Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Галушкин, А. И. Синтез многослойных систем распознавания образов

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
12.65 Mб
Скачать

Характеристика СР при переходе через разделяющую

(табл. 11-2). В табл. 11-2 представлены результаты иссле­

дования реакций ЛПЭ первого слоя такой трехслойной

поверхность в любой точке практически аналогична харак­

теристике, изображенной на рис. 11-7.

СР на соответствующие входные векторы. Векторы первого

Рис. 11-5. Принципиальная схема

В отличие от рис. 11-10, разделяющая поверхность, изображенная на рис. 11-11 и состоящая из кусков трех гиперплоскостей, реализуется только трехслойной СР

экспериментальной модели.

и второго класса в пространстве выходных сигналов ЛПЭ первого слоя располагаются в вершинах соответствующего куба и делятся двумя гиперплоскостями (ЛПЭ второго

320

11 З а к а з № 975

321

 

Рис. 11-6. Принципиальная

Рис. 11-7. Характеристика

схема порогового элемента.

порогового элемента.

СР

Выход

 

 

-------------

Напряжение

 

 

 

Синхрони­

0 разверт ки

 

зация

Осциллограф

BxodZ

 

 

 

 

И0 -0

0----

 

 

Генератор

 

 

пилообразного

 

 

Выход напряжения

 

Рис. 11-8. Схема визуалйзации разделяющей поверхности.

Рис. 11-9. Распознавание

Рис. 11-10. Разделяю­

на модели вершин трех­

щая поверхность, реали­

мерной фигуры (куба).

зуемая двухслойной СР.

О — первый

класс; X — вто­

1Ю — точки, взяты е для

рой

класс.

эксперимента.

322

слоя) с векторами

коэффициентов

а\ = + 1, а'2 = — 1,

й3 = 1 > а0 0,

1, сх2 =

1, Дд — 1 у (х^ = — 2.

Результирующая трехслойная СР имеет два ЛПЭ во втором слое. На рис. 11-12 и в табл. 11-3 представлены реакции ЛПЭ второго слоя и третьего слоя на соответствующие входные векторы, причем уравнение, реализуемое ЛПЭ третьего слоя, имеет вид: — + г/2 1 = 0 .

Экспериментальные исследования данной трехслойной СР показывают возможность разделения с ее помощью

Рис. 11-11.

К

эксперименту

Рис. 11-12. Реакции

с

трехслойной СР на

модели.

ЛПЭ второго

слоя

I

— первый

класс;

II

— второй

модели

 

трехслойной

 

 

класс.

 

 

 

СР.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1 1 - 2

Точки на входе

ЛП Э 1-1

ЛПЭ 1-2

ЛП О 1-3

8

 

1

— 1

— 1

1

II

 

2

+ 1

— 1

— 1

I

 

4

— 1

+ 1

 

1

I

 

5

1

+ 1

+

 

1

II

 

8

+ 1

+ 1

+

1

 

I

 

9

1

— 1

+

1

 

I

10

+ 1

+ 1

— 1

II

11*

323

четырехсвязных областей первого и трехсвязных областей второго класса.

Разделяющая поверхность, изображенная на рис. 11-13, реализуется с помощью трехслойной СР, имеющей соот­ ветственно пять, два и один ЛПЭ в первом, втором и третьем слоях. В табл. 11-4 представлены реакции первого слоя на соответствующие входные векторы, указанные на рис. 11-13.

Рис. 11-13. К эксперименту с трехслойной СР с пятью ЛПЭ в первом слое.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 11-3

Точки на входе

ЛПЭ

2-1

ЛПЭ

2-2

ЛП Э 3-1

1

— 1

+

1

+ 1

2

+

1

+

1

— 1

4

— 1

— 1

— I

5

— 1

+

1

+ 1

8

+

1

+

1

— 1

9

+

1

+

1

— 1

10

— 1

+

1

+ 1

 

 

 

324

Т а б л и ц а 11-4

В ек торы

Л П Э 1-1 Л П Э 1-2

на входе

 

1

1

— 1

2

+ 1

— 1

3

— 1

1

4

— 1

1

5

— 1

+ 1

6

— 1

— 1

7

+ 1

1

8

+ 1

1

9

+ 1

— 1

10

+ 1

1

11

+ 1

+ 1

12

1

+ 1

13

1

+ •

Л П Э 1-3 Л П Э 1-4

— 1

+

1.

