人工智能簡(jiǎn)介知識(shí)拓展

1、第一章《人工智能簡(jiǎn)介》知識(shí)拓展4模式識(shí)別在日常生活中，我們經(jīng)常都在進(jìn)行著模式識(shí)別。例如當(dāng)我們?cè)陂喿x報(bào)紙時(shí)，首先看到的是一個(gè)個(gè)漢字，唯有先識(shí)別個(gè)別的漢字，才能進(jìn)一步識(shí)別句子，最后再理解句子的含義，其中漢字的識(shí)別就是一種模式識(shí)別；當(dāng)我們?cè)诩抑?，?duì)周?chē)母鞣N物體都進(jìn)行著模式識(shí)別，如果想喝水，首先需要識(shí)別出水杯在哪兒，然后進(jìn)行倒水和喝水。那么，計(jì)算機(jī)又是怎樣來(lái)模仿人類(lèi)的模式識(shí)別本領(lǐng)的？除人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)外，計(jì)算機(jī)進(jìn)行模式識(shí)別的方法大體上可以分為兩大

2、類(lèi)：即決策方法和句法結(jié)構(gòu)分析法。決策識(shí)別方法就是對(duì)模式的統(tǒng)計(jì)分類(lèi)方法，即采用概率統(tǒng)計(jì)理論中的貝葉斯方法進(jìn)行決策的模式識(shí)別技術(shù)，識(shí)別方法如圖1.33所示。預(yù)處理輸入模式特征抽取分類(lèi)器X1X2…Xn決策模塊輸出結(jié)果一組特征向量識(shí)別過(guò)程是首先通過(guò)輸入裝置將外部信息輸入到電腦的預(yù)處理模塊，經(jīng)過(guò)排除干擾、處理之后，進(jìn)入特征抽取模塊。電腦依靠被識(shí)別對(duì)象的不同特征表現(xiàn)來(lái)識(shí)別不同模式。特征度量（在圖1.33中用xi[i=12…n]來(lái)表示)的多少取決于識(shí)

3、別對(duì)象。例如，對(duì)漢字的識(shí)別，方塊的上、下、左、右4個(gè)部位上筆畫(huà)的式樣、字的筆劃總數(shù)等都可以作為特征度量。提取出來(lái)的特征度量，再送到分類(lèi)器去進(jìn)行分析、綜合，按特征的不同把輸入模式納入某一具有相似特征的對(duì)象類(lèi)。最后由決策模塊作出判斷、輸出識(shí)別結(jié)果。樣本匹配法是決策論方法的一個(gè)特例，下面介紹一個(gè)大為簡(jiǎn)化的樣本匹配法來(lái)識(shí)別漢字的例子（如圖1.34所示）。假設(shè)輸入的是完全規(guī)范化的印刷體漢字，并且用一個(gè)8x8的方陣來(lái)表示漢字“大”的筆劃：有筆劃覆蓋

4、的地方用黑色小方點(diǎn)拼湊而成，在計(jì)算機(jī)中可以用二進(jìn)制碼“1”來(lái)代表黑點(diǎn)，“0”來(lái)代表空白點(diǎn)。這樣漢字的“特征”就可以用8個(gè)字節(jié)的編碼形式來(lái)表示，在計(jì)算機(jī)中，還需要有一個(gè)漢字的樣本庫(kù)，存儲(chǔ)著每個(gè)不同漢字的特征向量集。當(dāng)計(jì)算機(jī)“讀進(jìn)”一個(gè)漢字并經(jīng)過(guò)特征抽取而得到相應(yīng)的特征向量集后，就從樣本庫(kù)中查找出與輸入向量集恰好相匹配的樣本特征向量集。這個(gè)樣本向量集代表的漢字“大”就是所識(shí)別的結(jié)果了。圖1.33模式識(shí)別的決策論方法圖1.34對(duì)漢字“大”的識(shí)

5、別過(guò)程對(duì)于復(fù)雜的圖像或景物，往往將它分解為若干個(gè)較小的部分；每個(gè)部分又可分解為若干個(gè)基本圖素，例如：圓、橢圓、矩形、方形、三角形、梯形等；每個(gè)圖素又可分解為線(xiàn)段、左直角、右直角、銳角、鈍角、圓弧等更小的圖素。這樣就把一個(gè)大對(duì)象的模式識(shí)別問(wèn)題轉(zhuǎn)化為由粗到細(xì)的多層次特征識(shí)別問(wèn)題。結(jié)構(gòu)模式識(shí)別或句法模式識(shí)別是另一種不同于決策論方法的模式識(shí)別方法，基本思想是把最基本的圖素，也就是最底層的圖素看作是類(lèi)似于語(yǔ)言中“單詞”或“字母”；一個(gè)圖像或圖形模

6、式就像是一個(gè)“句子”；從圖像或圖形模式分解出來(lái)的子模式，可能還有子模式的子模式，就是“短語(yǔ)”或“子句”等，怎樣由“單詞”一步一步地構(gòu)成合法“句子”的規(guī)則，就是這種語(yǔ)言的語(yǔ)法。這樣就可以把模式識(shí)別問(wèn)題轉(zhuǎn)化為句法分析問(wèn)題，如圖1.35所示。預(yù)處理輸入模式模式表達(dá)句法分析輸出模式句法規(guī)則庫(kù)模式樣本圖1.35模式識(shí)別的句法分析方法實(shí)現(xiàn)這種方法的關(guān)鍵在于怎樣分解和表達(dá)一個(gè)模式。例如假設(shè)識(shí)別對(duì)象是一種完全由垂直或水平線(xiàn)段構(gòu)成的圖案，這樣可以用4個(gè)不