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模式识别

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指挥自动化学院《人工智能》课程读书报告

模式识别

姓名:舒露华

队别:指院六队

学号: 3092008322

专业:计算机与科学专业(合训)

任课教员:赖俊

解放军理工大学指挥自动化学院

二〇一二年一月

目录

1.什么是模式 (1)

2.模式识别的概念 (1)

3.模式的分类 (2)

3.1有监督和无监督 (2)

3.2抽象和具体 (3)

4.模式识别方法的分类 (3)

4.1统计模式识别 (4)

4.2句法结构模式识别 (4)

4.3模糊模式识别 (4)

4.4人工神经网络识别 (5)

5.模式识别的应用 (5)

5.1文字识别 (5)

5.2语音识别 (5)

5.3指纹识别 (6)

5.4遥感 (6)

5.5医学诊断 (6)

6.发展前景 (6)

6.1语音识别技术 (6)

6.2生物认证技术 (7)

6.3数字水印技术 (7)

7.结语 (7)

1.什么是模式

什么是模式呢?广义地,存在于时间和空间中可观察的事物,如果我们可以区别它们是否相同或是否相似,都可以称之为模式。但模式所指的不是事物本身,而是我们从事物获得的信息。因此,模式往往表现为具有时间或空间分布的信息。由于主要讨论的是用计算机进行模式识别,信息进人计算机之前通常要经过取样和量化,在计算机中具有时空分布的信息表现为向量即数组。数组中元素的序号可以对应时间与空间,也可以对应其他的标识。例如,医生根据各项化验指标判断疾病种类的模式识别过程中,各种化验项目并不对应实际的时间或空间。因此,对于上面所说的时间与空间应作更广义、更抽象的理解。

人们为了掌握客观事物,按事物相似的程度组成类别。模式识别的作用和目的就在于面对某一具体事物时将其正确地归人某一类别。例如,数字“4"可以有各种不同的字体或写法,但它们都属于同一类,即使我们看到从未见过的某种写法的“4”,也能正确地将其分到“4”这一类别中去。从不同角度看人脸,视网膜上的成像也不同,但我们可以识别出这个人是谁,把所有不同角度的像都归人某个人这一类。如果给每个类命名,并且用特定的符号来表达这个名字,那么模式识别可以看成是从具有时间和空间分布的信息向着符号所作的映射。

通常,我们把通过对具体的个别事物进行观泌所得到的具有时间和空间分布的信息称为模式.而把棋式所属的类别或同一类中模式的总体称为模式类(或简称为类)。也有人习惯于把模式类称为模式,而把个别具体的模式称为样本,这种用词的不同可以从上下文弄清其含义,井不会引起误解。

2.模式识别的概念

模式识别(Pattern Recognition)是人类的一项基本智能,在日常生活中,人们经常在进行“模式识别”。随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的

部分脑力劳动。(计算机)模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。

模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别又常称作模式分类,从处理问题的性质和解决问题的方法等角度,模式识别分为有监督的分类(Supervised Classification)和无监督的分类(Unsupervised Classification)两种。二者的主要差别在于,各实验样本所属的类别是否预先已知。一般说来,有监督的分类往往需要提供大量已知类别的样本,但在实际问题中,这是存在一定困难的,因此研究无监督的分类就变得十分有必要了。

我们在生活中时时刻刻都在进行模式识别。环顾四周,我们能认出周围的物体是桌子、椅子,能认出对面的人是张三、李四;听到声音,我们能区分出是汽车驶过还是玻璃碎裂,是猫叫还是人语。是谁在说话,说的是什么内容,闻到气味,我们能知道是炸带鱼还是臭豆腐。我们所具备的这些模式识别的能力看起来极为平常,谁也不会对此感到惊讶,就连猫狗也能认识它们的主人,更低等的动物也能区别食物和敌害。因此过去的心理学家也没有注意到模式识别的能力是个值得研究的问题,就像苹果落地一样见惯不惊。只有在计算机出现之后,当人们企图用计算机来实现人或动物所具备的模式识别的能力时,它的难度才逐步为人们所认识。本书讨论的模式识别是指用计算机实现人的模式识别能力。由于目前计算机的模式识别在多数方面还远不如人,因此研究人脑中的模式识别过程对提高机器的能力是有益的;反之,研究机器模式识别的能力对于理解人脑中的过程也有很大帮助,认知心理学的很多新模型即得益于此。

3.模式的分类

3.1有监督和无监督

模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别又常称作模式分类,从处理问题的性质和解决问题的方法等角度,

模式识别分为有监督的分类(Supervised Classification)和无监督的分类(Unsupervised Classification)两种。二者的主要差别在于,各实验样本所属的类别是否预先已知。一般说来,有监督的分类往往需要提供大量已知类别的样本,但在实际问题中,这是存在一定困难的,因此研究无监督的分类就变得十分有必要了。

3.2抽象和具体

模式还可分成抽象的和具体的两种形式。前者如意识、思想、议论等,属于概念识别研究的范畴,是人工智能的另一研究分支。我们所指的模式识别主要是对语音波形、地震波、心电图、脑电图、图片、照片、文字、符号、生物传感器等对象的具体模式进行辨识和分类。

4.模式识别方法的分类

模式识别研究主要集中在两方面,一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的,属于认识科学的范畴,二是在给定的任务下,如何用计算机实现模式识别的理论和方法。前者是生理学家、心理学家、生物学家和神经生理学家的研究内容,后者通过数学家、信息学专家和计算机科学工作者近几十年来的努力,已经取得了系统的研究成果。

应用计算机对一组事件或过程进行辨识和分类,所识别的事件或过程可以是文字、声音、图像等具体对象,也可以是状态、程度等抽象对象。这些对象与数字形式的信息相区别,称为模式信息。

模式识别所分类的类别数目由特定的识别问题决定。有时,开始时无法得知实际的类别数,需要识别系统反复观测被识别对象以后确定。

模式识别与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有关系。它与人工智能、图像处理的研究有交叉关系。例如自适应或自组织的模式识别系统包含了人工智能的学习机制;人工智能研究的景物理解、自然语言理解也包含模式识别问题。又如模式识别中的预处理和特征抽取环节应用图像处理的技术;图像处理中的图像分析也应用模式识别的技术。