— 1

+

1

+ 1

+

1

— 1

-j-1

— 1

+

1

— 1

1

— 1

— 1

— 1

+

1

+ 1

+

1

+ 1

+

1

 

 

+ 1

+

1

+ 1

+ 1

+ 1

1

14

1

+ 1 — 1

1

Л П Э 1-5

К л а с с

— 1

I

_j_I

I

+

1

I

+

1

I

+

1

I

+

1

I

— 1

I I

- ■

 

I I

 

 

1

I I

+

1

I I

+

1

I I

+

1

II

+

1

II

+

1

II

 

 

1

325

операционных усилителей представлен на рис. 11-14. Для реализации настраиваемых коэффициентов в макете ис­ пользуются малогабаритные многооборотные потенцио­ метры типа СП-5-15. В схеме установки значений десяти­ мерного вектора признаков в макете использованы много­ оборотные потенциометры. Совместно со схемой многослой­ ной СР в макете реализована схема управления, которая обеспечивает включение в мостовую схему с эталонным де­ лителем и нуль-органом определенного переменного со­ противления ЛПЭ.

Макет выполнен в виде шкафа с наклонной верхней па­ нелью (рис. 11-15— 11-17). Спереди за открывающейся крышкой расположена дополнительная панель (рис. 11-18), на которой смонтирован выходной логический блок. Панель, на которой расположены переключатели структуры, опе­ рационные усилители и блоки их обратных связей, распо­ ложена за задней крышкой (рис. 11-17). На рис. 11-19 изо­ бражена верхняя панель макета.

Работа с макетом основана на использовании таблицы значений настраиваемых коэффициентов и таблицы значе­ ний признаков распознаваемых объектов.

ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ

Представленная в книге методика синтеза многослойных систем распознавания образов позволяет подойти к про­ блеме сравнения СР различных типов. Достаточно очевидно, что если сравниваются СР различных типов по качеству выполняемой частной задачи распознавания, то такое срав­ нение является некорректным. Для корректного сравнения СР различных типов необходимо рассматривать априорную информацию, данную для проектирования СР. Ниже пред­

ставлены

виды априорной

информации, необходимость

в которых

на разных этапах

синтеза СР показана выше:

1) априорные характеристики пространства «указаний

учителя» СР о числе классов

(два, К и континуум);

2 ) априорные характеристики нестационарности вход­ ного сигнала СР;

3)функция «квалификации учителя» СР от двух аргу­ ментов, являющихся индексами соответствующих классов;

4)функция «собственного мнения учителя СР о своих способностях». Это также функция двух аргументов, яв­ ляющихся индексами соответствующих классов;

5 ) априорные вероятности появления классов;

329

6 ) априорные характеристики пространства решений (два, /Ср, континуум решений);

7) класс критериев первичной оптимизации СР; 8 ) функция потерь, возникающих при отнесении систе­

мой образов одного класса к другому; 9) априорная информация об условных функциях рас­

пределения f' (x/s);

10) априорная информация о фиксированной структуре разомкнутой СР при построении СР с фиксированной струк­ турой, настраивающейся по замкнутому циклу;

11) априорная информация о типе структуры при по­ строении СР с переменной структурой;

12) априорная информация о соответствии функциона­ лов первичной и вторичной оптимизации при построении СР с фиксированной структурой, настраивающихся по замкнутому циклу;

13)априорная информация о методике поиска экстре­ мума функционала вторичной оптимизации;

14)априорная информация о наличии и виде ограниче­ ний на настраиваемые коэффициенты;

15)априорная информация о методе выбора коэффици­ ентов параметрической матрицы К* системы поиска экстре­ мума функционала вторичной оптимизации;

16)априорная информация о параметрах поисковых

колебаний в том случае, если СР не может быть построена

ввиде аналитической системы;

17)априорная информация о начальных условиях для настройки;

18)априорная информация о классе типовых входных сигналов СР;

19)априорная информация о степени усложнения струк­ туры разомкнутой СР на каждом шаге и способе проведе­ ния данного усложнения при построении СР с переменной структурой.

Объективное сравнение СР различных типов необхо­ димо проводить, сравнивая априорную информацию, дан­ ную для их построения, а также качество работы СР при типовых и реальных входных сигналах.

В дополнение к этому необходимо отметить, что резуль­ таты синтеза многослойных систем распознавания образов нужно рассматривать с нескольких позиций независимо. Это необходимо для более глубокого понимания перспек­ тив дальнейшего развития методов синтеза многослойных систем распознавания образов.

330

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