- Проблемы распознавания образов
- Пандемониум Селфриджа
- Методы распознавания символов
1 Проблема распознавания образов - Человеческий мозг с самого рождения и на протяжении всей жизни постоянно решает задачи распознавания образов.
- В своей повседневной жизни человек настолько легко справляется с задачами распознавания, что это считается само собой разумеющимся. Между тем, попытки моделирования на компьютерах этих функций наталкиваются на весьма серьёзные трудности.
Процесс восприятия человеком - вначале свет попадает в глаз
- по зрительному нерву информация поступает в головной мозг
- далее зрительная информация поступает в отделы мозга, которые уже выделяют из неё отдельные составляющие
- постепенно образы становятся все более сложными и размытыми, но графический образ пройдет еще долгий путь, прежде чем достигнет уровня сознания
В целом проблема распознавания образов состоит из двух частей: - обучение (система должна приобрести способность реагировать одинаковыми реакциями на все объекты одного образа)
- распознавание (распознавание новых объектов)
- заложить в компьютер как можно больше известных образов-шаблонов и сравнивать их с поступающими для распознавания неизвестными образами
- на первой стадии обязательно обрабатывают изображение и выделяют характерные признаки
- обучение
2 Пандемониум Селфриджа - Система распознавания образов, предложенная Оливером Селфриджем (пандемониум), состоит из элементов – демонов.
- Демоны – это относительно автономные сущности, выполняющие элементарные функции.
- На самом нижнем уровне находятся демоны данных (изображения).
- На самом верхнем уровне находится демон решения, который определяет выход всей системы.
- Ниже демона решения имеется некоторое число демонов понимания, каждый из которых соответствует одной из узнанных категорий.
- Вычислительные демоны, обрабатывая визуальную информацию от демонов данных, вырабатывают признаки и передают их демонам понимания.
Схематически пандемониум можно представить в следующем виде
…
…
Демон решения
Демоны понимания
(суммируют признаки,
соответствуют объектам)
Вычисляемые демоны
(вырабатывают признаки)
Демоны данных
(сетчатка глаза)
Идея пондемониума состоит в том, что каждый демон понимания должен определить меру соответствия поступающих на его вход признаков. Чем лучше это соответствие, тем более сильный сигнал и выбирает наиболее сильный. - Идея пондемониума состоит в том, что каждый демон понимания должен определить меру соответствия поступающих на его вход признаков. Чем лучше это соответствие, тем более сильный сигнал и выбирает наиболее сильный.
- Демоны понимания всего лишь вычисляют взвешенные суммы сигналов, поступающих от вычислительных демонов.
Демон
понимания
|
Наличие усов
|
Наличие
шерсти
|
Наличие
хвоста
|
Вес более
50 кг
|
Кошка
|
w11 = 10
|
w12 = 10
|
w13 = 10
|
w14 = 0
|
Собака
|
w21 = 0
|
w22 = 10
|
w23 = 8
|
w24 = 0
|
Человек
|
w31 = 2
|
w32 = 0
|
w33 = 0
|
w34 = 10
| Допустим, что на считывающем устройстве пандемониума появляется образ кошки Вычислительные демоны сформируют следующие признаки: - d1 = 1 (что означает – есть усы)
- d2 = 1 (есть шерсть)
- d3 = 1 (имеется хвост)
- d4 = 0 (вес не более 50 кг)
Демоны понимания произведут обработку признаков: - демон кошки:
D1 = 10 * 1 + 10 * 1 + 10 * 1 + 0 * 0 = 30 - демон собаки:
D2= 0 * 1 + 10 * 1 + 8 * 1 + 0 * 0=18 - демон человека:
D3 = 2 * 1 + 0 * 1 + 0 * 1 + 10 * 0 = 2 3 Методы распознавания символов
Шаблонный
- сравнение с эталоном
- допуск на расхождение между символом и шаблоном
Структурный
- объект описывается как граф, узлами которого являются элементы входного объекта, а дугами – пространственные отношения между ними
Признаковый
- изображение каждого распознаваемого символа представляется как объект в n-мерном пространстве признаков
- полученный n-мерный вектор сравнивается с эталонными
Do'stlaringiz bilan baham: |