4.1 统计模式识别

统计模式识别方法是受数学中的决策理论的启发而产生的一种识别方法,它一般假定被识别的对象或经过特征提取向量是符合一定分布规律的随机变量。其基本思想是将特征提取阶段得到的特征向量定义在一个特征空间中,这个空间包含了所有的特征向量,不同的特征向量,或者说不同类别的对象都对应于空间中的一点。在分类阶段,则利用统计决策的原理对特征空间进行划分,从而达到识别不同特征的对象的目的。统计模式识别中个应用的统计决策分类理论相对比较成熟,研究的重点是特征提取。

4.2句法结构模式识别

又称结构方法或语言学方法。其基本思想是把一个模式描述为较简单的子模式的组合,子模式又可描述为更简单的子模式的组合,最终得到一个树形的结构描述,在底层的最简单的子模式称为模式基元。在句法方法中选取基元的问题相当于在决策理论方法中选取特征的问题。通常要求所选的基元能对模式提供一个紧凑的反映其结构关系的描述,又要易于用非句法方法加以抽取。显然,基元本身不应该含有重要的结构信息。模式以一组基元和它们的组合关系来描述,称为模式描述语句,这相当于在语言中,句子和短语用词组合,词用字符组合一样。基元组合成模式的规则,由所谓语法来指定。一旦基元被鉴别,识别过程可通过句法分析进行,即分析给定的模式语句是否符合指定的语法,满足某类语法的即被分入该类。

4.3模糊模式识别

模式识别(pattern recognition)是近30年来得到迅速发展的人工智能分支学科。模式识别不仅指感官对物体的感觉,它也是人们的一种基本的思维活动。根据被识别模式的性质,可以把识别行为分为两大类:具体事物的识别,如对文字、照片、音乐、语言等周围事物的识别;抽象事物的识别,如对已知的一个论点或一个问题的理解等。

模糊识别的模糊集方法即模糊模式识别是对传统模式识别方法即统计方法和句法方法的有用补充,就是能对模糊事物进行识别和判断,它的理论基础是模糊数学。模糊模式识别就是在模式识别中引入模糊数学方法,用模糊技术来设计机器识别系统,可简化识别系统的结构,更广泛、更深入地模拟人脑的思维过程,从而对客观事物进行更为有效的分类与识别。

4.4人工神经网络识别

人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息

处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。

人工神经网络的研究起源于对生物神经系统的研究。人工神经网络区别于其他识别方法的最大特点是它对待识别的对象不要求有太多的分析与了解,具有一定的智能化处理的特点。

5.模式识别的应用

5.1 文字识别

人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。

人工神经网络的研究起源于对生物神经系统的研究。人工神经网络区别于其他识别方法的最大特点是它对待识别的对象不要求有太多的分析与了解,具有一定的智能化处理的特点。

5.2 语音识别

语音识别技术技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。近年来,在生物识别技术领域中,声纹识别技术以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目,并日益成为人们日常生活和工作中重要且普及的安验证方式。

5.3 指纹识别

我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凹凸不平产生的纹路会形成各种各样的图案。而这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,是唯一的。依靠这种唯一性,就可以将一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,便可以验证他的真实身份。一般的指纹分成有以下几个大的类别:环型(loop),螺旋型(whorl),弓型(arch),这样就可以将每个人的指纹分别归类,进行检索。

5.4 遥感

我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凹凸不平产生的纹路会形成各种各样的图案。而这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,是唯一的。依靠这种唯一性,就可以将一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,便可以验证他的真实身份。一般的指纹分成有以下几个大的类别:环型(loop),螺旋型(whorl),弓型(arch),这样就可以将每个人的指纹分别归类,进行检索。

5.5 医学诊断

在癌细胞检测、X射线照片分析、血液化验、染色体分析、心电图诊断和脑电图诊断等方面,模式识别已取得了成效。

6.发展前景

模式识别技术是人工智能的基础技术,21世纪是智能化、信息化、计算化、网络化的世纪,在这个以数字计算为特征的世纪里,作为人工智能技术基础学科的模式识别技术,必将获得巨大的发展空间。在国际上,各大权威研究机构,各大公司都纷纷开始将模式识别技术作为公司的战略研发重点加以重视。

6.1 语音识别技术

语音识别技术正逐步成为信息技术中人机接口(Human Computer Interface, HCI)的关键技术,语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。中国互联网中心的市场预测:未来5年,中文语音技术领域将会有超过400亿人民币的市场容量,然后每年以超过30%的速度增长。

6.2 生物认证技术

生物认证技术(Biometrics)本世纪最受关注的安全认证技术,它的发展是大势所趋。人们愿意忘掉所有的密码、扔掉所有的磁卡,凭借自身的唯一性来标识身份与保密。国际数据集团(IDC)预测:作为未来的必然发展方向的移动电子商务基础核心技术的生物识别技术在未来10年的时间里将达到100亿美元的市场规模。

6.3 数字水印技术

90年代以来才在国际上开始发展起来的数字水印技术(Digital Watermarking)是最具发展潜力与优势的数字媒体版权保护技术。IDC预测,数字水印技术在未来的5年内全球市场容量超过80亿美元。

7.结语

模式识别从20世纪20年代发展至今,人们的一种普遍看法是不存在对所有模式识别问题都适用的单一模型和解决识别问题的单一技术,我们现在拥有的只是一个工具袋,所要做的是结合具体问题把统计的和句法的识别结合起来,把统计模式识别或句法模式识别与人工智能中的启发式搜索结合起来,把统计模式识别或句法模式识别与支持向量机的机器学习结合起来,把人工神经元网络与各种已有技术以及人工智能中的专家系统、不确定推理方法结合起来,深入掌握各种工具的效能和应有的可能性,互相取长补短,开创模式识别应用的新局面。

