45341

Проблема распознавания образов

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

В своей повседневной жизни человек настолько легко справляется с задачами распознавания что это считается само собой разумеющимся. В целом проблема распознавания образов состоит из двух частей: обучения и распознавания. За обучением следует процесс распознавания новых объектов который характеризует действия уже обученной системы.

Русский

2013-11-16

67.5 KB

19 чел.

20 Проблема распознавания образов

Человеческий мозг, так же как и мозг животных, с самого рождения и на протяжении всей жизни ежеминутно решает задачи распознавания образов. Ребенок или детеныш животного с первых минут своего появления на свет узнает пищу, мать, ее голос, окружающие предметы. По мере взросления ребенок учится узнавать свои игрушки, комнату, дом, множество необходимых предметов, лица друзей, их речь, музыку, буквы, слова, книги и т.д.

В своей повседневной жизни человек настолько легко справляется с задачами распознавания, что это считается само собой разумеющимся. Между тем, попытки моделирования на компьютерах этих высокоинтеллектуальных функций наталкиваются на весьма серьёзные трудности.

Для того чтобы человек сознательно воспринял информацию, она должна пройти довольно длительный цикл предварительной обработки. Рассмотрим на примере восприятия зрительного образа:

1. Вначале свет попадает в глаз. Пройдя через всю оптическую систему фотоны попадают на сетчатку (слой светочувствительных клеток). Здесь происходит первый этап обработки информации. У млекопитающих, сразу за светочувствительными клетками находится обычно два слоя нервных клеток, которые выполняют сравнительно несложную обработку.

2. По зрительному нерву информация поступает в головной мозг, в так называемые "зрительные бугры".

3. Далее зрительная информация поступает в отделы мозга, которые уже выделяют из неё отдельные составляющие (горизонтальные, вертикальные, диагональные линии; контуры; области светлого, темного, цветного). До этих пор можно без труда смоделировать работу мозга применяя различные графические фильтры.

4. Постепенно образы становятся все более сложными и размытыми, но графический образ пройдет еще долгий путь, прежде чем достигнет уровня сознания. Причём на уровне сознания к образу могут примешаться еще звуки, запахи и вкусовые ощущения.

В целом проблема распознавания образов состоит из двух частей: обучения и распознавания. Обучение осуществляется путём показа отдельных объектов с указанием их принадлежности тому или другому образу. В результате обучения распознающая система должна приобрести способность реагировать одинаковыми реакциями на все объекты одного образа. За обучением следует процесс распознавания новых объектов, который характеризует действия уже обученной системы.

Круг задач, которые могут решаться с помощью распознающих систем, чрезвычайно широк. Сюда относятся не только задачи распознавания зрительных и слуховых образов, но и задачи распознавания сложных процессов и явлений, возникающих, например, при выборе целесообразных действий руководителем предприятия или выборе оптимального управления технологическими, экономическими, транспортными или военными операциями.

В настоящее время наибольших успехов удалось добиться в распознавании зрительных образов, таких как печатные символы. Не вызывает сомнений полезность известных программ распознавания текстовой информации – FineReader и CuneiForm. Функции обнаружения и распознавания военных объектов противника уже давно закладываются в бортовые компьютеры ракет, самолетов, кораблей и подводных лодок.

Какие идеи и принципы могут быть заложены в основу распознающих систем? Первое, что приходит в голову, – действовать "с позиции грубой силы": заложить в компьютер как можно больше известных образов-шаблонов и сравнивать их с поступающими для распознавания неизвестными образами. Однако этот путь сразу заводит в тупик. Предположим, что зрительное изображение считывается с помощью стандартной системы светочувствительных элементов – 32 позиции по ширине и 48 по высоте, т.е. всего 1536 элементов. Но даже на такой грубой сетке можно воспринять порядка 10460 возможных образов. Хранить в памяти такое число шаблонных изображений и осуществлять с ними сравнение поступающих на вход образов невозможно.

Поэтому на практике системы распознавания на первой стадии обязательно обрабатывают изображение и выделяют характерные признаки, качественные или количественные. Таким образом, количество информации для распознавания существенно уменьшается.

Следующая идея, которая обычно используется в распознающих системах, – это идея обучения. Она является обязательным элементом многих современных интеллектуальных систем.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13072. Здоровье в саду на грядке. Внеклассное мероприятие 33.88 KB
  Конспект пробного занятия по педагогике Тема. Здоровье в саду на грядке Цель: формировать отношение к правильному питанию как составной части здорового образа жизни Основные образовательные задачи: Формировать у обучающихся правильное представление о з...
13073. НИКТО НЕ ЗАБЫТ, НИЧТО НЕ ЗАБЫТО. Внеклассное мероприятие 40 KB
  НИКТО НЕ ЗАБЫТ НИЧТО НЕ ЗАБЫТО Классный час Цели: воспитывать чувство патриотизма; прививать нравственноэстетические качества; обогащать опыт поисковой работы. Оборудование: 1. Карта России; флажки с названиями великих сражений звездочки. 2. Проигрыватель с г...
13074. Наркотики. Внеклассное мероприятие 33 KB
  Планконспект проведения классного часа Тема: Наркотики Рассказ учителя. Тема нашего сегодняшнего разговора серьезная и тяжелая: мы будем говорить о наркотиках. Как повашему что такое наркотики Ответы 5 мин.. Да ребята наркотики это беда разрушение и сме
13075. Технология подготовки и проведения классного часа 104 KB
  Технология подготовки и проведения классного часа. Классный час есть форма прямого общения воспитателя со своими воспитанниками В. П. Созонов Классный час можно назвать специально ориентированной деятельностью способствующей формированию у школьнико...
13076. Первое апреля – День смеха. План – конспект классного часа 46 KB
  План конспект классного часа в 1а классе 1 апреля День смеха. Цели: 1 способствовать развитию эмоционально-чувственной сферы детей умение осознанно выражать свои эмоции и чувства навыки эмоционального самоконтроля; знакомство с историей праздника способство...
13077. Классный час «Правила поведения в столовой» 29 KB
  Классный час Правила поведения в столовой Цель: объяснить детям правила поведения в столовой. Учитель: Ребята мы сейчас отправимся в самое вкусное место в школе. Куда же это Ученики: В школьную столовую. Проводится игра. Давайте покажем как идем в столовую В
13078. Классный час «Радуга профессий» 55 KB
  Методическая разработка классного часа в 10м классе на тему Радуга профессий Тема: определение школьниками их склонностей к той или иной профессии. Цель: знакомство учащихся с различными профессиями развитие живого интереса к многообразному миру профессий с испо
13079. Классный час «Что такое настоящая дружба?» 35 KB
  Классный час на тему: Что такое настоящая дружба Форма проведения деловая игра. Цель воспитание добрых качеств детей умение дружить и бережно относиться друг к другу. В результате занятия участники смогут: сформулировать понятие дружба прак...
13080. Классный час «Бессмертный Сталинград» 70.53 KB
  Тема: Бессмертный Сталинград Цель: расширить представление учащихся о Сталинградской битве. Задачи: 1 Образовательная: пополнить знания об истории нашей Родины. 2 Развивающая: развивать чувство патриотизма любви к Родине чувство гордости за свою страну на прим