Прежде всего подлежащий распознаванию
стимул поступает, в сенсорный регистр. Поскольку след со-
храняется "здесь очень недолго, процесс распознавания дол-
жен быстро завершиться, пока в регистре еще есть инфор-
мация о стимуле. Сам процесс распознавания заключается
в сопоставлении входного стимула с закодированной инфор-
1
мацией, находящейся в ДП, а это означает, что информация
вДП"ДОЯЖна быть представлена в такой форме, чтобы сти-
мул можно было с"Иёй~Сравнйвать. Иначе говоря, хранящееся
вДП закодированное представление о стимуле должно быть
в некотором смысле похожим на этот стимул или как-то опи-
сывать его внешний вид или форму. После сравнения вход-
ного стимула с содержащимися в ДП кодами принимается
решение о том, какой из этих внутренних кодов наилучшим
образом соответствует данному стимулу. От этого решения
зависит выходной сигнал распознающей системы-сообще-
ние о результате принятого решенияонечно, после того как
образ распознан, из ДП может быть извлечена дополнитель-
ная информация о нем. Например, распознав в предъявлен-
ном стимуле букву А, мы можем затем припоминать все, что
нам о ней известно: это первая буква алфавита; с этой буквы
начинается слово <арбуз>; это обозначение футбольных ко-
манд высшего класса и так далее
Итак, мы видим, что процесс распознавания образов со-
стоит из нескольких сложных субпроцессов. Это прежде все-
го сенсорная регистрация, рассмотренная в предыдущей гла-
ве. Затем идут процессы сравнения и принятия решения.
Здесь возникают вопросы, связанные с представлением ин-1
формации. В какой форме закодирована та хранящаяся з
ДП информация, с которой сравнивается входной стимул?
Насколько закодированный стимул сходен с первоначаль-
ным? В остальных разделах этой главы мы рассмотрим кодй
памяти и некоторые процессы сравнения и принятия реше-
ния, которые можно постулировать для системы распознава-
ния образов.
КОДЫ ПАМЯТИ И РАСПОЗНАВАНИЕ
ЭТАЛОНЫ
Мы начнем рассмотрение кодов памяти с тех кодов ДП,
которые используются при сопоставлении прошлого опыта с
вновь поступающими стимулами. Что это за коды?. ,Код дол-
жен либо соответствовать данному стимулу, либо описывать
/ его, иначе он не сможет быть образцом для сравнения. Одна
из возможных гипотез состоит в том, что хранящийся в ДП
код представляет собой миниатюрную копию (или <эталон>)
данного стимула; для каждого распознаваемого нами стиму-
ла в ДП имеется его внутренний дубликат, который и исполь-
зуется при распознавании. Согласно этой гипотезе, для рас-
познавания образа приходится сравнивать данный стимул с
длинным рядом эталонов, хранящихся в ДП. Распознание
совершится в тот момент, когда будет выбран наиболее под-
ходящий для данного стимула, эталон и тем самым опреде-
лится, что же представляет собой этот стимул.
Однако гипотеза эталонов слишком проста; она чересчур
наивна, чтобы служить основой для теории распознавания
образов. Ее главный недостаток-огромное количество не-
обходимых эталонов. Рассмотрим, например, распознавание
одного не очень сложного стимула - буквы А. Согласно ги-
потезе эталонов, в ДП имеется копия этой буквы, с которой
сравнивается любой стимул, похожий на А, когда бы он ни
появился, и которая соответствует ему лучше, чем любой дру-
гой эталон. Отсюда, однако, следует, что нам понадобится
отдельный эталон для каждой разновидности буквы А. Изме-
нилась величина стимула? Нужен другой эталон. Если слегка
повернуть букву, нужен будет еще один эталон. Для какого-
нибудь своеобразного начертания, например , опять-таки
потребуется свой особый эталон. Если у нас не будет эталонов
для всех этих разновидностей буквы А, то при распознава-
нии неизбежно возникнут ошибки. Например, может оказать-
ся, что наклонное А лучше соответствует эталону для R, чем
для А, и тогда, встретившись с А, мы распознаем его как R.
Чтобы исключить возможность таких ошибок, понадобится
бесчисленное множество эталонов, несомненно гораздо боль-
шее, чем может вместить ДП.
