Накопление градиента — запускайте мини-пакеты последовательно, накапливая градиенты. Накопленные результаты используются для обновления переменных модели в конце последнего мини-пакета.

Накопление градиента

Накопление градиента параллелизма данных имеет много общих характеристик и ограничений:

  • Ни одно из них не позволяет запускать модели, для которых требуется больше памяти графического процессора, чем доступно (даже с одним образцом).
  • Нормализация пакета выполняется отдельно для каждого мини-пакета, а не для глобального пакета, что делает их не полностью эквивалентными запуску той же модели с использованием глобального размера пакета. (ПРИМЕЧАНИЕ : хотя пакетная нормализация для глобального пакета может быть реализована в DP, обычно это не так, и это делается отдельно.)
  • Оба они позволяют увеличить глобальный размер пакета, но при этом ограничены памятью графического процессора.

Хотя оба варианта довольно похожи, накопление градиента может выполняться последовательно с использованием одного графического процессора, что делает его более привлекательным для пользователей, которые не могут получить доступ к более чем одному графическому процессору, или пользователей, которые хотят минимизировать использование ресурсов.

Кроме того, их можно использовать вместе. Таким образом, мы могли бы использовать несколько графических процессоров, выполнить несколько шагов и накапливать градиенты на каждом графическом процессоре и уменьшать накопленные результаты от всех графических процессоров в конце шага.

Мы провели несколько экспериментов с этим способом и обозначили это как , эластичность . Продукт Run: AI использует эту функцию для увеличения использования кластеров графических процессоров и повышения производительности групп по анализу данных. Мы поделимся некоторыми подробностями об этих концепциях в будущих публикациях.

Хотя есть сходства между накоплением градиента и параллелизмом данных, их реализации совершенно разные. В следующих статьях мы сосредоточимся на накоплении градиента.

.Эпоха

в сравнении с размером пакета и итерациями | by SAGAR SHARMA

Нам нужны термины, такие как эпохи, размер пакета, итерации, только тогда, когда данные слишком большие, что происходит постоянно в машинном обучении, и мы не можем передать все данные на компьютер сразу. Итак, чтобы преодолеть эту проблему, нам нужно разделить данные на меньшие размеры и передать их нашему компьютеру один за другим и обновить веса нейронных сетей в конце каждого шага, чтобы они соответствовали предоставленным данным.

Одна Эпоха — это когда ВЕСЬ набор данных передается вперед и назад через нейронную сеть только ОДИН РАЗ.

Поскольку одна эпоха слишком велика, чтобы передать ее компьютеру сразу, мы делим ее на несколько меньших порций.

Почему мы используем более одной эпохи?

Я знаю, что с самого начала это не имеет смысла — недостаточно просто передать весь набор данных через нейронную сеть. И нам нужно несколько раз передать полный набор данных в одну и ту же нейронную сеть. Но имейте в виду, что мы используем ограниченный набор данных и для оптимизации обучения и построения графика мы используем Gradient Descent , который представляет собой итерационный процесс .Итак, обновления весов за один проход или за одну эпоху недостаточно.

Одна эпоха приводит к неадекватной подгонке кривой на графике (ниже).

По мере увеличения количества эпох в нейронной сети все больше и больше изменяется вес, и кривая переходит от , не подходящей для , к , оптимальной, , и , превышающей кривую .

Итак, каковы правильные числа эпох?

К сожалению, на этот вопрос нет правильного ответа.Ответ отличается для разных наборов данных, но вы можете сказать, что количество эпох связано с тем, насколько разнообразны ваши данные … просто пример — у вас только черные кошки в вашем наборе данных или это гораздо более разнообразный набор данных?

Общее количество обучающих примеров, представленных в одном пакете.

Примечание: Размер и количество партий — это разные вещи.

Но что такое партия?

Как я уже сказал, вы не можете передать сразу весь набор данных в нейронную сеть.Итак, вы делите набор данных на количество партий, наборов или частей.

Точно так же, как вы делите большую статью на несколько наборов / пакетов / частей, таких как Введение, Градиентный спуск, Эпоха, Размер пакета и Итерации, что позволяет читателю легко прочитать всю статью и понять ее. 😄

Для получения итераций вам просто нужно знать таблицу умножения или иметь калькулятор. 😃

Итерации — это количество пакетов, необходимых для завершения одной эпохи.