模式识别的研究现状与发展趋势

模式识别的研究现状与发展趋势 摘要:随着现今社会信息技术的飞速发展, 人工智能的应用越来越广泛, 其中模式识别是人工智能应用的一个方面。而且现今的模式识别的应用也越来越得到大家的重视与支持,在各方面也有重大的进步。模式识别也成为人们身边不可或缺的一部分。关键词:人工智能,技术,模式识别,前景 Abstract:In the modern society with the rapid development of information technology, the application of a rtificial intelligence is more and more extensive, among them pattern recognition is one of the ap ply of artificial intelligence. And now the application of pattern recognition is also more and more to get everyone's attention and support, in various aspects have significant progress. Pattern rec ognition has become an integral part of people around. Keywords: Artificial Intelligence, Technology,Pattern Recognition, prospects 一,引言 如今计算机硬件的高速发展, 以及计算机应用领域的不断开拓, 人们开始要求计算机能够更有效地感知诸如声音、文字、图像、温度、震动等人类赖以发展自身、改造环境所运用的信息资料。但就一般意义来说, 目前一般计算机却无法直接感知它们, 我们常用的键盘、鼠标等外部设备, 对于这些外部世界显得无能为力。虽然摄像机、图文扫描仪、话筒等设备业已解决了上述非电信号的转换, 并与计算机联机, 但由于识别技术不高, 而未能使计算机真正知道采录后的究竟是什么信息。计算机对外部世界感知能力的低下, 成为开拓计算机应用的瓶颈, 也与其高超的运算能力形成强烈的对比。于是, 着眼于拓宽计算机的应用领域, 提高其感知外部信息能力的学科———模式识别, 便得到迅速发展。 人工智能所研究的模式识别是指用计算机代替人类或帮助人类感知模式, 是对人类感知外界功能的模拟, 研究的是计算机模式识别系统, 也就是使一个计算机系统具有模拟人类通过感官接受外界信息、识别和理解周围环境的感知能力。现将人工智能在模式识别方面的一些具体和最新的应用范围遍及遥感、生物医学图象和信号的分析、工业产品的自动无损检验、指纹鉴定、文字和语音识别、机器视觉地圈模式识别等方面。 二,现状 以地图模式识别为例,地图模式识别是由计算机来对地图进行识别与理解, 并借助一定的技术手段, 让计算机研究和分析地图上的各种模式信息, 获取地图要素的质量意义。其计算处理的过程类似于人对地图的阅读。 地图模式识别是近年来在地图制图领域中新兴的一门高新技术, 是信息时代人工智能、模式识别技术在地图制图中的具体应用。由于它是传统地图制图迈向数字地图制图的一座桥梁, 因此,地图模式识别遥感技术、地理信息系统一起, 被称为现代地图制图的三大技术。 目前, 地图模式识别由于具有广泛的应用价值和发展潜力,因而受到了人们的普遍重视。尤其是随着现今的计算机及其外部硬件环境的不断提高, 科技不过发展的情况下,

中科大模式识别试题

中国科学技术大学模式识别试题 (2012年春季学期) 姓名:学号:成绩: 一、填空与选择填空(本题答案写在此试卷上,30分) 1、模式识别系统的基本构成单元包括:、 和。 2、统计模式识别中描述模式的方法一般使用;句法模式识别中模式描述方法一般 有、、。 3、聚类分析算法属于;判别域代数界面方程法属于。 (1)无监督分类 (2)有监督分类(3)统计模式识别方法(4)句法模式识别方法 4、若描述模式的特征量为0-1二值特征量,则一般采用进行相似性度量。 (1)距离测度(2)模糊测度(3)相似测度(4)匹配测度 5、下列函数可以作为聚类分析中的准则函数的有。 (1) (4) 6、Fisher线性判别函数的求解过程是将N维特征矢量投影在中进行。 (1)二维空间(2)一维空间(3)N-1维空间 7、下列判别域界面方程法中只适用于线性可分情况的算法有;线性可分、不可分都适用的 有。 (1)感知器算法(2)H-K算法(3)积累位势函数法 8、下列四元组中满足文法定义的有。 (1)({A, B}, {0, 1}, {A→01, A→ 0A1 , A→ 1A0 , B→BA , B→ 0}, A) (2)({A}, {0, 1}, {A→0, A→ 0A}, A) (3)({S}, {a, b}, {S → 00S, S → 11S, S → 00, S → 11}, S) (4)({A}, {0, 1}, {A→01, A→ 0A1, A→ 1A0}, A) 二、(15分)简答及证明题 (1)影响聚类结果的主要因素有那些? (2)证明马氏距离是平移不变的、非奇异线性变换不变的。 (3)画出对样本集 ω1:{(0,0,0)T, (1,0,0)T, (1,0,1)T, (1,1,0)T,} PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建https://www.wendangku.net/doc/704280769.html,

最新图像处理和模式识别

图像处理和模式识别

数字图像处理(MATLAB版) 实验指导书 (试用版) 本实验指导书配合教材和课堂笔记中的例题使用 姚天曙编写 安徽农业大学工学院 2009年4月试行

目录 实验一、数字图像获取和格式转换 2 实验二、图像亮度变换和空间滤波 6 实验三、频域处理 7 实验四、图像复原 9 实验五、彩色图像处理 10 实验六、图像压缩 11 实验七、图像分割 13 教材与参考文献 14

《数字图像处理》实验指导书 实验一、数字图像获取和格式转换 一、实验目的 1掌握使用扫描仪、数码相机、数码摄像级机、电脑摄像头等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法; 2修改图像的存储格式;并比较不同压缩格式图像的数据量的大小。 二、实验原理 数字图像获取设备的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位数)、扫描幅面和接口方式等。各类设备都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi,dpi是英文Dot Per Inch 的缩写,意思是每英寸的像素点数。 扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上,原稿可以是文字稿件或者图纸照片;然后启动扫描仪驱动程序后,安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件,扫描仪光源为长条形,并沿y方向扫过整个原稿;照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙,形成沿x方向的光带,又经过一组反光镜,由光学透镜聚焦并进入分光镜,经过棱镜和红绿蓝三色滤色

镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上,CCD将RGB光带转变为模拟电子信号,此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此,反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号,最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息,随着沿y方向的移动,在计算机内部逐步形成原稿的全图。扫描仪工作原理见图1.1。 图1.1扫描仪的工作原理 在扫描仪的工作过程中,有两个元件起到了关键的作用。一个是CCD,它将光信号转换成为电信号;另一个是A/D变换器,它将模拟电信号变为数字电信号。CCD是Charge Couple Device的缩写,称为电荷耦合器件,它是利用微电子技术制成的表面光电器件,可以实现光电转换功能。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机

中科院-模式识别考题总结(详细答案)