Гипотезу эталонов можно видоизменить, сделав ее го-
раздо более приемлемой. Одна модификация состоит в том,
чтобы добавить к модели процесс, который предшествует со-
поставлению и служит для <очистки> входного стимула. Та-
кая предварительная обработка могла бы придавать стимулу
стандартное положение и стандартные размеры. Этот про-
цесс называют <нормализацией>, так как он устраняет раз-
личные неправильности в форме стимула и приводит его к
более обычному виду. Например, если стимул имел вид Д ,
то в результате нормализации он уменьшился бы, искрив-
ленная правая часть была бы выпрямлена, и все это
произошло бы еще до сравнения стимула с эталоном.
Подобный процесс сильно сократил бы число эталонов, не-
обходимых для распознавания буквы А.
Однако нормализация, предшествующая сравнению, не
позволяет снять все трудности, связанные с эталонной гипо-
тезой. Логически возникает следующее возражение: для того
чтобы знать правильную ориентацию и величину стимула,
нужно заранее знать, какой образ представляет данный сти-
Распознавание образов
мул. Например, какую ориентацию должен иметь стимул,
имеющий вид наклоненного Q? В одном случае он будет
выглядеть как Р, а в другом как Q. Чтобы знать, какой из.
этих двух поворотов будет правильным, необходимо сначала
решить, какая это буква. Но эта задача возлагается именно.
на систему распознавания, а не на предшествующий ей пре-
образователь. С этой логической проблемой, однако, нетруд
но справиться. Во-первых, при резких отклонениях стимула
от стандартной ориентации он, по всей вероятности, окажется:
нераспознаваемым. Иными словами, нет нужды постулиро-
вать, что этот предварительный процесс сможет перерабо-
тать сильно наклоненную букву Q, если в действительности
распознающая система не способна иметь дело с такого
рода стимулами. Во-вторых, подлежащие распознаванию
стимулы обычно включены в какой-то более обширный кон-
текст, и этот контекст может помогать процессу нормализа-
ции, подсказывая, как нужно изменить положение или вели-
чину данного стимула.
В более общем плане контекст сильно помогает процессу
распознавания, сокращая число образов, которым мог бы со-
ответствовать данный стимул. Кроме того, контекст облег-
чает решение таких проблем, как распознавание совершенно.
новых стимулов. Как нам удается распознать такой стимул,
как /\, если мы его никогда раньше не видели? Совершен-
но очевидно, что в ДП не может быть соответствующих эта-
лонов. В каком качестве будет распознан подобный стимул,
зависит от того, когда и где мы с ним встретимся.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
стимул поступает, в сенсорный регистр. Поскольку след со-
храняется "здесь очень недолго, процесс распознавания дол-
жен быстро завершиться, пока в регистре еще есть инфор-
мация о стимуле. Сам процесс распознавания заключается
в сопоставлении входного стимула с закодированной инфор-
1
мацией, находящейся в ДП, а это означает, что информация
вДП"ДОЯЖна быть представлена в такой форме, чтобы сти-
мул можно было с"Иёй~Сравнйвать. Иначе говоря, хранящееся
вДП закодированное представление о стимуле должно быть
в некотором смысле похожим на этот стимул или как-то опи-
сывать его внешний вид или форму. После сравнения вход-
ного стимула с содержащимися в ДП кодами принимается
решение о том, какой из этих внутренних кодов наилучшим
образом соответствует данному стимулу. От этого решения
зависит выходной сигнал распознающей системы-сообще-
ние о результате принятого решенияонечно, после того как
образ распознан, из ДП может быть извлечена дополнитель-
ная информация о нем. Например, распознав в предъявлен-
ном стимуле букву А, мы можем затем припоминать все, что
нам о ней известно: это первая буква алфавита; с этой буквы
начинается слово <арбуз>; это обозначение футбольных ко-
манд высшего класса и так далее
Итак, мы видим, что процесс распознавания образов со-
стоит из нескольких сложных субпроцессов. Это прежде все-
го сенсорная регистрация, рассмотренная в предыдущей гла-
ве. Затем идут процессы сравнения и принятия решения.
Здесь возникают вопросы, связанные с представлением ин-1
формации. В какой форме закодирована та хранящаяся з
ДП информация, с которой сравнивается входной стимул?
Насколько закодированный стимул сходен с первоначаль-
ным? В остальных разделах этой главы мы рассмотрим кодй
памяти и некоторые процессы сравнения и принятия реше-
ния, которые можно постулировать для системы распознава-
ния образов.