Примечание: Количество пакетов равно количеству итераций для одной эпохи.

Допустим, у нас есть 2000 обучающих примеров, которые мы собираемся использовать.

Мы можем разделить набор данных из 2000 примеров на пакеты по 500, тогда для завершения 1 эпохи потребуется 4 итерации.

Где размер пакета — 500, а количество итераций — 4 для 1 полной эпохи.

.Принцип

№ 6 — Визуализируйте и ограничивайте незавершенное производство, уменьшайте размер пакетов и управляйте длиной очереди

Осуществление процесса разработки продукта с почти полной загрузкой — экономическая катастрофа.

— Дональд Райнертсен

Для достижения кратчайшего устойчивого времени выполнения заказа бережливые предприятия стремятся к состоянию непрерывного потока, который позволяет им быстро переносить новые системные функции из «концепции в денежные средства». Выполнение потока требует устранения традиционного процесса инициации и разработки проекта «старт-стоп-старт», а также существующих фазовых ворот, которые препятствуют потоку (см. Принцип № 5 и Экономичный бюджет).

Три основных ключа к достижению потока:

  • Визуализировать и ограничить незавершенное производство (WIP)
  • Уменьшить размер партии рабочих элементов
  • Управление длиной очереди

Визуализация и ограничение незавершенной работы

Перегрузка команд и программ большим объемом работы, чем можно разумно выполнить, — распространенная и пагубная проблема. Слишком много WIP сбивает приоритеты, вызывает частое переключение контекста и увеличивает накладные расходы. Это перегружает людей, рассеивает внимание к немедленным задачам, снижает производительность и пропускную способность и увеличивает время ожидания новых функций.Подобно шоссе в час пик, в системе больше работы, чем она может обработать, просто нет преимуществ.

Первый шаг к решению проблемы — сделать текущую НЗП видимой для всех заинтересованных сторон. Доска Канбан — простой способ сделать это. На рисунке 1 показан пример.

Рис. 1. Пример доски Канбан, показывающий шаги в процессе и пределы незавершенного производства для каждого шага.

Доска Канбан показывает общий объем незавершенной работы и состояние каждого рабочего элемента.Он также служит в качестве начальной диагностики процесса, показывая текущие узкие места. Часто простая визуализация текущего объема работы является тревожным сигналом, побуждающим практикующих приступить к решению системных проблем, связанных с слишком большим объемом работы и слишком малым потоком.

Следующий шаг — начать балансировать объем незавершенной работы с доступными возможностями разработки. Это достигается путем установления и постоянной корректировки лимитов незавершенного производства для соответствующих состояний. Просто, когда какое-либо состояние рабочего процесса достигает своего предела WIP, новая работа не берется.Это соответствует спросу на производительность и увеличивает поток через систему.

Однако ограничение незавершенной работы требует знаний, дисциплины и приверженности. Это может даже показаться нелогичным для тех, кто считает, что чем больше работы вы вкладываете в систему, тем больше вы получаете. Это может быть верно вплоть до почти полной загрузки, но после этого система становится турбулентной и пропускная способность снижается. Нет альтернативы эффективному управлению незавершенным производством.

Уменьшить размер партии

Еще один способ уменьшить незавершенное производство и улучшить поток — уменьшить размер пакета работы — требований, проектов, кода, тестов и других рабочих элементов, которые перемещаются через систему.Небольшие партии проходят через систему быстрее и с меньшей изменчивостью, что способствует более быстрому обучению. Причина более высокой скорости очевидна. Уменьшение вариативности является результатом меньшего количества единиц в партии. Поскольку каждый элемент имеет некоторую изменчивость, накопление большого количества элементов имеет большую вариативность.

Рисунок 2. Оптимизация U-образной кривой для размера партии.

Экономически оптимальный размер партии зависит как от стоимости хранения (затраты на отложенную обратную связь, снижение запасов и отложенную доставку стоимости), так и от стоимости транзакции (затраты на подготовку и реализацию партии).На рисунке 2 показана оптимизация кривой u для размера партии [1].