1.简述模式的概念及其直观特性,模式识别的分类,有哪几种方法。(6’) 答(1):什么是模式?广义地说,存在于时间和空间中可观察的物体,如果我们可以区别它们是否相同或是否相似,都可以称之为模式。 模式所指的不是事物本身,而是从事物获得的信息,因此,模式往往表现为具有时间和空间分布的信息。 模式的直观特性:可观察性;可区分性;相似性。 答(2):模式识别的分类: 假说的两种获得方法(模式识别进行学习的两种方法): ●监督学习、概念驱动或归纳假说; ●非监督学习、数据驱动或演绎假说。 模式分类的主要方法: ●数据聚类:用某种相似性度量的方法将原始数据组织成有意义的和有用的各种数据 集。是一种非监督学习的方法,解决方案是数据驱动的。 ●统计分类:基于概率统计模型得到各类别的特征向量的分布,以取得分类的方法。 特征向量分布的获得是基于一个类别已知的训练样本集。是一种监督分类的方法, 分类器是概念驱动的。 ●结构模式识别:该方法通过考虑识别对象的各部分之间的联系来达到识别分类的目 的。(句法模式识别) ●神经网络:由一系列互相联系的、相同的单元(神经元)组成。相互间的联系可以 在不同的神经元之间传递增强或抑制信号。增强或抑制是通过调整神经元相互间联 系的权重系数来(weight)实现。神经网络可以实现监督和非监督学习条件下的分 类。 2.什么是神经网络?有什么主要特点?选择神经网络模式应该考虑什么因素? (8’) 答(1):所谓人工神经网络就是基于模仿生物大脑的结构和功能而构成的一种信息处 理系统(计算机)。由于我们建立的信息处理系统实际上是模仿生理神经网络,因此称它为人工神经网络。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。 人工神经网络的两种操作过程:训练学习、正常操作(回忆操作)。 答(2):人工神经网络的特点: ●固有的并行结构和并行处理; ●知识的分布存储; ●有较强的容错性; ●有一定的自适应性; 人工神经网络的局限性: ●人工神经网络不适于高精度的计算; ●人工神经网络不适于做类似顺序计数的工作; ●人工神经网络的学习和训练往往是一个艰难的过程; ●人工神经网络必须克服时间域顺序处理方面的困难; ●硬件限制; ●正确的训练数据的收集。 答(3):选取人工神经网络模型,要基于应用的要求和人工神经网络模型的能力间的 匹配,主要考虑因素包括:

模式识别论文

模式识别 课题:基于支持向量机人工神经网络的水质预测研究专业:电子信息工程

摘要 针对江水浊度序列宽频、非线性、非平稳的特点,将经验模态分解(EMD)和支持向量机(SVM)回归方法引入浊度预测领域,建立了基于EMD2SVM的浊度预测模型.通过EMD分解,将原始非平稳的浊度序列分解为若干固有模态分量(IMF),根据各IMF序列的特点,选择不同的参数对各IMF序列进行预测,最后合成原始序列的预测值.将该方法应用于实际浊度预测,并与径向基神经网络(RBF)预测及单独支持向量机回归预测结果进行比较,仿真结果表明该方法预测精度有明显提高.水质评价实际上是一个监测数据处理与状态估计、识别的过程,提出一种基于支持向量机的方法应用于水质评价,该方法依据决策二叉树多类分类的思想,构建了基于支持向量机的水环境质量状况识别与评价模型。以长江口的实际水质监测数据为例进行了实验分析,并与单因子方法及单个BP神经网络方法进行了比较分析。实验结果表明,运用该模型对长江口的实际水质监测数据进行的综合水质评价效果较好,且具有较高的实用价值。 关键词:浊度;预测;经验模态分解;支持向量;BP神经网络 一.概述 江水浊度受地表径流、温度以及人类活动等的影响,波动明显,在不同的月份有着很大的变化,表现出非平稳、非线性的特点.对其进行分析和预测,对于河流生态评价、航运安全以及以江河水为原水的饮用

水生产具有重要的指导意义.国内外在浊度序列分析方面的研究文献较少,通常都是综合考虑各种水质参数而对浊度进行预测,采用较多的是人工神经网络等非线性模型方法[1,2].这种模型结构复杂,要求原始数据丰富,在实际操作中实现较为困难.此外,对于江水浊度这一具有宽带频谱的小样本混沌时间序列,采用单一的预测方法,将会把原始浊度序列中的各种不同特征信息同质化,势必影响其预测精度.采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)将浊度序列分解后分别预测,再进行合成将可能提高其预测精度.不同于小波变换,在对信号进行经验模态分解时不需要先验基底,每一个固有模态函数(In2trinsic Mode Function,IMF)包含的频率成分不仅与采样频率有关,并且还随着信号本身的变化而变化,具有自适应性,能够把局部时间内含有的多个模态的非线性、非平稳信号分解成若干个彼此间影响甚微的基本模态分量,这些分量具有不同的尺度,从而简化系统间特征信息的干涉或耦合[3].支持向量机(Support Vector Ma2chines,SVM)是建立在统计学习理论上的一种机器学习方法,是目前针对小样本统计估计和预测学习的较好方法[4],对统计学习理论的发展起到巨大推动作用并得到广泛应用[5~8].SVM有良好的泛化能力,并解决了模型选择与欠学习、过学习问题及非线性问题,避免了局部最优解,克服了“维数灾难”,且人为设定参数少,便于使用,已成功应用于许多分类、识别和回归问题[5,6,8].根据江水浊度序列的特点,结合EMD和SVM两种方法的不同功能,本文提出了基于EMD2SVM模型的预测方法,用于江水浊度的

211大学介绍

211大学介绍 (2014-03-21 18:37:56) 转载▼ 我国 211大学 第一档 (财经类):中央财经大学、上海财经大学、对外经济贸易大学、西南财经大学、中南财经政法大学 (专属类):北京外国语大学、上海外国语大学、中国政法大学、中国传媒大学、中央音乐学院、北京体育大学 (理工类):北京邮电大学、华北电力大学、北京交通大学、北京科技大学、南京航空航天大学、西安电子科技大学、华东理工大学、南京理工大学 第二档 (理工类):西南交通大学、哈尔滨工程大学、武汉理工大学、北京化工大学、北京工业大学、河海大学、大连海事大学 (综合类):上海大学、暨南大学、苏州大学 (医药类):天津医科大学、北京中医药大学、中国药科大学 第三档 (综合类):郑州大学、福州大学、安徽大学、南昌大学、西北大学 (理工类):东华大学、长安大学、江南大学、合肥工业大学、河北工业大学、太原理工大学 (师范类):华中师范大学、华南师范大学、西南大学、东北师范大学、陕西师范大学、南京师范大学、湖南师范大学 (专属类):中国石油大学、中国地质大学、中国矿业大学 第四档 (边远类):云南大学、贵州大学、广西大学、海南大学、辽宁大学、内蒙古大学