КОДЫ ПАМЯТИ И РАСПОЗНАВАНИЕ
ЭТАЛОНЫ
Мы начнем рассмотрение кодов памяти с тех кодов ДП,
которые используются при сопоставлении прошлого опыта с
вновь поступающими стимулами. Что это за коды?. ,Код дол-
жен либо соответствовать данному стимулу, либо описывать
/ его, иначе он не сможет быть образцом для сравнения. Одна
из возможных гипотез состоит в том, что хранящийся в ДП
код представляет собой миниатюрную копию (или <эталон>)
данного стимула; для каждого распознаваемого нами стиму-
ла в ДП имеется его внутренний дубликат, который и исполь-
зуется при распознавании. Согласно этой гипотезе, для рас-
познавания образа приходится сравнивать данный стимул с
длинным рядом эталонов, хранящихся в ДП. Распознание
совершится в тот момент, когда будет выбран наиболее под-
ходящий для данного стимула, эталон и тем самым опреде-
лится, что же представляет собой этот стимул.
Однако гипотеза эталонов слишком проста; она чересчур
наивна, чтобы служить основой для теории распознавания
образов. Ее главный недостаток-огромное количество не-
обходимых эталонов. Рассмотрим, например, распознавание
одного не очень сложного стимула - буквы А. Согласно ги-
потезе эталонов, в ДП имеется копия этой буквы, с которой
сравнивается любой стимул, похожий на А, когда бы он ни
появился, и которая соответствует ему лучше, чем любой дру-
гой эталон. Отсюда, однако, следует, что нам понадобится
отдельный эталон для каждой разновидности буквы А. Изме-
нилась величина стимула? Нужен другой эталон. Если слегка
повернуть букву, нужен будет еще один эталон. Для какого-
нибудь своеобразного начертания, например , опять-таки
потребуется свой особый эталон. Если у нас не будет эталонов
для всех этих разновидностей буквы А, то при распознава-
нии неизбежно возникнут ошибки. Например, может оказать-
ся, что наклонное А лучше соответствует эталону для R, чем
для А, и тогда, встретившись с А, мы распознаем его как R.
Чтобы исключить возможность таких ошибок, понадобится
бесчисленное множество эталонов, несомненно гораздо боль-
шее, чем может вместить ДП.
Гипотезу эталонов можно видоизменить, сделав ее го-
раздо более приемлемой. Одна модификация состоит в том,
чтобы добавить к модели процесс, который предшествует со-
поставлению и служит для <очистки> входного стимула. Та-
кая предварительная обработка могла бы придавать стимулу
стандартное положение и стандартные размеры. Этот про-
цесс называют <нормализацией>, так как он устраняет раз-
личные неправильности в форме стимула и приводит его к
более обычному виду. Например, если стимул имел вид Д ,
то в результате нормализации он уменьшился бы, искрив-
ленная правая часть была бы выпрямлена, и все это
произошло бы еще до сравнения стимула с эталоном.
Подобный процесс сильно сократил бы число эталонов, не-
обходимых для распознавания буквы А.
Однако нормализация, предшествующая сравнению, не
позволяет снять все трудности, связанные с эталонной гипо-
тезой. Логически возникает следующее возражение: для того
чтобы знать правильную ориентацию и величину стимула,
нужно заранее знать, какой образ представляет данный сти-
Распознавание образов
мул. Например, какую ориентацию должен иметь стимул,
имеющий вид наклоненного Q? В одном случае он будет
выглядеть как Р, а в другом как Q. Чтобы знать, какой из.
этих двух поворотов будет правильным, необходимо сначала
решить, какая это буква. Но эта задача возлагается именно.
на систему распознавания, а не на предшествующий ей пре-
образователь. С этой логической проблемой, однако, нетруд
но справиться. Во-первых, при резких отклонениях стимула
от стандартной ориентации он, по всей вероятности, окажется:
нераспознаваемым. Иными словами, нет нужды постулиро-
вать, что этот предварительный процесс сможет перерабо-
тать сильно наклоненную букву Q, если в действительности
распознающая система не способна иметь дело с такого
рода стимулами. Во-вторых, подлежащие распознаванию
стимулы обычно включены в какой-то более обширный кон-
текст, и этот контекст может помогать процессу нормализа-
ции, подсказывая, как нужно изменить положение или вели-
чину данного стимула.
В более общем плане контекст сильно помогает процессу
распознавания, сокращая число образов, которым мог бы со-
ответствовать данный стимул. Кроме того, контекст облег-
чает решение таких проблем, как распознавание совершенно.
новых стимулов. Как нам удается распознать такой стимул,
как /\, если мы его никогда раньше не видели? Совершен-
но очевидно, что в ДП не может быть соответствующих эта-
лонов. В каком качестве будет распознан подобный стимул,
зависит от того, когда и где мы с ним встретимся.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106