4.4.1. Основные термины и определения
Рисунок 4.8
ОБРАЗ – подмножество объектов или явлений материального мира, объединенных существенно общими свойствами (признаками).
РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ – формальная процедура разделения объектов или явлений на образы.
КЛАСС СИГНАЛОВ – подмножество сигналов с существенно общими свойствами.
КЛАСТЕР – класс сигналов, находящихся в транзитивном (переходном) отношении к образу объекта или явления.
КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ – формальная процедура разделения сигналов, порождаемых объектами или явлениями, на кластеры.
ПРИЗНАК – любое свойство образа или соответствующего ему кластера, поддающееся количественному или качественному (в частности, лингвистическому) описанию и позволяющее осуществлять распознавание.
ПРЯМОЕ ОПИСАНИЕ – описание, являющееся непосредственным математическим эквивалентом признака образа или кластера.
КОСВЕНОЕ ОПИСАНИЕ – опосредованное математическое представление некоторого признака образа или кластера.
Схема, иллюстрирующая взаимосвязь основных понятий теории распознавания образов, дана на рисунке 4.8.
4.4.2. Качественное описание задачи распознавания
Распознавание образов – едва ли не самая распространенная задача, которую человеку приходится решать практически ежесекундно от первого до последнего дня своего существования. Для решения этой задачи человек использует огромные ресурсы своего мозга, включая одновременно около 7-8 млд. нейронов. Именно это дает возможность людям мгновенно узнавать друг друга, с большой скоростью читать рукописные и печатные тексты, водить автомобиль в сложной обстановке и т.п.
Распознавание представляет собой задачу преобразования входной информации, в качестве которой уместно рассматривать некоторые параметры, признаки распознаваемых образов, в выходную, представляющую собой заключение о том, к какому классу относится распознаваемый образ. Структурная схема системы распознавания (рисунок 4.9) включает в себя датчики информации и центральный вычислитель, где происходит обработка информации, в результате которой на выходе имеется необходимая потребителю информация о принадлежности (или непринадлежности) наблюдаемых объектов к заданному классу.
У человека в качестве датчиков информации выступают органы зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса, а в качестве центрального вычислителя – головной мозг.
В радиоэлектронных комплексах в качестве датчиков информации выступают радиолокационные станции, станции радиотехнической разведки, телевизионные комплексы и т.п., а роль центрального вычислителя может выполнять ЦВМ информационной системы интеллектуальной поддержки оператора.
Рисунок 4.9
Как следует из структуры, на качественном уровне решение задачи распознавания заключается в нахождении решающего правила (алгоритма), которое реализуется в ЦВМ. Суть этого правила заключается в сопоставлении получаемой от датчиков информации с описаниями распознаваемых объектов, которые имеются в памяти ЦВМ. Например, дактилоскопия.