(边远类):宁夏大学、青海大学、新疆大学、西藏大学、延边大学、石河子大学 (农林类):北京林业大学、华中农业大学、南京农业大学、东北农业大学、东北林业大学、四川农业大学 下面对211大学的分档进行一下简单的说明 一、排名依据 主要依据是2011年所有大学在全国31个省市的理科平均录取分的平均值的排名。 二、最热门的211 在一档211大学中,最热门的几所大学为中央财经大学、上海财经大学、对外经济贸易大学、北京外国语大学、北京邮电大学这五所。他们的录取分数排在前20名,和二档的985大学可以一争天下。 二档985中只有同济大学、南开大学、北京航空航天大学、西安交通大学可以和他们抗衡。 连著名的中山大学、武汉大学、厦门大学、天津大学,哈尔滨工业大学、华中科技大学,东南大学这些老牌的二档985的分数都没有他们高。可见这五所211大学是何等的热门。 三、一档211财经类 1、中央财经大学 号称我国银行家的摇篮,在金融街的校友资源全国第一,主要是政治定位,需要一所高水平的财经类院校在北京首都。中央财经大学最好的专业是金融学院的金融、金融工程、国际金融。 2、上海财经大学 上海财经大学是全国最著名的财经类大学,全国财经院校综合实力前五,经济学实力全国前十。加上地处上海这个金融大都市、全国金融中心,上海财大的未来将更加辉煌。最好的学院是会计学院、金融学院、商学院、经济学院、国际工商管理学院。 会计学院是第一大王牌大院。国际会计班包括ACCA、CGA、美国会计师。 国际会计班的CGA和ACCA比较好,美国会计证书很难考。非国际会计班包括会计学、注册会计师、财务管理。

最新模式识别练习题

2013模式识别练习题 一. 填空题 1、模式识别系统的基本构成单元包括:模式采集、特征的选择和提取和模式分类。 2、统计模式识别中描述模式的方法一般使用特征矢量;句法模式识别中模式描述方法一般有串、树、 网。 3、影响层次聚类算法结果的主要因素有计算模式距离的测度、聚类准则、类间距离阈值、预定的类别数目。 4、线性判别函数的正负和数值大小的几何意义是正负表示样本点位于判别界面法向量指向的正负半空间中, 绝对值正比于样本点与判别界面的距离。 5、感知器算法1 ,H-K算法 2 。 (1)只适用于线性可分的情况;(2)线性可分、不可分都适用。 6、在统计模式分类问题中,聂曼- 况;最小最大判别准则主要用于先验概率未知的情况。 7、“特征个数越多越有利于分类”这种说法正确吗?错误。 特征选择的主要目的是。一般在可 和(C n m>>n )的条件下,可以使用分支定界法以减少计算量。 8、散度J ij越大,说明ωi类模式与ωj类模式的分布差别越大; 当ωi类模式与ωj类模式的分布相同时,J ij= 0。 二、选择题 1、影响聚类算法结果的主要因素有(B、C、D )。 A.已知类别的样本质量; B.分类准则; C.特征选取; D.模式相似性测度 2、模式识别中,马式距离较之于欧式距离的优点是(C、D)。 A.平移不变性; B.旋转不变性;C尺度不变性;D.考虑了模式的分布 3、影响基本K-均值算法的主要因素有(ABD)。 A.样本输入顺序; B.模式相似性测度; C.聚类准则; D.初始类中心的选取 4、位势函数法的积累势函数K(x)的作用相当于Bayes判决中的(B D)。

模式识别方法简述

XXX大学 课程设计报告书 课题名称模式识别 姓名 学号 院、系、部 专业 指导教师 xxxx年 xx 月 xx日

模式识别方法简述 摘要:模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的( 数值的、文字的和逻辑关系的) 信息进行处理和分析, 以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程, 是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别研究主要集中在两方面, 一是研究生物体( 包括人) 是如何感知对象的,属于认识科学的范畴, 二是在给定的任务下, 如何用计算机实现模式识别的理论和方法。前者是生理学家、心理学家、生物学家和神经生理学家的研究内容, 后者通过数学家、信息学专家和计算机科学工作者近几十年来的努力, 已经取得了系统的研究成果。 关键词:模式识别; 模式识别方法; 统计模式识别; 模板匹配; 神经网络模式识别 模式识别(Pattern Recognition)是人类的一项基本智能,在日常生活中,人们经常在进行“模式识别”。随着2 0 世纪4 0 年代计算机的出现以及5 0 年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。(计算机)模式识别在2 0 世纪6 0 年代初迅速发展并成为一门新学科。 模式识别研究主要集中在两方面, 一是研究生物体( 包括人) 是如何感知对象的,属于认识科学的范畴, 二是在给定的任务下, 如何用计算机实现模式识别的理论和方法。前者是生理学家、心理学家、生物学家和神经生理学家的研究内容, 后者通过数学家、信息学专家和计算机科学工作者近几十年来的努力, 已经取得了系统的研究成果。模式识别与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有关系。它与人工智能、图像处理的研究有交叉关系。例如自适应或自组织的模式识别系统包含了人工智能的学习机制;人工智能研究的景物理解、自然语言理解也包含模式识别问题。又如模式识别中的预处理和特征抽取环节应用图像处理的技术;图像处理中的图像分析也应用模式识别的技术。 模式识别是一种借助计算机对信息进行处理、判别的分类过程。判决分类在