Чтобы улучшить экономичность обработки небольших партий — и, следовательно, увеличить пропускную способность, — команды должны сосредоточиться на снижении транзакционных издержек любой партии. Обычно это требует увеличения внимания и инвестиций в инфраструктуру и автоматизацию, включая такие вещи, как непрерывная интеграция, автоматизация среды сборки, автоматическое регрессионное тестирование и многое другое. (Это основная цель внедрения DevOps.)

Управление длиной очереди

Третий метод достижения потока — это управление длиной очереди. Закон Литтла — основополагающий закон теории очередей — говорит нам, что среднее время ожидания обслуживания от системы равно отношению средней длины очереди к средней скорости обработки. (Хотя это может показаться сложным, это иллюстрирует даже очередь в Starbucks.) Следовательно, при любой средней скорости обработки, чем длиннее очередь, тем дольше ожидание. Просто уменьшение длины очереди уменьшает задержки, сокращает потери, увеличивает поток и улучшает предсказуемость результатов.

Для разработки решения это означает, что чем длиннее очередь с подтвержденной работой, ожидающей реализации командой, тем дольше будет время ожидания, независимо от того, насколько эффективна команда. Таким образом, для более быстрого обслуживания необходимо уменьшить длину очереди или увеличить скорость обработки. Хотя увеличение скорости обработки (более эффективные методы разработки и тестирования, автоматизация и т. Д.) Является последовательной и общей целью, самый быстрый способ сократить время ожидания — уменьшить длину очереди.Как показано на рисунке 1, визуализация работы очень помогает.

Вот несколько дополнительных советов:

  • Делайте отставания по команде и программам короткими и в основном незавершенными. Это позволяет новой работе с более высоким приоритетом входить в систему и покидать ее с меньшим временем ожидания.
  • Установите пределы незавершенного производства для каждого шага процесса. Это означает, что длина очереди перед любым одним состоянием ограничена пределом WIP.
  • Будьте особенно осторожны с крупными долгосрочными обязательствами. Всегда заманчиво заглянуть в будущее и взять на себя долгосрочные обязательства, которые, кажется, удовлетворяют потребность в уверенности в будущем. Но очень долгосрочное обязательство увеличивает время отклика на новые возможности. Другими словами, каждое долгосрочное обязательство снижает гибкость предприятия.

Сводка

Эти три основных механизма реализации потока — визуализация и ограничение незавершенного производства, уменьшение размеров пакетов работы и управление длиной очереди — увеличивают пропускную способность и ускоряют доставку ценности. . Их внедрение дает людям ощущение контроля над процессом и приводит к быстрым и ощутимым улучшениям в удовлетворенности клиентов и вовлеченности сотрудников.


Узнать больше

[1] Райнертсен, Дональд Г. Принципы потока разработки продукта: экономичная разработка продукта второго поколения. Celeritas, 2009 г.

Последнее обновление: 29 сентября 2019 г.

Информация на этой странице принадлежит © 2010-2020 Scaled Agile, Inc. и защищена американскими и международными законами об авторских правах.Ни изображения, ни текст не могут быть скопированы с этого сайта без письменного разрешения правообладателя. Scaled Agile Framework и SAFe являются зарегистрированными товарными знаками Scaled Agile, Inc. Посетите раздел часто задаваемых вопросов о разрешениях и свяжитесь с нами для получения разрешений. .

Adam — последние тенденции в оптимизации глубокого обучения. | Виталий Бушаев

Vitaly Bushaev

Adam [1] — это адаптивный алгоритм оптимизации скорости обучения, который был разработан специально для обучения глубоких нейронных сетей. Впервые опубликованный в 2014 году, Адам был представлен на очень престижной конференции для практиков глубокого обучения — ICLR 2015. Документ содержал несколько очень многообещающих диаграмм, показывающих огромный прирост производительности с точки зрения скорости обучения. Однако через некоторое время люди начали замечать, что в некоторых случаях Адам действительно находит худшее решение, чем стохастический градиентный спуск.Было проведено множество исследований, направленных на решение проблем Адама.

Алгоритмы используют возможности методов адаптивной скорости обучения, чтобы найти индивидуальную скорость обучения для каждого параметра. Он также имеет преимущества Adagrad [10], который действительно хорошо работает в настройках с разреженными градиентами, но борется с невыпуклой оптимизацией нейронных сетей, и RMSprop [11], который решает некоторые проблемы Adagrad и действительно работает. хорошо в он-лайн настройках. Согласно статье Андрея Карпати «Взгляд на тенденции машинного обучения» популярность Адама растет в геометрической прогрессии.

