模式识别简介
随着科技的进步,许多发明、电子产品使人们的生活更加方便。比如:数码相机的人像识别功能、手写板、指纹锁、语音输入设备、遥感卫星等等。这些设备与技术中都包含了模式识别技术。这些看似抽象的技术与算法正与其他技术一起悄然的改变人们的生活。
生物的许多感官功能看似简单,但如果想用人工的办法实现却比较困难。举个例子吧:人与人见面相互打招呼。在看见对方的面部后,人能够很快的认定这张脸是个人脸,而且我认识他,应该和他打招呼。这个看似简单的过程其实并不简单,我们看到“一个鼻子;两个眼;还有张嘴”的东西时会认为是张脸;同时还要分辨轮廓,和“零件”的位置,看看是不是认识。当然,还要和狗脸区分开(这看似是废话,但也显然是需要区分开的)。那么,有脸的零件,位置也对就是人脸吗?或者说是应该打招呼的吗?未必,没有人会对着照片打招呼。那么见到认识的、立体的人脸,我们就会打招呼吗?那么,雕塑的脸也符合上述特点……
可见,很多看似简单的认知过程,如果试图用某一方法描述确实不宜。而这就是模式识别技术需要解决的问题。那么什么是模式识别呢?
模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。我们所指的模式识别主要是对语音波形、地震波、心电图、脑电图、图片、照片、文字、符号、生物传感器等对象的具体模式进行辨识和分类。
从上面的例子可以看出,模式识别的过程比较复杂,计算量较大。所以,模式识别技术是虽然诞生于20实际20年代,但却是伴随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能而兴起的,在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。
目前,模式识别技术应用广泛。主要有:
1 文字识别。最常见的应用是手机上的手写板、电脑上用的手写板、各类触摸屏的文字输入、纸质文档扫描生成计算机文档等。
2 语音识别。日常的应用主要是声纹锁等。
3 指纹识别。各类指纹识别的门禁、考勤机,还有警用的指纹比对系统。
4 面部识别。最常见的就是照相机的人脸识别快门了。
5 虹膜识别。高级的门禁系统可能会用到。
6 条形码、数字水印识别。超市里最常见了。其实,条形码和数字水印技术为物流和版权保护等相关行业提供了相当大的帮助。
7其他的模式识别。比如,从遥感图像中识别特定的军用、民用目标;从医学图像中识别各类病变等。
(工程中心 李全宁)