什么是模式识别

什么是模式识别 1 模式识别的概念 模式识别[8]是一种从大量信息和数据出发,在专家经验和已有认识的基础上,利用计算机和数学推理的方法对形状、模式、曲线、数字、字符格式和图形自动完成识别的过程。模式识别包括相互关联的两个阶段,即学习阶段和实现阶段,前者是对样本进行特征选择,寻找分类的规律,后者是根据分类规律对未知样本集进行分类和识别。广义的模式识别属计算机科学中智能模拟的研究范畴,内容非常广泛,包括声音和语言识别、文字识别、指纹识别、声纳信号和地震信号分析、照片图片分析、化学模式识别等等。计算机模式识别实现了部分脑力劳动自动化。 模式识别--对表征事物或现象的各种形式的(数值的,文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。 模式还可分成抽象的和具体的两种形式。前者如意识、思想、议论等,属于概念识别研究的范畴,是人工智能的另一研究分支。我们所指的模式识别主要是对语音波形、地震波、心电图、脑电图、图片、文字、符号、三位物体和景物以及各种可以用物理的、化学的、生物的传感器对对象进行测量的具体模式进行分类和辨识。 模式识别问题指的是对一系列过程或事件的分类与描述,具有某些相类似的性质的过程或事件就分为一类。模式识别问题一般可以应用以下4种方法进行分析处理。 统计模式识别方法:统计模式识别方法是受数学中的决策理论的启发而产生的一种识别方法,它一般假定被识别的对象或经过特征提取向量是符合一定分布规律的随机变量。其基本思想是将特征提取阶段得到的特征向量定义在一个特征空间中,这个空间包含了所有的特征向量,不同的特征向量,或者说不同类别的对象都对应于空间中的一点。在分类阶段,则利用统计决策的原理对特征空间进行划分,从而达到识别不同特征的对象的目的。统计模式识别中个应用的统计决策分类理论相对比较成熟,研究的重点是特征提取。 人工神经网络模式识别:人工神经网络的研究起源于对生物神经系统的研究。人工神经网络区别于其他识别方法的最大特点是它对待识别的对象不要求有太多的分析与了解,具有一定的智能化处理的特点。 句法结构模式识别:句法结构模式识别着眼于对待识别对象的结构特征的描述。 在上述4种算法中,统计模式识别是最经典的分类识别方法,在图像模式识别中有着非常广泛的应用。 2 模式识别研究方向 模式识别研究主要集中在两方面,即研究生物体(包括人)是如何感知对象的,属于认知科学的范畴,以及在给定的任务下,如何用计算机实现模式识别的理论和方法。前者是生理学家、心理学家、生物学家和神经生理学家的研究内容,后者通过数学家、信息学专家和计算机科学工作着近几十年来的努力,已经取得了系统的研究成果。 一个计算机模式识别系统基本上事有三部分组成的[11],即数据采集、数据处理和分类决策或模型匹配。任何一种模式识别方法都首先要通过各种传感器把被研究对象的各种物理变量转换为计算机可以接受的数值或符号(串)集合。习惯上,称这种数值或符号(串)所组成的空间为模式空间。为了从这些数字或符号(串)中抽取出对识别有效的信息,必须对它进行处理,其中包括消除噪声,排除不相干的信号以及与对象的性质和采用的识别方法密切相关的特征的计算(如表征物体的形状、周长、面积等等)以及必要的变换(如为得到信号功率谱所进行的快速傅里叶变换)等。然后通过特征选择和提取或基元选择形成模式的特

人工智能与模式识别

人工智能与模式识别 摘要:信息技术的飞速发展使得人工智能的应用范围变得越来越广,而模式识别作为其中的一个重要方面,一直是人工智能研究的重要方向。在介绍人工智能和模式识别的相关知识的同时,对人工智能在模式识别中的应用进行了一定的论述。模式识别是人类的一项基本智能,着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,模式识别技术有了长足的发展。模式识别与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有关系。它与人工智能、图像处理的研究有交叉关系。模式识别的发展潜力巨大。 关键词:模式识别;数字识别;人脸识别中图分类号; Abstract:The rapid development of information technology makes the application of artificial intelligence become more and more widely. Pattern recognition, as one of the important aspects, has always been an important direction of artificial intelligence research. In the introduction of artificial intelligence and pattern recognition related knowledge at the same time, artificial intelligence in pattern recognition applications were discussed.Pattern recognition is a basic human intelligence, the emergence of the 20th century, 40 years of computer and the rise of artificial intelligence in the 1950s, pattern recognition technology has made great progress. Pattern recognition and statistics, psychology, linguistics, computer science, biology, cybernetics and so have a relationship. It has a cross-correlation with artificial intelligence and image processing. The potential of pattern recognition is huge. Key words:pattern recognition; digital recognition; face recognition; 1引言 随着计算机应用范围不断的拓宽,我们对于计算机具有更加有效的感知“能

中科大模式识别课件Lec0

Pattern Recognition Lecture0 Introduction Feb. 19th, 2009

?任课教师 –唐珂ketang@https://www.wendangku.net/doc/704280769.html,; –电话:3600754 ?助教 –林民龙sunnyboy@https://www.wendangku.net/doc/704280769.html, ?课程主页 https://www.wendangku.net/doc/704280769.html,/~sunnyboy/pr/

主要内容 ?0.1 课程内容介绍 –课程内容、特点和授课方式 –教材和主要参考书目 ?0.2 课程要求 –考核和评分要求 ?0.3 模式识别导论 –什么是模式识别? –为什么需要模式识别? –模式识别在计算机科学中的地位 –模式识别系统框架 –模式识别研究领域的重要科学问题

0.1 课程内容介绍 ?课程内容: –模式识别系统模型和基本知识; –模式识别算法:贝叶斯方法、判别分析、神经网络、决策树、聚类算法等; –特征分析方法:特征选择、特征提取; –模式识别理论及系统评估方法。 ?课程特点: –介绍各种模式识别方法 –学习结束后,应能大致了解本领域的研究现状,并会用基本的模式识别方法解决自己科研中的相关问题。?学习方式: –课程讲授、平时作业和课堂讨论相结合

0.1 教材和主要参考书目 ?教材: ?Richard.O.Duda, P.E.Hart, D.G.Stork; 《模式分类》,机械工业出版社,2005年。 ?主要参考书目: – A. R. Webb, Statistical Pattern Recognition. John Wiley & Sons, London, (2002). –T. Hastie, R. Tibshirani, J. Friedman. The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction. Springer, 2001. –边肇祺,张学工;《模式识别》,清华大学出版社,2004年