В этом посте я сначала представлю алгоритм Адама, представленный в исходной статье, а затем рассмотрю его последние исследования, которые демонстрируют некоторые потенциальные причины, по которым алгоритмы работают хуже, чем классический SGD в некоторых областях, и предоставляют несколько решений, которые сужают разрыв между SGD и Адамом.

Адама можно рассматривать как комбинацию RMSprop и стохастического градиентного спуска с импульсом. Он использует квадраты градиентов для масштабирования скорости обучения, как RMSprop, и использует преимущество импульса, используя скользящее среднее градиента вместо самого градиента, как SGD с импульсом.Давайте подробнее рассмотрим, как это работает.

Adam — это метод адаптивной скорости обучения, что означает, что он вычисляет индивидуальную скорость обучения для различных параметров. Его название происходит от оценки адаптивного момента, и оно вызвано тем, что Адам использует оценки первого и второго моментов градиента, чтобы адаптировать скорость обучения для каждого веса нейронной сети. Итак, что такое момент? N-й момент случайной величины определяется как ожидаемое значение этой переменной в степени n.Более формально:

м — момент, X — случайная переменная.

Может быть довольно сложно понять эту идею в первый раз, поэтому, если вы не понимаете ее полностью, вы все равно должны продолжать, вы все равно сможете понять, как работают алгоритмы. Обратите внимание, что градиент функции стоимости нейронной сети можно рассматривать как случайную величину, поскольку он обычно вычисляется на некотором небольшом случайном пакете данных. Первый момент — это среднее значение, а второй — нецентрированная дисперсия (это означает, что мы не вычитаем среднее значение во время расчета дисперсии).Позже мы увидим, как мы используем эти значения, прямо сейчас мы должны решить, как их получить. Для оценки моментов Адам использует экспоненциально скользящие средние, вычисленные на градиенте, вычисленном в текущем мини-пакете:

Скользящие средние градиента и квадрата градиента.

Где m и v — скользящие средние, g — градиент текущего мини-пакета, а бета — новые введенные гиперпараметры алгоритма. У них действительно хорошие значения по умолчанию 0,9 и 0,999 соответственно. Эти ценности практически никто не меняет.Векторы скользящих средних инициализируются нулями на первой итерации.

Чтобы увидеть, как эти значения соотносятся с моментом, определенным как в первом уравнении, давайте посмотрим на ожидаемые значения наших скользящих средних. Поскольку m и v являются оценками первого и второго моментов, мы хотим иметь следующее свойство:

Ожидаемые значения оценок должны равняться параметру, который мы пытаемся оценить, так как это случается, параметр в нашем случае также является ожидаемое значение.Если эти свойства верны, это будет означать, что у нас есть несмещенных оценок . (Чтобы узнать больше о статистических свойствах различных оценок, обратитесь к книге Яна Гудфеллоу Deep Learning, глава 5, посвященная основам машинного обучения). Теперь мы увидим, что это не относится к нашим скользящим средним. Поскольку мы инициализируем средние значения нулями, оценки смещены в сторону нуля. Докажем это для m (доказательство для v будет аналогично). Чтобы доказать, что нам нужно вычислить m для самого первого градиента.Давайте попробуем развернуть пару значений m, чтобы увидеть шаблон, который мы собираемся использовать:

Как видите, чем дальше мы идем, расширяя значение m, тем меньше первых значений градиентов вносят вклад в общее значение. , поскольку они умножаются на все меньшую и меньшую бета-версию. Захватив этот шаблон, мы можем переписать формулу для нашей скользящей средней:

Теперь давайте посмотрим на ожидаемое значение m, чтобы увидеть, как оно соотносится с истинным первым моментом, чтобы мы могли исправить несоответствие двух :

Коррекция смещения для первого оценщика импульса

В первой строке мы используем нашу новую формулу для скользящего среднего, чтобы расширить m.Затем мы приближаем g [i] к g [t]. Теперь мы можем вычесть его из суммы, поскольку теперь он не зависит от i. Поскольку приближение имеет место, в формуле появляется ошибка C. В последней строке мы просто используем формулу суммы конечного геометрического ряда. Из этого уравнения следует обратить внимание на две вещи.

