Рабочая программа По дисциплине «Теория распознавания образов» По специальности 230201. 65 Информационные системы и технологии

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Информационных систем
Форма Обучения
16 мая 2011г., протокол № 9
Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям
2. Содержание дисциплины.
Наименование тем, разделов
Подготовка к практическому занятию (семинару
Выполнение домашних контрольных и иных заданий)
Подготовка к зачету
3. Учебно-методические материалы по дисциплине
Подобный материал:



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ





Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

имени Ивана Федорова»


УТВЕРЖДАЮ

Т.В. Маркелова

« 23 » июня 2011 г.


рабочая программа




По дисциплине «Теория распознавания образов»

По специальности 230201.65 – Информационные системы и технологии

Факультет Информационных технологий и медиасистем

Кафедра Информационных систем


Индекс по учебному плану

Цикл

Компонент

Федеральный

Национально-региональный (вузовский)

Элективный

ЕН.В.02

Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины










Общие математические и естественнонаучные дисциплины







Х

Общепрофессиональные дисциплины










Специальные дисциплины










Дисциплины специализации













Форма

Обучения

курс

семестр

Трудоемкость дисциплины в часах

Форма

итогового

контроля

Всего часов

Аудиторных часов

Лекции

Семинарские (практически) занятия

Лабораторные занятия

Курсовая

Работа

Курсовой проект

Самостоятельная работа

Очная

1

2

149

68

34




34







81

зачет


Москва — 2011 г.


Составитель: д.т.н., профессор А.И. Винокур

Рецензент: ____________


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»

16 мая 2011г., протокол № 9


Зав. кафедрой ____________________/А.А. Марков/


Одобрена УС факультета «Информационных технологий и медиасистем»

17 мая 2011г., протокол № 9


Председатель______________________/А.Е. Иванова/


  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ



    1. Цель и задачи изучения дисциплины


Цель освоения дисциплины «Теория распознавания образов» заключается в ознакомлении студентов с концептуальными основами подходов и методов распознавания образов и приобретении знаний и навыков применения методов и алгоритмов, используемых при анализе изображений, акустического сигнала или сигналов сенсоров других типов, лингвистического анализа или машин­ного обучения.

.

Задачи преподавания дисциплины. Изучение:
  • Основных понятий теории распознавания образов
  • Классификацию задач распознавания образов
  • Структурные методы распознавания
  • Байесовский подход к принятию решений
  • Самообучающиеся системы
  • Методы анализа изображений


1.2. Требования к знаниям и умениям.

Знать:
  • Основные понятия и методы, используемые при распознавании образов
  • Структуру типовых систем распознавания образов
  • Способы цифрового представления изображений
  • Элементы теории и основные алгоритмы проведения дискретных интегральных преобразований
  • Основные способы пространственной и спектральной обработки изображений
  • Математические модели, используемые для оценки качества изображений


Уметь:
  • Решать типовые задачи распознавания образов
  • Выбирать и применять адекватные математические методы при решении задач распознавания образов
  • Использовать интегральные преобразования для решения задач фильтрации изображений
  • Выбрать критерий и оценить качество исходного и обработанного изображения


Владеть:
  • Методами математического моделирования в типовых задачах распознавания образов
  • Методами построения цифровых фильтров для решения конкретных задач распознавания изображений
  • Навыками работы с пакетом MatLab



1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентам необходимо для изучения данной дисциплины.


Данная учебная дисциплина взаимосвязана с другими дисциплинами, а именно: «Математика», «Информатика», «Основы программирования».


2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

    1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.




п/п

Наименование тем, разделов

Общая трудоемкость (часов)

Аудиторные занятия

(всего часов)

Лекции

Практические занятия

(семинары)

Лабораторные занятия

1

Введение

2

2







2

Основные понятия теории распознавания образов

2

2







3

Классификацию задач распознавания образов

4

4







4

Структурные методы распознавания

24

8




16

5

Байесовский подход к принятию решений

4

4







6

Самообучающиеся системы

4

4







7

Методы анализа изображений

28

10




18




итого

68

34




34



2.2. Содержание тем и разделов дисциплины.



№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение


Область применения, основные задачи, история развития и основные идеи теории и практики распознавания образов

2.

Основные понятия теории распознавания образов

Объекты. Признаки для описания объектов. Векторные признаки. Морфологические методы обработки изображений.

3

Классификацию задач распознавания образов


Общая задача классификации. Классы. Датчик/преобразователь. Экстрактор характерных признаков. Классификаторы. Построение систем классификации. Оценка ошибок системы. Точность системы и полнота выборки. Реализация классификаторов.

4

Структурные методы распознавания


Структурные методы распознавания. Алгоритмы построения графов сложных образов. Выделение признаков по двумерным и трехмерным изображениям сцен. Матрица неточностей. Деревья решений.

5

Байесовский подход к принятию решений


Априорная информация о вероятностных характеристиках. Байесовский классификатор. Параметрические модели распределений. Принятие решений при обработке многомерных данных.

6

Самообучающиеся системы


Супервизорные методы. Обучение без учителя. Кластеризация. Искусственные нейронные сети. Персептрон. Многослойная сеть прямого распространения.

7

Методы анализа изображений

Модели непрерывных изображений. Пространственные спектры изображений. Вероятностные модели изображений и функции автокорреляции. Построение гистограмм изображений. Критерии качества изображений. Фильтрация и улучшение изображений.

(Содержание указывается в дидактических единицах. По усмотрению разработчиков материал может излагаться не в форме таблицы)


2.3.Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах


№ п/п

Наименование лабораторных работ



раздела

дисциплины

Час

1

Выявление морфологических характеристик бинарных изображений.

4

8

2

Повышение резкости изображений методами частотной фильтрации

4

8

3

Сглаживание изображений методами пространственной фильтрации

7

8

4

Обнаружение контуров объектов с помощью масок

7

10

ИТОГО:

34



2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика


Не предусматривается.


2.5. Организация самостоятельной работы





Наименование тем, разделов

Виды и формы самостоятельной работы *

(распределение часов по формам обучения)

Подготовка к практическому занятию (семинару,

лаб. раб.)

Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т.п.)

Выполнение домашних контрольных и иных заданий)

Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестированием и пр.)

Подготовка к зачету

(экзамену)

Очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная




Введение Тема 1.

2







3







2







1







1










Тема 2.

3







3







2







1







1










Тема 3.

3







3







2







1







1










Тема 4.

3







6







2







1







1










Тема 5.

3







6







2







1







1










Тема 6.

3







6







2







1







1










Тема 7.

3







6







2







1







1













20







33







14







7







7







* могут быть предложены иные формы СРС


3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ


3.1. Литература.

основная


1. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд..: Пер. с англ. Издательский дом "Вильяме", 2006. — 1408с.
  1. Понс Ж.; Форсайт Д. Компьютерное зрение, Современный подход; М., Издательский дом "Вильямс", 2004; 926 с.


дополнительная


  1. Евменов В.П. Интеллектуальные системы управления: Учебное пособие. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. — 304 с.
  2. Потапов А. С. Распознавание образов и машинное восприятие: Общий подход на основе принципа минимальной длины описания. — СПб.: Политехника, 2007. — 548 с:
  3. Башмаков, А.И.; Башмаков И.А.
    Интеллектуальные информационные технологии, учебное пособие; М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005; 302 с.



3.2. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Изучение дисциплины проводится в лабораториях кафедры «Информационные системы». Лабораторные работы проводятся с использованием ресурсов компьютерных классов, позволяющих работать в средах MS Windows и Apple MAC, при использовании программных средств, необходимых для обработки изображений, например, таких как MatLab.xx и др.