最新模式识别复习要点和参考习题

复习要点 绪论 1、举出日常生活或技术、学术领域中应用模式识别理论解决问题的实例。 答:我的本科毕设内容和以后的研究方向为重症监护病人的状态监测与预诊断,其中的第一步就是进 行ICU病人的死亡率预测,与模式识别理论密切相关。主要的任务是分析数据库的8000名ICU病人,统计 分析死亡与非死亡的生理特征,用于分析预测新进ICU病人的病情状态。 按照模式识别的方法步骤,首先从数据库中采集数据,包括病人的固有信息,生理信息,事件信息等并分为死亡组和非死亡组,然后分别进行数据的预处理,剔除不正常数据,对数据进行插值并取中值进行第一次特征提取,然后利用非监督学习的方法即聚类分析进行第二次特征提取,得到训练样本集和测试样本集。分别利用判别分析,人工神经网络,支持向量机的方法进行训练,测试,得到分类器,实验效果比传统ICU 中采用的评价预测系统好一些。由于两组数据具有较大重叠,特征提取,即提取模式特征就变得尤为重要。语音识别,图像识别,车牌识别,文字识别,人脸识别,通信中的信号识别; ① 文字识别 汉字已有数千年的历史,也是世界上使用人数最多的文字,对于中华民族灿烂文化的形成和发展有着不可 磨灭的功勋。所以在信息技术及计算机技术日益普及的今天,如何将文字方便、快速地输入到计算机中已 成为影响人机接口效率的一个重要瓶颈,也关系到计算机能否真正在我过得到普及的应用。目前,汉字输 入主要分为人工键盘输入和机器自动识别输入两种。其中人工键入速度慢而且劳动强度大;自动输入又分 为汉字识别输入及语音识别输入。从识别技术的难度来说,手写体识别的难度高于印刷体识别,而在手写 体识别中,脱机手写体的难度又远远超过了联机手写体识别。到目前为止,除了脱机手写体数字的识别已 有实际应用外,汉字等文字的脱机手写体识别还处在实验室阶段。 ②语音识别 语音识别技术技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人 工智能等等。近年来,在生物识别技术领域中,声纹识别技术以其独特的方便性、经济性和准确性等优势 受到世人瞩目,并日益成为人们日常生活和工作中重要且普及的安验证方式。而且利用基因算法训练连续 隐马尔柯夫模型的语音识别方法现已成为语音识别的主流技术,该方法在语音识别时识别速度较快,也有 较高的识别率。 ③ 指纹识别 我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凹凸不平产生的纹路会形成各种各样的图案。而这些皮肤的 纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,是唯一的。依靠这种唯一性,就可以将一个人同他的指纹对应起 来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,便可以验证他的真实身份。一般的指纹分成有以下几 个大的类别:环型(loop),螺旋型(whorl),弓型(arch),这样就可以将每个人的指纹分别归类,进行检索。指 纹识别基本上可分成:预处理、特征选择和模式分类几个大的步骤。 ③ 遥感 遥感图像识别已广泛用于农作物估产、资源勘察、气象预报和军事侦察等。 ④医学诊断 在癌细胞检测、X射线照片分析、血液化验、染色体分析、心电图诊断和脑电图诊断等方面,模式识别已取 得了成效。

模式识别人工智能论文

浅谈人工智能与模式识别的应用 一、引言 随着计算机应用范围不断的拓宽,我们对于计算机具有更加有效的感知“能力”,诸如对声音、文字、图像、温度以及震动等外界信息,这样就可以依靠计算机来对人类的生存环境进行数字化改造。但是从一般的意义上来讲,当前的计算机都无法直接感知这些信息,而只能通过人在键盘、鼠标等外设上的操作才能感知外部信息。虽然摄像仪、图文扫描仪和话筒等相关设备已经部分的解决了非电信号的转换问题,但是仍然存在着识别技术不高,不能确保计算机真正的感知所采录的究竟是什么信息。这直接使得计算机对外部世界的感知能力低下,成为计算机应用发展的瓶颈。这时,能够提高计算机外部感知能力的学科——模式识别应运而生,并得到了快速的发展,同时也成为了未来电子信息产业发展的必然趋势。 人工智能中所提到的模式识别是指采用计算机来代替人类或者是帮助人类来感知外部信息,可以说是一种对人类感知能力的一种仿真模拟。近年来电子产品中也加入了诸多此类的功能:如手机中的指纹识别解锁功能;眼球识别解锁技术;手势拍照功能亦或是机场先进的人耳识别技术等等。这些功能看起来纷繁复杂,但如果需要一个概括的话,可以说这都是模式识别技术给现代生活带来的福分。它探讨的是计算机模式识别系统的建立,通过计算机系统来模拟人类感官对外界信息的识别和感知,从而将非电信号转化为计算机可以识别的电信号。

二、人工智能和模式识别 (一)人工智能。人工智能(Artificial Intelligence),是相对与人的自然智能而言的,它是指采用人工的方法及技术,对人工智能进行模仿、延伸及扩展,进而实现“机器思维”式的人工智能。简而言之,人工智能是一门研究具有智能行为的计算模型,其最终的目的在于建立一个具有感知、推理、学习和联想,甚至是决策能力的计算机系统,快速的解决一些需要专业人才能解决的问题。从本质上来讲,人工智能是一种对人类思维及信息处理过程的模拟和仿真。 (二)模式识别。模式识别,即通过计算机采用数学的知识和方法来研究模式的自动处理及判读,实现人工智能。在这里,我们将周围的环境及客体统统都称之为“模式”,即计算机需要对其周围所有的相关信息进行识别和感知,进而进行信息的处理。在人工智能开发,即智能机器开发过程中的一个关键环节,就是采用计算机来实现模式(包括文字、声音、人物和物体等)的自动识别,其在实现智能的过程中也给人类对自身智能的认识提供了一个途径。在模式识别的过程中,信息处理实际上是机器对周围环境及客体的识别过程,是对人参与智能识别的一个仿真。相对于人而言,光学信息及声学信息是两个重要的信息识别来源和方式,它同时也是人工智能机器在模式识别过程中的两个重要途径。在市场上具有代表性的产品有:光学字符识别系统以及语音识别系统等。 在这里的模式识别,我们可以将之理解成为:根据识别对象具有特征的观察值来将其进行分类的一个过程。采用计算机来进行模式识别,是在上世纪60年代初发展起来的一门新兴学科,但同样也是未来一段实践中发展的必然方向。在生活节奏相当之快的今天人们希望电子产品可以为我们的生活提供更多的便利条件。因此在未来相当一段时间内模式识别技术依然是发展的必然趋势。

模式识别及其在图像处理中的应用

武汉理工大学 模式识别及其在图像处理中的应用 学院(系):自动化学院 课程名称:模式识别原理 专业班级:控制科学与工程1603班 任课教师:张素文 学生姓名:王红刚 2017年1月3日