  1. У нас есть предвзятая оценка. Это верно не только для Адама, то же самое верно и для алгоритмов, использующих скользящие средние (SGD с моментом, RMSprop и т. Д.).
  2. Это не будет иметь большого эффекта, если не начнется обучение, потому что значение бета в степени t быстро приближается к нулю.

Теперь нам нужно скорректировать оценщик, чтобы ожидаемое значение было тем, которое мы хотим. Этот шаг обычно называют коррекцией смещения. Окончательные формулы для нашей оценки будут следующими:

Оценщиков с поправкой на смещение для первого и второго моментов.

Осталось только использовать эти скользящие средние для индивидуального масштабирования скорости обучения для каждого параметра. В Адаме это делается очень просто: для обновления веса мы делаем следующее:

Где w — веса модели, eta (выглядит как буква n) — размер шага (он может зависеть от итерации).Вот и все, это правило обновления для Адама. Некоторым людям легче понять такие концепции в коде, поэтому вот возможная реализация Адама на python:

Есть два небольших варианта Адама, которые я не вижу на практике, но они реализованы в значительной степени. фреймворки обучения, поэтому стоит упомянуть их кратко.

Первый, названный Adamax , был представлен авторами Adam в той же статье. Идея Adamax состоит в том, чтобы рассматривать значение v как норму L2 отдельных текущих и прошлых градиентов.Мы можем обобщить его на правило обновления Lp, но оно становится довольно нестабильным для больших значений p. Но если мы воспользуемся частным случаем нормы L-бесконечности, то получим удивительно стабильный и хорошо работающий алгоритм. Вот как реализовать Adamax с python:

Второй вариант немного сложнее понять, он называется Nadam [6]. № Nadam был опубликован Тимоти Дозатом в статье «Включение импульса Нестерова в Адама». Как следует из названия, идея состоит в том, чтобы использовать термин импульса Нестерова для первых скользящих средних.Давайте посмотрим на правило обновления SGD с импульсом:

SGD с правилом обновления импульса

Как показано выше, правило обновления эквивалентно шагу в направлении вектора импульса, а затем шагу в направлении градиента. Однако шаг импульса не зависит от текущего градиента, поэтому мы можем получить более качественное направление шага градиента, обновив параметры с шагом импульса перед вычислением градиента. Для этого мы модифицируем обновление следующим образом:

f — функция потерь для оптимизации.

Итак, с помощью ускоренного импульса Нестерова мы сначала делаем большой скачок в направлении предыдущего накопленного градиента, а затем измеряем градиент, в котором мы закончили, чтобы внести поправку. Есть отличная визуализация из конспектов лекций cs231n:

sourec: CS231n конспектов лекций.

Тот же метод можно включить в Адама, заменив первую скользящую среднюю на ускоренный импульс Нестерова. Здесь можно применить один вычислительный трюк: вместо обновления параметров, чтобы сделать шаг импульса и вернуться обратно, мы можем добиться того же эффекта, применив шаг импульса временного шага t + 1 только один раз, во время обновления предыдущего временного шага t вместо t + 1.Используя этот трюк, реализация Nadam может выглядеть следующим образом:

Здесь я перечисляю некоторые свойства Adam, для доказательства их истинности обратитесь к статье.

  1. Фактический размер шага, взятый Адамом на каждой итерации, приблизительно ограничен гиперпараметром размера шага. Это свойство добавляет интуитивное понимание к предыдущему неинтуитивному гиперпараметру скорости обучения.
  2. Размер шага правила обновления Адама инвариантен к величине градиента, что очень помогает при прохождении через области с крошечными градиентами (например, седловые точки или овраги).В этих областях SGD изо всех сил пытается быстро сориентироваться в них.
  3. Adam был разработан, чтобы объединить преимущества Adagrad, который хорошо работает с разреженными градиентами, и RMSprop, который хорошо работает в сетевых настройках. И то, и другое позволяет нам использовать Адама для более широкого круга задач. Адама также можно рассматривать как комбинацию RMSprop и SGD с импульсом.

