Математическое моделирование / II / lab_6 / Lab_6

Лабораторная работа #6

Распознавание образов букв

с помощью аппарата ИНС

Цель работы: убедиться в возможности использования аппарата ИНС для распознавания образов букв русского алфавита.

Введение. Распознавание образов (pattern recognition) – это процесс анализа графических изображений и выделение их в определенный класс по отдельному отличительному признаку или совокупности признаков [1]. В настоящее время эта область является достаточно развитой, прежде всего благодаря решению проблемы распознавания текстовой информации, вводимой как графический образ. Современные программы распознавания текстовой информации работают достаточно надежно (например, FineReader). Однако, проблема распознавания рукописного текста в настоящее время окончательно не решена.

В данной лабораторной работе предлагается изучить основные приемы распознавания букв русского алфавита с помощью аппарата ИНС.

Порядок выполнения работы

1. Выбрать 4-5 букв русского алфавита, значительно различающиеся друг от друга в написании.

2. Нарисовать на матрице (рис. 1) возможные образы представления выбранных букв; размер матрицы выбрать 5 х 6 элементов; нумерацию элементов выбрать в соответствии с рис. 1.

3. Сформировать обучающую матрицу в соответствии с рис. 2. Выбранные буквы обозначить соответственно цифрами 1,2, и т.д.

4. Сформировать первичную структуру сети и сделать попытки ее обучения.

5. За счет изменения структуры ИНС добиться хорошей ее обучаемости сети.

6. Предъявить нейронной сети образы букв, имеющиеся в таблице и убедиться в уверенной их идентификации.

7. Предъявить нейронной сети образы букв, содержащие по 1-2 ошибки и убедиться в возможности их идентификации. Оценить максимальное число ошибок, при которых ИНС еще уверенно распознает буквы.

Отчет о работе, оформленный в виде файла в Microsoft Word должен содержать: постановку задачи, обучающие последовательности, апробированные варианты структур ИНС и результаты их обучения (максимальная относительная погрешность), оценку максимального числа ошибок, при которых ИНС уверенно распознает буквы.

Рис. 1. Матрица для изображения образов букв.

Рис. 2. Примеры пяти различных образов буквы «А» и образец матрицы входов, предназначенный для обучения искусственной нейронной сети.

Литература

1. Першинов В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. М.: Финансы и статистика. 1991. 543 с.

Вопросы для самопроверки

1. Как выбирается структура ИНС-модели для распознавания образов букв?

2. От чего зависит погрешность распознавания букв? Как можно повысить качество распознавания?