模式识别及其在图像处理中的应用 摘要:随着计算机和人工智能技术的发展,模式识别在图像处理中的应用日益广泛。综述了模式识别在图像处理中特征提取、主要的识别方法(统计决策法、句法识别、模糊识别、神经网络)及其存在的问题, 并且对近年来模式识别的新进展———支持向量机与仿生模式识别做了分析和总结, 最后讨论了模式识别亟待解决的问题并对其发展进行了展望。 关键词:模式识别;图像处理;特征提取;识别方法 Pattern Recognition and Its Application in Image Processing Abstract:With the development of computer and artificial intelli-gence , pattern recognition is w idely used in the image processing in-creasingly .T he feature extraction and the main methods of pattern recognition in the image processing , w hich include statistical deci-sion, structural method , fuzzy method , artificial neural netw ork aresummarized.T he support vector and bionic pattern recognition w hich are the new developments of the pattern recognition are also analyzed .At last, the problems to be solved and development trends are discussed. Key words:pattern recognition ;image processing ;feature extrac-tion;recognition methods

人工智能中的模式识别

人工智能与模式识别 摘要:模式识别(Pattern Recognition)是人类的一项基本智能,着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,模式识别技术有了长足的发展。模式识别与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有关系。它与人工智能、图像处理的研究有交叉关系。模式识别的发展潜力巨大。 关键词:人工智能模式识别模式识别的方法模式识别的应用模式识别的发展潜力 正文: 模式识别的定义是借助计算机,就人类对外部世界某一特定环境中的客体、过程和现象的识别功能(包括视觉、听觉、触觉、判断等)进行自动模拟的科学技术。随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。(计算机)模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。 模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数 值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别又常称作模式分类,从处理问题的性质和解决问题的方法等角度,模式识别分为有监督的分类(Supervised Classification)和无监督的分类(Unsupervised Classification)两种。二者的主要差别在于,各实验样本所属的类别是否预先已知。一般说来,有监督的分类往往需要提供大量已知类别的样本,但在实际问题中,这是存在一定困难的,因此研究无监督的分类就变得十分有必要了。 此外,模式还可分成抽象的和具体的两种形式。前者如意识、思想、议论等,属于概念识别研究的范畴,是人工智能的另一研究分支。我们所指的模式识别主要是对语音波形、地震波、心电图、脑电图、图片、照片、文字、符号、生物传感器等对象的具体模式进行辨识和分类。 模式识别研究主要集中在两方面,一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的,属于认识科学的范畴,二是在给定的任务下,如何用计算机实现模式识别的理论和方法。 模式识别与很多学科都有联系,它与统计学、心理学、语言学、计算机科学、生物学、控制论等都有关系。它与人工智能、图像处理的研究有交叉关系。例如自适应或自组织的模式识别系统包含了人工智能的学习机制;人工智能研究的景物理解、自然语言理解也包含模式识别问题。又如模式识别中的预处理和特征抽取环节应用图像处理的技术;图像处理中的图像分析也应用模式识别的技术。 模式识别的方法主要有决策理论方法和句法方法,模式识别方法的选择取决于问题的性质。如果被识别的对象极为复杂,而且包含丰富的结构信息,一般采用句法方法;被识别对象不很复杂或不含明显的结构信息,一般采用决策理论方法。这两种方法不能截然分开,在句法方法中,基元本身就是用决策理论方法抽取的。在应用中,将这两种方法结合起来分别施加于不同的层次,常能收到较好的效果。 模式识别的应用非常广泛,比较典型的有:1 文字识别:在信息技术及计算机技术日益普及的今天,如何将文字方便、快速地输入到计算机中已成为影响人机接口效率的一个重要瓶颈,也关系到计算机能否真正在我过得到普及的应用。

最新模式识别期末考试

一:问答 1. 什么是模式? 通过对具体个别事物进行观测所得到的具有时间和空间分布的信息称为模式。模式所指的不是事物本身,而是我们从事物中获得的信息。 2. 模式识别系统主要由哪些部分组成? 信息获取,预处理,特征提取与选择,分类决策,后处理。 3. 最小错误率贝叶斯分类器设计过程? 答:根据训练数据求出先验概率 类条件概率分布 利用贝叶斯公式得到后验概率 如果输入待测样本X ,计算X 的后验概率根据后验概率大小进行分类决策分析。 4. 怎样利用朴素贝叶斯方法获得各个属性的类条件概率分布? 答:假设各属性独立,P(x| ωi) =P(x1, x2, …, xn |ωi) = P(x1| ωi) P(x2|ωi)… P(xn|ωi) 后验概率:P(ωi|x) = P(ωi) P(x1|ωi) P(x2|ωi)… P(xn|ωi) 类别清晰的直接分类算,如果是数据连续的,假设属性服从正态分布,算出每个类的均值方差,最后得到类条件概率分布。 均值:∑==m i xi m x mean 1 1)( 方差:2)^(11)var(1∑=--=m i x xi m x 二:解答 1.设有如下三类模式样本集ω1,ω2和ω3,其先验概率相等,求Sw 和Sb ω1:{(1 0)T , (2 0) T , (1 1) T } ω2:{(-1 0)T , (0 1) T , (-1 1) T } ω3:{(-1 -1)T , (0 -1) T , (0 -2) T } 答:由于三类样本集的先验概率相等,则概率均为 1/3。 多类情况的类内散度矩阵,可写成各类的类内散布矩阵的先验概率的加权和,即: ∑∑===--=c i i i T i i c i i w C m x m x E P S 1 1 }|))(({)(ωω 其中Ci 是第i 类的协方差矩阵。其中?????? ??=31341m ,?? ???? ??=3232-2m ,??? ?? ? ??=34-31-3m 则 =++=321S w w w w S S S ??? ? ??=???? ??+???? ??+???? ??2/3 1/9-1/9- 2/32/3 1/3-1/3- 2/3312/3 1/31/3 2/3312/3 1/3-1/3- 2/331 类间散布矩阵常写成:T i i c i i b m m m m P S ))(()(001 --= ∑=ω 其中,0m 为多类模式(如共有c 类)分布的总体均值向量,即: 2,1),(=i w P i 2 ,1),|(=i w x p i ∑==21 )()|() ()|()|(j j j i i i w P w x P w P w x P x w P

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