Когда впервые был представлен Адам, люди очень обрадовались его силе. Документ содержал несколько очень оптимистичных диаграмм, показывающих огромный прирост производительности с точки зрения скорости обучения:

источник: исходный документ Адама

Затем в документе Надам были представлены диаграммы, которые показали еще лучшие результаты:

источник: документ Надам

Однако через некоторое время люди начали заметив, что, несмотря на превосходное время обучения, Адам в некоторых областях не подходит к оптимальному решению, поэтому для некоторых задач (таких как классификация изображений в популярных наборах данных CIFAR) современные результаты по-прежнему достигаются только путем применения SGD с импульсом .Более того, Wilson et. al [9] показал в своей статье «Предельная ценность методов адаптивного градиента в машинном обучении», что адаптивные методы (такие как Adam или Adadelta) не обобщают так же хорошо, как SGD с импульсом при тестировании на разнообразном наборе задач глубокого обучения, отговаривать людей использовать популярные алгоритмы оптимизации. С тех пор было проведено много исследований, чтобы проанализировать плохое обобщение Адама, пытающегося сократить разрыв с SGD.

Нитиш Шириш Кескар и Ричард Сохер в своей статье «Повышение эффективности обобщения путем перехода с Адама на SGD» [5] также показали, что, переключившись на SGD во время тренировочного обучения, они смогли получить лучшую силу обобщения, чем при использовании одного Адама. .Они предложили простое решение, использующее очень простую идею. Они заметили, что на ранних этапах обучения Адам все еще превосходит SGD, но позже обучение становится насыщенным. Они предложили простую стратегию, которую назвали SWATS , в которой они начинают обучать глубокую нейронную сеть с Адамом, но затем переключаются на SGD, когда достигаются определенные критерии. Им удалось достичь результатов, сравнимых с SGD, с темпом.

Одним важным моментом в выяснении того, что не так с Адамом, был анализ его конвергенции.Авторы доказали, что Адам сходится к глобальному минимуму в выпуклых условиях в своей исходной статье, однако в нескольких статьях позже выяснилось, что их доказательство содержало несколько ошибок. Блок и др. [7] утверждали, что они обнаружили ошибки в исходном анализе сходимости, но все же доказали, что алгоритм сходится, и представили доказательства в своей статье. Еще одна недавняя статья сотрудников Google была представлена ​​на ICLR 2018 и даже получила награду за лучшую работу. Чтобы углубиться в их статью, я должен сначала описать структуру, использованную авторами Адама для доказательства того, что она сходится для выпуклых функций.

В 2003 году Мартин Зинкевич представил задачу Online Convex Programming [8]. В представленных настройках у нас есть последовательность выпуклых функций c1, c2 и т. Д. (Функция потерь выполняется в i-м мини-пакете в случае оптимизации глубокого обучения). Алгоритм, который решает проблему (Адам) в каждой временной метке t, выбирает точку x [t] (параметры модели), а затем получает функцию потерь c для текущей временной метки. Этот параметр позволяет решить множество реальных проблем, примеры которых можно найти во введении к статье.Для понимания того, насколько хорошо работает алгоритм, значение сожаления алгоритма после T раундов определяется следующим образом:

Сожаление алгоритма в онлайн-выпуклом программировании

где R — сожаление, c — функция потерь на t-м мини-пакете, w — вектор параметров модели (весов), а w звездочка — оптимальное значение вектора весов. Наша цель — доказать, что алгоритм сожалеет, что R (T) = O (T) или меньше, что означает, что в среднем модель сходится к оптимальному решению. Мартин Зинкевич в своей статье доказал, что градиентный спуск сходится к оптимальным решениям в этой ситуации, используя свойство выпуклых функций:

Хорошо известное свойство выпуклых функций.

Тот же подход и структура использовали авторы Адама, чтобы доказать, что их алгоритм сходится к оптимальным решениям. Reddi et al. [3] обнаружили несколько ошибок в их доказательстве, основная из которых связана со значением, которое фигурирует как в документах Адама, так и в документах «Улучшение Адама» для доказательства сходимости:

Где V определяется как абстрактная функция, которая масштабирует скорость обучения для параметров, которые различаются для каждый индивидуальный алгоритм. Для Адама это скользящие средние квадратов прошлых градиентов, для Адаграда это сумма всех прошлых и текущих градиентов, для SGD это всего лишь 1.Авторы обнаружили, что для работы доказательства это значение должно быть положительным. Легко видеть, что для SGD и Adagrad это всегда положительно, однако для Адама (или RMSprop) значение V может действовать неожиданно. Они также представили пример, в котором Адам не может сойтись:

