Интеллектуальные информационные системы. Дубровин А.Д. - 125 стр.

UptoLike

Составители: 

160
В
целом
процедура
идентификации
объекта
на
основании
конечного
числа
признаков
,
составляющих
понятие
образа
,
состоит
из
двух
этапов
:
обучения
на
конечном
множестве
примеров
и
построения
надежной
системы
ассоциаций
или
диссоциаций
признаков
опознаваемого
объекта
с
признаками
объектов
примеров
.
В
результате
обучения
распознающая
система
должна
«
научиться
»
вполне
однозначно
реагировать
на
все
объекты
одного
образа
и
не
реагировать
(
или
реагировать
совершенно
иначе
)
на
все
объекты
других
образов
.
Объекты
-
примеры
могут
быть
представлены
в
виде
графических
изображений
,
аудио
информации
,
текстов
,
описаний
явлений
внешнего
мира
,
данных
анализов
состояния
организма
,
сигналами
датчиков
параметров
технического
объекта
и
др
.
Важно
,
чтобы
в
процессе
обучения
указывались
только
сами
объекты
и
их
принадлежность
конкретному
образу
.
После
того
,
как
надежная система ассоциаций
создана
,
может
быть
начат
этап
распознавания
«
новых
»,
дотоле
незнакомых
системе
объектов
Автоматизация
этих
процедур
и
составляет
содержание
этапа
обучения
распознаванию
конкретного
образа
.
В
том
случае
,
когда
человек
сам
определяет
,
а
затем
навязывает
машине
правило
идентификации
,
процедура
является
полуавтоматической
,
так
как
основную
и
главную
часть
проблемы
(
обучение
)
человек
берет
на
себя
.
Проблема
обучения
распознаванию
образов
интересна
как
с
прикладной
,
так
и
с
принципиальной
точки
зрения
.
В
прикладном
аспекте
решение
этой
проблемы
важно
тем
,
что
оно
открывает
возможность
автоматизировать
многие
процессы
,
которые
до
сих
пор
связывали
лишь
с
деятельностью
человеческого
мозга
.
Принципиальное
значение
проблемы
тесно
связано
с
вопросами
,
которые
все
чаще
возникают
в
связи
с
развитием
идей
кибернетики
:
что
может
и
чего
принципиально
не
может
делать
машина
?
В
какой
мере
возможности
машины
могут
быть
приближены
к
возможностям
человека
-
в
частности
,
может
ли
машина
перенять
у
человека
умение
производить
определенные
действия
в
зависимости
от
ситуаций
,
возникающих
в
окружающей
среде
?
Пока
ясно
одно
-
если
человек
может
осознать
свое
умение
,
а
потом
описать
его
(
то
есть
объяснить
,
почему
и
как
он
производит
именно
такие
действия
в
ответ
на
определенное
состояние
внешней
среды
,
или
по
какому
правилу
он
объединяет
отдельные
объекты
в
образы
),
то
его
умение
без
принципиальных
трудностей
может
быть
передано
машине
.
Если
же
человек
обладает
умением
,
но
не
может
осознать
его
,
то
остается
только
один
путь
передачи
такого
умения
машине
-
обучение
примерами
.
Круг
задач
,
которые
могут
решаться
с
помощью
систем
автоматического
распознавания
образов
(
САРО
),
чрезвычайно
широк
.
Как
уже
отмечалось
в
параграфе
1.6,
сюда
относятся
не
только
задачи
распознавания
зрительных
и
слуховых
образов
,
но
и
задачи
распознавания
сложных
процессов
и
явлений
,
возникающих
,
например
,
при
выборе
целесообразных
действий
по
управлению
технологическими
,
экономическими
,
транспортными
или
военными
операциями
.
К
классу
задач
автоматического
распознавания
образов
в
полной
мере
относится
и
задача
автоматического
(
машинного
)
перевода
с
одного
естественного
языка
на
другой
.
В
каждой
из
перечисденных
задач
анализируются
некоторые
явления
,
процессы
,
состояния
внешнего
мира
,
являющиеся
объектами
наблюдения
.
Прежде
чем
начать
анализ
какого
-
либо
объекта
,
нужно
получить
о
нем
определенную
,
каким
-
либо
способом
упорядоченную
информацию
.
Такая
информация
представляет
собой
обобщенную
характеристику
объектов
,
их
отображение
на
множестве
воспринимающих
органов
(
рецепторов
)
распознающей
системы
.
Каждый
объект
наблюдения
может
воздействовать
на
рецепторы
САРО
по
-
разному
,
в
зависимости
от
условий
восприятия
.
Любое
отображение
признаков
объекта
рецепторами
системы
,
независимо
от
его
положения
относительно
этих
рецепторов
,
принято
называть
изображением объекта
,
а
множества
таких
изображений
,
объединенные
какими
-
либо
общими
свойствами
,
и
представляют
собой
образ
.
При
решении
задач
управления
с
помощью
САРО
вместо
термина
«
изображение
объекта
»
иногда
применяют
термин
«
состояние
объекта
».
Совокупность
состояний
сложного
объекта
,
каждое
из
которых
характеризуется
