模糊模式识别课件.ppt

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1、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）。2021年7月28日1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，记为模式类(Class)：具有某些共同特性的模式的集合

2、。概念2021年7月28日2模式识别的例子计算机自动诊断疾病:获取情况(信息采集)测量体温、血压、心率、血液化验、X光透射、B超、心电图、CT等尽可能多的信息，并将这些信息数字化后输入电脑。当然在实际应用中要考虑采集的成本，这就是说特征要进行选择的。运行在电脑中的专家系统或专用程序可以分析这些数据并进行分类，得出正常或不正常的判断，不正常情况还要指出是什么问题。2021年7月28日3对象空间模式空间特征空间类型空间各类空间（Space)的概念模式采集：从客观世界（对象空间）到模式空间的过程称为模式采集。特征提取和特征选择：由模式空间

3、到特征空间的变换和选择。类型判别：特征空间到类型空间所作的操作。模式识别三大任务2021年7月28日4模式识别系统的主要环节：特征提取：符号表示，如长度、波形、。。。特征选择：选择有代表性的特征，能够正确分类学习和训练：利用已知样本建立分类和识别规则分类识别：对所获得样本按建立的分类规则进行分类识别概述－模式识别系统2021年7月28日5纸币识别器对纸币按面额进行分类面额概述－系统实例5元10元20元50元100元2021年7月28日6概述－系统实例长度(mm)宽度(mm)5元1366310元1417020元1467050元1517

4、0100元156772021年7月28日7磁性金属条位置(大约)5元有54/8210元有54/8720元有57/8950元有60/91100元有63/93概述－系统实例2021年7月28日85元10元20元50元100元12345678反射光波形2021年7月28日9数据采集、特征提取：长度、宽度、磁性、磁性的位置，光反射亮度、光透射亮度等等特征选择：长度、磁性及位置、反射亮度分类识别：确定纸币的面额及真伪1.1概述－系统实例2021年7月28日10模糊模式识别模式识别的本质特征：一是事先已知若干标准模式，称为标准模式库；二是有待识

5、别的对象。所谓模糊模式识别，是指在模式识别中，模式是模糊的，或说标准模式库中提供的模式是模糊的。2021年7月28日11模式识别是科学、工程、经济、社会以至生活中经常遇到并要处理的基本问题。这一问题的数学模式就是在已知各种标准类型(数学形式化了的类型)的前提下，判断识别对象属于哪个类型？对象也要数学形式化，有时数学形式化不能做到完整，或者形式化带有模糊性质，此时识别就要运用模糊数学方法。模糊模式识别2021年7月28日12在科学分析与决策中，我们往往需要将搜集到的历史资料归纳整理，分成若干类型，以便使用管理。当我们取到一个新的样本时

6、，把它归于哪一类呢？或者它是不是一个新的类型呢？这就是所谓的模式识别问题。在经济分析，预测与决策中，在知识工程与人工智能领域中，也常常遇到这类问题。本节介绍两类模式识别的模糊方法。一类是元素对标准模糊集的识别问题——点对集；另一类是模糊集对标准模糊集的识别问题——集对集。模糊模式识别2021年7月28日13例1.苹果的分级问题设论域X={若干苹果}。苹果被摘下来后要分级。一般按照苹果的大小、色泽、有无损伤等特征来分级。于是可以将苹果分级的标准模型库规定为={Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级}，显然，模型Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级是模糊的。当果农拿

7、到一个苹果x0后，到底应将它放到哪个等级的筐里，这就是一个元素（点）对标准模糊集的识别问题。模糊模式识别2021年7月28日14例2.医生给病人的诊断过程实际上是模糊模式识别过程。设论域X={各种疾病的症候}(称为症候群空间)。各种疾病都有典型的症状，由长期临床积累的经验可得标准模型库={心脏病，胃溃疡，感冒，…}，显然，这些模型(疾病)都是模糊的。病人向医生诉说症状(也是模糊的)，由医生将病人的症状与标准模型库的模型作比较后下诊断。这是一个模糊模式识别过程，也是一个模糊集对标准模糊集的识别问题。模糊模式识别2021年7月28日15

8、点对集——1.问题的数学模型(1)第一类模型：设在论域X上有若干模糊集：A1，A2，…，AnF(X)，将这些模糊集视为n个标准模式，x0X是待识别的对象，问x0应属于哪个标准模式Ai(i=1，2，…，n)?(2)第二类模型：设A