Адам не справляется с этой последовательностью

Для этой последовательности легко увидеть, что оптимальным решением является x = -1, однако, как показывают авторы, Адам сходится к весьма неоптимальным значение x = 1. Алгоритм получает большой градиент C один раз каждые 3 шага, а в то время как другие 2 шага он наблюдает градиент -1, который перемещает алгоритм в неправильном направлении.Поскольку значения размера шага часто уменьшаются со временем, они предложили исправление, заключающееся в сохранении максимума значений V и использовании его вместо скользящего среднего для обновления параметров. Полученный алгоритм называется Amsgrad. Мы можем подтвердить их эксперимент с помощью этой небольшой записной книжки, которую я создал, которая показывает, что различные алгоритмы сходятся в последовательности функций, определенной выше.

Амсград без коррекции смещения

Насколько это помогает на практике с реальными данными? К сожалению, я не видел ни одного случая, когда это помогло бы добиться лучших результатов, чем Адам.Филип Корзеневский в своем посте описывает эксперименты с Амсградом, которые показывают аналогичные результаты с Адамом. Сильвен Гуггер и Джереми Ховард в своем посте показывают, что в их экспериментах Амсград на самом деле работает даже хуже, чем Адам. Некоторые рецензенты статьи также указали, что проблема может заключаться не в самом Адаме, а в структуре, которую я описал выше, для анализа сходимости, которая не допускает большой настройки гиперпараметров.

Одна статья, которая, как оказалось, действительно помогла Адаму, — это «Исправление регуляризации снижения веса у Адама» [4] Ильи Лощилова и Фрэнка Хаттера.Эта статья содержит множество статей и идей по Адаму и снижению веса. Во-первых, они показывают, что, несмотря на распространенное мнение, регуляризация L2 — это не то же самое, что уменьшение веса, хотя это эквивалентно стохастическому градиентному спуску. Метод уменьшения веса был введен еще в 1988 году:

Где лямбда — гиперпараметр уменьшения веса, который нужно настроить. Я немного изменил обозначения, чтобы они соответствовали остальной части сообщения. Как определено выше, уменьшение веса применяется на последнем шаге при обновлении веса, штрафуя за большие веса.Традиционно для SGD это реализовано с помощью регуляризации L2, в которой мы модифицируем функцию стоимости, чтобы она содержала норму L2 вектора весов:

Исторически методы стохастического градиентного спуска унаследовали этот способ реализации регуляризации убывания веса, как и Адам. . Однако регуляризация L2 не эквивалентна уменьшению веса для Адама. При использовании L2-регуляризации штраф, который мы используем для больших весов, масштабируется скользящим средним прошлых и текущих квадратов градиентов, и поэтому веса с большой типичной величиной градиента регулируются на меньшую относительную величину, чем другие веса.Напротив, уменьшение веса упорядочивает все веса одним и тем же фактором. Чтобы использовать уменьшение веса с Адамом, нам нужно изменить правило обновления следующим образом:

Правило обновления Адама с уменьшением веса

Показав, что эти типы регуляризации различаются для Адама, авторы продолжают показывать, насколько хорошо это работает с ними обоими. Разница в результатах очень хорошо показана на диаграмме из статьи:

Первая ошибка теста ResNet на CIFAR-10, измеренная после 100 эпох.

Эти диаграммы показывают связь между скоростью обучения и методом регуляризации.Цвет показывает высокий минимум, ошибка теста для этой пары гиперпараметров. Как мы видим выше, не только Адам со снижением веса получает гораздо меньшую ошибку теста, но на самом деле помогает в разделении скорости обучения и гиперпараметра регуляризации. На левом рисунке мы можем видеть, что если мы изменим параметры, скажем, скорость обучения, то для того, чтобы снова достичь оптимальной точки, нам также нужно будет изменить коэффициент L2, показывая, что эти два параметра взаимозависимы. Эта зависимость способствует тому, что настройка гиперпараметров иногда является очень сложной задачей.На правом рисунке мы видим, что пока мы остаемся в некотором диапазоне оптимальных значений для одного параметра, мы можем изменять другой независимо.