определенными
значениями
его
      В целом процедура идентификации объекта на основании конечного числа
признаков, составляющих понятие образа, состоит из двух этапов: обучения на конечном
множестве примеров и построения надежной системы ассоциаций или диссоциаций
признаков опознаваемого объекта с признаками объектов – примеров. В результате
обучения распознающая система должна «научиться» вполне однозначно реагировать на
все объекты одного образа и не реагировать (или реагировать совершенно иначе) на все
объекты других образов. Объекты - примеры могут быть представлены в виде графических
изображений, аудио информации, текстов, описаний явлений внешнего мира, данных
анализов состояния организма, сигналами датчиков параметров технического объекта и др.
Важно, чтобы в процессе обучения указывались только сами объекты и их принадлежность
конкретному образу. После того, как надежная система ассоциаций создана, может быть
начат этап распознавания «новых», дотоле незнакомых системе объектов
       Автоматизация этих процедур и составляет содержание этапа обучения
распознаванию конкретного образа. В том случае, когда человек сам определяет, а затем
навязывает машине правило идентификации, процедура является полуавтоматической, так
как основную и главную часть проблемы (обучение) человек берет на себя.
      Проблема обучения распознаванию образов интересна как с прикладной, так и с
принципиальной точки зрения. В прикладном аспекте решение этой проблемы важно тем,
что оно открывает возможность автоматизировать многие процессы, которые до сих пор
связывали лишь с деятельностью человеческого мозга. Принципиальное значение
проблемы тесно связано с вопросами, которые все чаще возникают в связи с развитием
идей кибернетики: что может и чего принципиально не может делать машина? В какой
мере возможности машины могут быть приближены к возможностям человека - в
частности, может ли машина перенять у человека умение производить определенные
действия в зависимости от ситуаций, возникающих в окружающей среде?
       Пока ясно одно - если человек может осознать свое умение, а потом описать его (то
есть объяснить, почему и как он производит именно такие действия в ответ на
определенное состояние внешней среды, или по какому правилу он объединяет отдельные
объекты в образы), то его умение без принципиальных трудностей может быть передано
машине. Если же человек обладает умением, но не может осознать его, то остается только
один путь передачи такого умения машине - обучение примерами.
      Круг задач, которые могут решаться с помощью систем автоматического
распознавания образов (САРО), чрезвычайно широк. Как уже отмечалось в параграфе 1.6,
сюда относятся не только задачи распознавания зрительных и слуховых образов, но и
задачи распознавания сложных процессов и явлений, возникающих, например, при выборе
целесообразных действий по управлению технологическими, экономическими,
транспортными или военными операциями. К классу задач автоматического распознавания
образов в полной мере относится и задача автоматического (машинного) перевода с одного
естественного языка на другой. В каждой из перечисденных задач анализируются
некоторые явления, процессы, состояния внешнего мира, являющиеся объектами
наблюдения. Прежде чем начать анализ какого-либо объекта, нужно получить о нем
определенную, каким-либо способом упорядоченную информацию. Такая информация
представляет собой обобщенную характеристику объектов, их отображение на множестве
воспринимающих органов (рецепторов) распознающей системы.
      Каждый объект наблюдения может воздействовать на рецепторы САРО по-разному, в
зависимости от условий восприятия. Любое отображение признаков объекта рецепторами
системы, независимо от его положения относительно этих рецепторов, принято называть
изображением объекта, а множества таких изображений, объединенные какими-либо
общими свойствами, и представляют собой образ.
     При решении задач управления с помощью САРО вместо термина «изображение
объекта» иногда применяют термин «состояние объекта». Совокупность состояний
сложного объекта, каждое из которых характеризуется определенными значениями его

                                                                                      160