Разработка программных средств по распознаванию образов - Дипломная работа

.2 Предмет разработки и функциональные требования3.1 Назначение и цель создания4.3 Расчет затрат на создание и функционирование электронного ресурса дистанционного обучения5.2 Безопасность, эргономика и техническая эстетика рабочего места инженера-программистапредметная область программа распознавание образРаспознавание речи, печатного и рукописного текста, различных изображений значительно упрощает взаимодействие человека с компьютером, создает предпосылки для применения различных систем искусственного интеллекта. Способность восприятия внешнего мира в форме образов позволяет с определенной достоверностью узнавать бесконечное число объектов на основании ознакомления с конечным их числом, а объективный характер основного свойства образов позволяет моделировать процесс их распознавания. Актуальность данной дипломной работы заключается в создании программного средства, которое позволит пользователям решать с помощью ПЭВМ многие задачи по распознаванию и изменению электронных образов в различных отраслях народного хозяйства и видах человеческой деятельности, начиная от геологии и медицины и заканчивая военным делом. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи: - проанализировать существующие методики создания программных средств и выбрать наиболее подходящую, оценивая преимущества и недостатки каждой методики;Однако помимо классических идей этого ряда возникали и методы основанные на совершенно иной природе, и как показывала практика решения некоторых задач, они зачастую давали лучший результат нежели решения, основанные на переусложненных математических моделях. А исходные данные этих задач, как правило, задавались в виде обрывочных сведений об изучаемых объектах, например в виде набора заранее расклассифицированных объектов. В контекст данной науки органично вошли и поставленные еще древними философами вопросы о природе нашего познания, нашей способности распознавать образы, закономерности, ситуации окружающего мира. Таким образом, в природе мы видим, что феномен мышления и сознания явно базируется на способностях к распознаванию образов и дальнейший прогресс науки об интеллекте непосредственно связан с глубиной понимания фундаментальных законов распознавания. Одна из основных задач распознавания образа - выбор правила (решающей функции) D, в соответствии с которым по значению контрольной реализации Х устанавливается ее принадлежность к одному из образов, т. е. указываются «наиболее правдоподобные» значения характеристики S для данного Х.Распознаванием образов называются задачи построения и применения формальных операций над числовыми или символьными отображениями объектов реального или идеального мира, результаты решения которых отражают отношения эквивалентности между этими объектами. При построении алгоритмов распознавания классы эквивалентности могут задаваться исследователем, который пользуется собственными содержательными представлениями или использует внешнюю дополнительную информацию о сходстве и различии объектов в контексте решаемой задачи. В противном случае, т.е. когда автоматизированная система решает задачу классификации без привлечения внешней обучающей информации, говорят об автоматической классификации или «распознавании без учителя». В основе данной классификации лежит различие в формальных методах распознавания образов и поэтому опущено рассмотрение эвристического подхода к распознаванию, получившего полное и адекватное развитие в экспертных системах. При этом исследователь сам определяет, какую информацию и каким образом система должна использовать для достижения требуемого эффекта распознавания.Отличительной особенностью интенсиональных методов является то, что в качестве элементов операций при построении и применении алгоритмов распознавания образов они используют различные характеристики признаков и их связей.Эти методы распознавания образов заимствованы из классической теории статистических решений, в которой объекты исследования рассматриваются как реализации многомерной случайной величины, распределенной в пространстве признаков по какому-либо закону. Они базируются на байесовской схеме принятия решений, апеллирующей к априорным вероятностям принадлежности объектов к тому или иному распознаваемому классу и условным плотностям распределения значений вектора признаков.В данной группе методов считается известным общий вид решающей функции и задан функционал ее качества. На основании этого функционала по обучающей последовательности находят наилучшее приближение решающей функции. Основным достоинством методов, основанных на предположениях о классе решающих функций, является ясность математической постановки задачи распознавания, как задачи поиска экстремума. Многообразие методов этой группы объясняется широким спектром используемых функционалов качества решающего правила и алгоритмов поиска экстремума. Обобщением рассматриваемых алгоритмов, к которым относятся, в частности, алгоритм Ньютона, алгоритмы перцептронного типа и др., является метод стохастической аппрок

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ: ИДЕИ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

1.1 Теория распознавания образов

1.2 Методики распознавания образов: преимущества и недостатки

1.2.1 Интенсиональные методы

1.2.2 Методы, основанные на оценках плотностей распределения значений признаков

1.2.3 Методы, основанные на предположениях о классе решающих функций

1.2.4 Логические методы

1.2.5 Лингвистические (структурные) методы

1.2.6 Экстенсиональные методы

1.2.7 Метод сравнения с прототипом

1.2.8 Метод k ближайших соседей

1.2.9 Алгоритмы вычисления оценок

1.2.10 Коллективы решающих правил

1.3 Проблемы и перспективы распознавания образов

2. ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