Основы построения систем распознавания образов
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
>
Главное, что объединяет информационно системы распознавания и сложные системы, в состав которых они входят, это - объекты распознавания и средства измерений характеристик этих объектов. Причина такого пересечения систем очевидна и состоит в том, что сложные системы обеспечивают принятие решений по определенным объектам (процессам, явлениям), а распознавание этих же объектов (явлений, процессов) всегда направлено на получение дополнительной информации для принятия указанных решений.
Отсюда казалось, что занимаясь системами распознавания, можно было бы не интересоваться опытно-теоретическим методом, отдать его на откуп специалистам-испытателям сложных систем. При этом, если не учитывать неотъемлемое использование в составе СР средств измерений ( а они нужны сложной системе и без задач распознавания), то сама СР не выглядит как сложная.
Однако часто СР разрабатываются либо после создания систем принятия решений, являющихся сложными, либо самостоятельно в расчете на перспективное использование в какой-либо предметной области. То есть, в этих случаях разработчики СР встречаются с тем, что или не располагают изоморфными моделями объектов распознавания и средств измерений (они не были нужны разработчикам сложных систем) или просто лишены этих данных, так как предметная область применения СР еще не определилась. Поэтому и в первом и во втором (после определения предметной области) случаях становится важным для всесторонних оценок характеристик этих систем взгляд с позиций опытно-теоретического метода на упомянутое пересечение систем - объекты распознавания и средства измерения их параметров. Это обращение к опытно- теоретическому методу заставляет разработчиков СР самостоятельно идти по пути создания изоморфных моделей объектов и измерителей. В результате объединение модели СР с упомянутыми моделями уже представляется как сложная система со всеми вытекающими последствиями по ее испытаниям.
Дополнительно к изложенному можно заметить, что в соответствии с приведенными в нашем курсе определением главной задачей СР является получение информации об объекте распознавания. А это как раз и оправдывает объединение программно реализованного алгоритма распознавания с моделями объекта и измерителей при испытаниях системы распознавания.
Само моделирование объектов (явлений, процессов) распознавания почти всегда представляет собой достаточно объемную и сложную задачу. Примером может служить хотя бы разработка модели системы распознавания речевых сообщений. Объект распознавания здесь - это в конечном итоге состояния речевого аппарата человека при производстве колебаний звукового диапазона. Сложность этого аппарата, его динамики не позволяет надеяться на легкое создание безупречной модели. При этом опытно-теоретический метод испытаний остается единственным в достижении высокой достоверности результатов отработки соответствующей СР на модели. А без всесторонних испытаний во всем факторном пространстве применения подобных систем, особенно для принятия решений высокой ответственности, не представляется возможным обойтись. Поэтому здесь создание изоморфных реальному речевому аппарату синтезаторов речи - это одновременно и путь создания эффективных СР.
Можно найти достаточное число примеров из других областей науки и техники, которые подтвердят, что устраняться от использования принципов опытно-теоретического метода при создании СР не только нецелесообразно, но и ошибочно.
Отсюда арсеналом средств разработчика СР при создании моделей объектов и измерителей должны быть следующие принципы опытно-теоретического метода:
1).Построение общей топологии модели СР, включая источники информации, и проведении ее декомпозиции.
2).Распределение задач между моделями и определение состава частных моделей.
3).Выбор и обоснование способов приближения моделей к реальным моделируемым объектам и измерителям их характеристик.
4).Выбор условий проведения и планирование натурных испытаний информационных средств СР.
5).Обоснование объема экспериментов и проведение натурных испытаний информационных средств СР для оценки степени близости моделей и реальных объектов и измерителей.
6).Проведение параметрической и структурной доработок модели информационных средств СР на основе сравнения в одинаковых условиях результатов реальных испытаний и моделирования.
7).Проверка статистической совместимости моделей и соответствующих информационных средств в выбранных точках факторного пространства состояний объектов распознавания и измерителей их характеристик.
8).Проведение испытаний СР на моделях, определение характеристик качества программно реализованных алгоритмов, функционального взаимодействия элементов системы и ее эффективности во всей области факторного пространства.
В целом опытно-теоретический метод подход к испытаниям сложных систем и его принципы основываются на целом ряде теоретических положений, решений и выводов, которые могут быть рассмотрены только в отдельном курсе. Наша задача - показать логическую приемлемость этого подхода к моделированию СР и адресовать будущего разработчика к таким материалам, излагающим соответствующие методы, как
1.Н.П.Бусленко. Теория больших систем. М.,”Наука”, 1969.
2.А.С.Шаракшанэ, И.Г.Железнов и др.
Сложные системы. М.,”Высшая школа”, 1977.
3.Г.И.Бутко,Ю.П.Порывкин и др