Распознавание Образов

- раздел математич. Кибернетики, разрабатывающий принципы и методы классификации, а также идентификации предметов, явлений, процессов, сигналов, ситуаций - всех тех объектов, к-рые могут быть описаны конечным набором нек-рых признаков или свойств, характеризующих объект. Описание объекта представляет собой n-мерный вектор, где п - число признаков, используемых для характеристики объекта, причем i-я координата этого вектора равна значению i-ro признака, i=l, . , п. В описании объекта допустимо отсутствие информации о значении того или иного признака. Если необходимо расклассифицировать предъявленные объекты по нескольким группам (о б р а з а м) только на основе их описаний, причем число групп не обязательно известно, то такая задача Р.

О. Наз. З а д а ч е й т а к с о н ом и и (к л а с т е р а, о б у ч е н и я б е з у ч и т ел я, с а м о о б у ч е н и я). Собственно для задач Р. О. (о б у ч е н и я с у ч и т е л е м), кроме описания объектов, необходимы дополнительные сведения о принадлежности этих объектов к тому или иному классу (образу). Количество классов конечно и задано. Классы могут пересекаться. Совокупность описаний объектов, для к-рых известны образы, к к-рым они принадлежат, образует т. Н. О б у ч а ю щ у ю п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь (набор эталонов). О с н о в н а я з а д а ч а Р. О. Заключается в том, чтобы исходя из обучающей последовательности определить класс, к к-рому принадлежит описание нек-рого объекта, подвергаемого классификации или идентификации.

К такой схеме приводится любая задача принятия решений, если только процесс принятия решения базируется в основном на изучении ранее накопленного опыта. Прикладные задачи, решаемые методами Р. О., возникают при идентификации машинописных и рукописных текстов, идентификации фотоизображений, при автоматич. Распознавании речи, в медицинской диагностике, при геологич. Прогнозировании, прогнозировании свойств химич. Соединений, оценке экономических, политических, производственных ситуации, при классификации социологич. Материала и т. Н. Для решения этих задач накоплено большое число т. Н. Э в р и с т ич е с к и х а л г о р и т м о в р а с п о з н а в а н и я, ориентируемых на специфику каждой конкретной задачи. Кроме того, на основе нек-рых интуитивных принципов строятся м о д е л и а л г о р и т м о в р а с п о з н а в а н и я, т.

Е. Семейства алгоритмов для решения классификационных задач. Наиболее употребительны следующие модели. Модели, построенные с использованием принципа разделения, задающие класс поверхностей, разделяющих образы. Модели, построенные на принципе потенциалов. Модели вычисления оценок (голосования). Структурные модели. Статистич. Модели. На уровне модели ставится задача отыскания экстремального по качеству алгоритма распознавания (модель вычисления оценок). О качестве работы распознающего алгоритма обычно судят по результатам работы алгоритма на нек-ром тестовом наборе объектов (контрольная последовательность), для к-рого исследователю априори известна достоверная классификация. При построении общей теории распознающих алгоритмов наиболее полные результаты получены в рамках алгебраич.

Подхода. Распознающий алгоритм представляется в виде произведения распознающего оператора и решающего правила. Введение над распознающими операторами операций сложения, умножения, умножения на скаляр позволяет доказать существование в рамках нек-рого алгебраич. Расширения исходного набора распознающих операторов такого распознающего алгоритма, к-рый обладает экстремальным качеством на любой контрольной последовательности. К задачам Р. О. Относятся также задачи минимизации описания исходных объектов, выделения информативных признаков. Лит.:[1] Ж у р а в л е в Ю. И., "Проблемы кибернетики", 1978, в. 33, с. 5-68. [2] А й з е р м а н М. А., Б р а в е р м а н Э. М., Р о з о н о э р Л. И., Метод потенциальных функций в теории обучения машин, М., 1970.

[3] В а п н и к В. Н., Ч е р в о н е н к и с А. Я., Теория распознавания образов, М., 1974. [4] Ф у К. С., Структурные методы в распознавании образов, пер. С англ., М., 1977. П. П. Кольцов.