Змістовий модуль 2. Практичні галузі застосування систем розпізнавання

Методи розпізнавання образів та технічні системи, що реалізують ці методи, широко використовуються на практиці. Наведемо деякі з них.

1) Розпізнавання літер. Окрім усього іншого, ця проблема має велике значення для власне комп’ютерних технологій. Системи розпізнавання літер працюють разом зі сканерами - пристроями, які використовуються для введення до комп’ютера друкованих зображень і текстів. При введенні друкованого тексту сканер формує лише графічне зображення; для того, щоб створити текстовий документ, з яким може працювати текстовий редактор, необхідно класифікувати на цьому зображенні окремі літери. Аналогічним чином, розпізнавання літер є необхідним для підтримки пристроїв рукописного введення. Цими пристроями, зовні схожими на звичайну авторучку, часто комплектуються надпортативні комп’ютери (персональні помічники). Основна мета цих пристроїв - замінити введення з клавіатури, що є незручним для багатьох користувачів розпізнавання літер і цифр з метою введення даних в ЕОМ.

2) Розпізнавання мови. Сьогодні інтенсивно розвиваються технології, пов’язані, по-перше, з голосовим керуванням комп’ютером, а по-друге - з введенням текстів з голосу з метою введення даних в ЕОМ або управління системою розпізнавання фраз або слів в тексті, написаному на формальній або природній мові. Це обумовлено тим, що різні варіанти написання букв і вимовляння слів пристосовані до людського сприйняття.

3) Технічна діагностика, діагностика несправностей машин і окремих їх деталей; На виробництві часто виникає проблема автоматизувати контроль якості деталей. Завдання полягає у тому, щоб виявити, чи є деталь дефектною, чи ні. Якщо ж з’ясовується, що деталь має дефект, то потрібно визначити тип цього дефекту.

4) Медична діагностика. Системи розпізнавання часто використовуються і в медичній практиці. Найтиповіша ситуація полягає в тому, що ті чи інші захворювання діагностуються на основі аналізу кардіограм, рентгенівських знімків і т.п., діагностика хвороб, де безперервна множина рішень є множинучю способів лікування; Автоматична класифікація живих клітин, наприклад, кров'яних тілець, спостережуваних під мікроскопом.

5) Обробка даних геологічної розвідки, при якій рішення ухвалюються щодо наявності певних копалин.

6) В військовій справі - обробка сигналів, радіолокацій, з прийняття рішень щодо наявності певних об'єктів, що виявляються, а також щодо значень параметрів, що характеризують ці об'єкти (свій – чужий).

7) Обробка фотографій слідів частинок у фізичних експериментах з метою визначення параметрів частинок і відбору знімків, що містять події, що цікавлять фізика.

8) Розпізнавання алгебраїчних, виразів певних типів при виконанні формальних перетворень над формулами за допомогою ЕОМ.

9) Дактилоскопія – це встановлення особи людини по відбитках пальця, а точніше, по так званому папілярному візерунку. Дактилоскопія ґрунтується на тому, що по-перше відбиток пальця унікальний (за всю історію дактилоскопії не було виявлено двох співпадаючих відбитків пальців, що належать різним особам), а по-друге, папілярний узор не міняється впродовж всього життя людини. Розвиваються також системи, які вирішують проблему ідентифікації відбитків пальців і тощо.

10) Охоронні системи. Застосування методів розпізнавання в охоронних системах пов’язано в першу чергу з проблемою ідентифікації. Наприклад, потрібно ідентифікувати деяку особу, щоб визначити, чи має вона право входити на територію, що охороняється.

11) Робототехніка. Застосування методів розпізнавання в робототехніці є абсолютно природним і необхідним, оскільки роботи повинні безпосередньо сприймати зовнішній світ, і мати пристрої машинного зору.

12) Автоматизовані системи керування автомобілем. Розпізнавання ситуації на дорозі та контроль за управлінням.

Всі задачі істотно відрізняються за своєю природою. Тому необхідно знайти такий спосіб класифікації вхідних сигналів, який якомога точніше відповідав би класифікації, здійснюваній людиною.

Серед перерахованих вище завдань розпізнавання тільки частина задач має із самого початку формальну математичну постановку. Вона базується на більш менш обґрунтованих гіпотезах про процеси, що визначають залежність первинних ознак від тих величин або параметрів, щодо значень яких необхідно ухвалювати рішення. Ці гіпотези можуть відноситися до властивостей різних підмножин або до властивостей вирішальних функцій, або до характеру процесів, що породжують спостережувані сигнали.