Оптимизация алфавита классов и словаря признаков

Процесс распознавания включает такую последовательность операций:

• — прием на входе систем распознавания образа распознаваемого объекта;
• — сопоставление апостериорной информации поступившего объекта с имеющимся в системе распознавания априорным описанием классов всех объектов, подлежащих распознаванию (объектов, на которые рассчитана система); продукционный диагностирующий миома эндометриоз
• — принятие решения об отнесении объекта, образ которого был принят, к одному из классов.

Правило, согласно которому объекту, образ которого принят, ставится в соответствие наименование класса, называется решающим правилом.

В литературе широко распространено мнение, что суть проблемы распознавания и состоит в определении такого решающего правила. То есть, центральной задачей часто считается нахождение в признаковом пространстве таких границ, которые некоторым оптимальным образом (например, по критерию минимума ошибок распознавания) разделяют это пространство на области, соответствующие классам.

При этом нами четко установлено, что в зависимости от объема априорной информации возможно два подхода к определению решающих правил (границ между классами в признаковом пространстве):

• 1. Непосредственное предварительное определение при достаточном количестве априорной информации (системы распознавания без обучения).
• 2. Постепенное уточнение в ходе работы систем распознавания по назначению при наборе достаточного количества информации (обучающиеся системы распознавания).

Каждый их подходов основан на том, что априорный словарь признаков и алфавит классов известны. При отсутствии априорного алфавита классов применяется подход, реализуемый в самообучающейся системе распознавания. Однако при этом заранее должны быть известны словарь признаков и, кроме того, набор некоторых правил назначения классов в процессе самообучения. Решающие правила здесь определяются как итог нахождения алфавита классов.

Исторически сложилось, что первые теоретические и прикладные работы в области распознавания основывались на полной определенности алфавита классов и словаре признаков. При этом проблема распознавания сводилась обычно к проблеме оптимального в некотором смысле определения решающих правил, решающих границ между классами.

Широкая практика создания систем распознавания в последующие годы (особенно в военных приложениях) и дальнейшее развитие теории распознавания убедительно показали, что приведенное отношение устарело. При построении реальных систем распознавания даже при известных признаках и классах приходится решать сложную и дорогостоящую задачу разработки, ввода и использования специальных измерительных средств и комплексов таких средств с ЭВМ. Эти средства и комплексы оказываются главным элементом в получении признаков распознавания.

При этом реализация решающего правила — это алгоритмическая задача, решение которой отодвигается на второй план сложностью и ценой задачи создания измерительных средств.

Кроме того, для логических и структурных систем распознавания о поиске решающих правил вообще не может быть и речи. Они известны в логических системах распознавания — это правила определения неизвестных в булевых уравнениях, в структурных — правила определения правильности конструкции предложения. Этот факт поэтому и является дополнительным доказательством первостепенной важности задачи определения признаков и классов.

В результате представляется возможным сформулировать назначение любой системы распознавания.

Назначение системы распознавания — получение информации, необходимой для принятия решения о принадлежности неизвестных объектов (явлений) к тому или иному классу.

Такое определение наиболее плодотворно для сложных систем.

Оно заставляет сосредоточить усилия в создании систем распознавания на главном направлении.

Цель создания систем распознавания — обеспечение высокой эффективности принимаемых решений в управлении.

Приведенные определения позволяют более критично отнестись к тому факту, что информация, которая лежит в основе принятия решений и обеспечивает достижение цели распознавания, основывается на эвристическом методе ее получения.

Из рассмотрения содержания задач построения систем распознавания следует, что словарь признаков распознавания и алфавит классов формируются человеком на основе его знаний, опыта, интуиции. В то же время ответственность за решения может быть очень велика.