Другой вклад автора статьи показывает, что оптимальное значение для снижения веса фактически зависит от количества итераций во время обучения. Чтобы справиться с этим фактом, они предложили простую адаптивную формулу для установки спада веса:

, где b — размер партии, B — общее количество тренировочных точек за эпоху, а T — общее количество эпох.Это заменяет лямбда гиперпараметрическую лямбду на новую нормализованную лямбду.

Авторы даже не остановились на достигнутом, исправив снижение веса, они попытались применить график скорости обучения с теплыми перезапусками с новой версией Adam. Горячие перезапуски очень помогли при стохастическом градиентном спуске, я больше говорю об этом в своем посте «Улучшение того, как мы работаем со скоростью обучения». Но раньше Адам сильно отставал от SGD. С новым снижением веса Адам добился гораздо лучших результатов при перезапуске, но он все еще не так хорош, как SGDR.

Еще одна попытка исправить Адама, которую я не видел на практике, предложена Zhang et. al в своей статье «Нормализованный Адам, сохраняющий направление» [2]. В документе отмечаются две проблемы с Адамом, которые могут вызвать худшее обобщение:

  1. Обновления SGD лежат в диапазоне исторических градиентов, в то время как для Адама это не так. Это различие также наблюдалось в уже упомянутой статье [9].
  2. Во-вторых, хотя величины обновлений параметров Адама инвариантны к удалению масштаба градиента, влияние обновлений на одну и ту же общую сетевую функцию по-прежнему зависит от величин параметров.

Для решения этих проблем авторы предлагают алгоритм, который они называют Нормализованным сохраняющим направление Адамом. Алгоритмы настраивают Адама следующим образом. Во-первых, вместо оценки средней величины градиента для каждого отдельного параметра он оценивает средний квадрат нормы L2 вектора градиента. Поскольку теперь V — скалярное значение, а M — вектор в том же направлении, что и W, направление обновления является отрицательным направлением m и, таким образом, находится в диапазоне исторических градиентов w.Для второго алгоритмы перед использованием градиента проецируют его на единичную сферу, а затем после обновления веса нормализуются по их норме. Для более подробной информации следуйте их статье.

Adam — определенно один из лучших алгоритмов оптимизации для глубокого обучения, и его популярность очень быстро растет. Хотя люди заметили некоторые проблемы с использованием Adam в определенных областях, исследователи продолжают работать над решениями, чтобы привести результаты Adam к уровню SGD по темпам.

  1. Дидерик П.Кингма и Джимми Лей Ба. Адам: Метод стохастической оптимизации. 2014. arXiv: 1412.6980v9
  2. Zijun Zhang et al. Нормализованный Адам, сохраняющий направление. 2017. arXiv: 1709.04546v2
  3. Сашанк Дж. Редди, Сатьен Кале, Санджив Кумар. О конвергенции Адама и не только. 2018.
  4. Илья Лощилов, Фрэнк Хаттер. Исправление регуляризации снижения веса у Адама. 2017. arXiv: 1711.05101v2
  5. Нитиш Шириш Кескар, Ричард Сохер. Повышение производительности обобщения за счет перехода с Adam на SGD.2017 arXiv: 1712.07628v1
  6. Тимоти Дозат. Включение импульса Нестерова в Адама. 2016.
  7. Себастьян Бок, Йозеф Гоппольд, Мартин Вайс. Улучшение доказательства сходимости ADAM-Optimizer. 2018. arXiv: 1804.10587v1
  8. Мартин Зинкевич. Онлайн-выпуклое программирование и обобщенный инфинитезимальный градиентный подъем. 2003.
  9. Аши К. Уилсон, Ребекка Рулофс, Митчелл Стерн, Натан Сребро, Бенджамин Рехт. Предельная ценность методов адаптивного градиента в машинном обучении.2017. arXiv: 1705.08292v2
  10. Джон Дучи, Элад Хазан и Йорам Сингер. Адаптивные субградиентные методы для онлайн-обучения и стохастической оптимизации. Journal of Machine Learning Research, 12: 2121–2159, 2011.
  11. Таймен Тилеман и Джеффри Хинтон. Лекция 6.5-rmsprop: Разделите градиент на скользящее среднее его недавней величины. COURSERA: нейронные сети для машинного обучения, 4 (2): 26–31, 2012.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *