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模式识别学习笔记(一)

          本文主要针对学过的模式识别知识做一些整理总结,其中引用整理了网上的一些资料,如果本文有不恰当的引用请联系博主删除。

一、基本概念

   模式识别(PatternRecognition):确定一个样本的类别属性(模式类)的过程,即把某一样本归属于多个类型中的某个类型。

样本(Sample):一个具体的研究(客观)对象。如患者,某人写的一个汉字,一幅图片等。

        模式(Pattern):对客体(研究对象)特征的描述(定量的或结构的描述),是取自客观世界的某一样本的测量值的集合(或综合)。

        特征(Features):能描述模式特性的量(测量值)。在统计模式识别方法中,通常用一个矢量    表示,称之为特征矢量,记为

模式识别学习笔记(一)

模式类(Class):具有某些共同特性的模式的集合。

模式识别学习笔记(一)

模式识别的基本方法:

一、统计模式识别

模式描述方法:

        特征向量:

模式识别学习笔记(一)

        模式判定:

        模式类用条件概率分布P(X/wi)表示,m类就有m个分布,然后判定位置模式属于哪一个分布。

        理论基础:概率论,数理统计

        主要方法:线性、非线性分类、Bayes决策、聚类分析

        主要优点:1)比较成熟  2)能考虑干扰噪声等影响   3)识别模式基元能力强

        主要缺点:1)对结构复杂的模式抽取特征困难     2)不能反映模式的结构特征,难以描述模式的性质   3)难以从整体角度考虑识别问题

二、句法模式识别:

        模式描述方法:符号串、树、图

        模式判定:是一种语言,用一个文法表示一个类,m类就有m个文法,然后判定未知模式遵循哪一个文法。

        理论基础:形式语言,自动机技术

        主要方法:自动机技术、CYK剖析算法、Early算法、转移图法

        主要优点:1)识别方便,可以从简单的基元开始,由简至繁。   2)能反映模式的结构特征,能描述模式的性质。   3)对图像畸变的抗干扰能力较强。

        主要缺点:

        当存在干扰及噪声时,抽取特征基元困难,且易失误。

 三、模糊模式识别

        模式描述方法:

        模糊集合 A={(μa,a),(μb,b),.  .  .(μn,n)}

        模式判定:是一种集合运算。用隶属度将模糊集合划分为若干子集,m类就有m个子集,然后根据择近原则分类。

        理论基础:模糊数学

        主要方法:模糊统计法、二元对比排序法、推理法、模糊集运算规则、模糊矩阵

         主要优点:由于隶属度函数作为样本与模板间相似程度的度量,故往往能反映整体与主体的特征,从而允许样本有相当程度的干扰与畸变

    主要缺点:准确合理的隶属度函数往往难以建立,故限制了它的应用。

四、人工神经网络法:

         模式描述方法:以不同活跃度表示的输入节点集(神经元)

         模式判定:是一个非线性动态系统。通过对样本的学习建立起记忆,然后将未知模式判决为其最接近的记忆。

         理论基础:神经生理学,心理学

         主要方法:BP模型、HOP模型、高阶网

         主要优点:可处理一些环境信息十分复杂,背景知识不清楚,推理规则不明确的问题。允许样本有较大的缺损、畸变。

         主要缺点:模型在不断丰富与完善中,目前能识别的模式类还不够多。

五、罗辑思维推理法:

        模式描述方法:字符串表示的事实

        模式判定:是一种布尔运算。从事实出发运用一系列规则,推理得到不同结果,m个类就有m个结果。

        理论基础:演绎逻辑,布尔代数

        主要方法:产生式推理、语义网推理、框架推理

        主要优点:已建立了关于知识表示及组织,目标搜索及匹配的完整体系。对需要众多规则的推理达到识别目标确认的问题,有很好的效果。

        主要缺点:当样本有缺损,背景不清晰,规则不明确甚至有歧义时,效果不好。