模式识别课件
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模式识别1课件

• 依赖于具体的问题(语音识别、图像识别) • 选择反映模式本质特性的参数作为特征 • 使样本类间距离较大、类内距离较小 • 与类别信息不相关的变换(平移、旋转、尺度变换)具有
不变性
• 尽量选择相关性小的特征 • 尽可能不受噪声的干扰
Applied Pattern Recognition CSE616
38
模式识别的基本方法
• 模糊模式识别
• 基于模糊数学和统计分析的识别方法,在不能明确描述模式
特征和结构的复杂模式识别问题中得到了成功应用
模糊模式类
清晰模式类
很像三角 形的图形
远大于2 的整数
三角形
大于2的 整数
• 根据隶属度和模糊文法进行分类
Applied Pattern Recognition CSE616
• 需要考虑的问题: • 特征越多分类性能越好吗? • 什么样的特征才是好的特征? • 特征的相关性与冗余?
Applied Pattern Recognition CSE616
17
如何获取判别边界:判别模型? 什么样的判别边界才是最优的:模型优化?
Applied Pattern Recognition CSE616
用能力和领域,促进人工智能的应用与发展
• 促进人们对人脑识别过程的理解和认识
Applied Pattern Recognition CSE616
31
模式识别存在的问题
• 模式识别是一门快速发展的新兴学科,涉及到多学科、
多领域的复杂问题
• 和生物认知系统相比,现有人工模式识别系统的适应
和识别能力还远远不能令人满意
• 原理:
样本 观测值 特征 概率统计 决策准则
分类
Applied Pattern Recognition CSE616
不变性
• 尽量选择相关性小的特征 • 尽可能不受噪声的干扰
Applied Pattern Recognition CSE616
38
模式识别的基本方法
• 模糊模式识别
• 基于模糊数学和统计分析的识别方法,在不能明确描述模式
特征和结构的复杂模式识别问题中得到了成功应用
模糊模式类
清晰模式类
很像三角 形的图形
远大于2 的整数
三角形
大于2的 整数
• 根据隶属度和模糊文法进行分类
Applied Pattern Recognition CSE616
• 需要考虑的问题: • 特征越多分类性能越好吗? • 什么样的特征才是好的特征? • 特征的相关性与冗余?
Applied Pattern Recognition CSE616
17
如何获取判别边界:判别模型? 什么样的判别边界才是最优的:模型优化?
Applied Pattern Recognition CSE616
用能力和领域,促进人工智能的应用与发展
• 促进人们对人脑识别过程的理解和认识
Applied Pattern Recognition CSE616
31
模式识别存在的问题
• 模式识别是一门快速发展的新兴学科,涉及到多学科、
多领域的复杂问题
• 和生物认知系统相比,现有人工模式识别系统的适应
和识别能力还远远不能令人满意
• 原理:
样本 观测值 特征 概率统计 决策准则
分类
Applied Pattern Recognition CSE616
模式识别详细PPT

迁移学习在模式识别中广泛应用于目标检测、图像分类等任务,通过将预训练模 型(如ResNet、VGG等)应用于新数据集,可以快速获得较好的分类效果。
无监督学习在模式识别中的应用
无监督学习是一种从无标签数据中提取有用信息的机器学习方法,在模式识别中主要用于聚类和降维 等任务。
无监督学习在模式识别中可以帮助发现数据中的内在结构和规律,例如在图像识别中可以通过聚类算 法将相似的图像分组,或者通过降维算法将高维图像数据降维到低维空间,便于后续的分类和识别。
通过专家知识和经验,手 动选择与目标任务相关的 特征。
自动特征选择
利用算法自动筛选出对目 标任务最相关的特征,提 高模型的泛化能力。
交互式特征选择
结合手动和自动特征选择 的优势,先通过自动方法 筛选出一组候选特征,再 由专家进行筛选和优化。
特征提取算法
主成分分析(PCA)
通过线性变换将原始特征转换为新的特征, 保留主要方差,降低数据维度。
将分类或离散型特征进行编码 ,如独热编码、标签编码等。
特征选择与降维
通过特征选择算法或矩阵分解 等技术,降低特征维度,提高 模型效率和泛化能力。
特征生成与转换
通过生成新的特征或对现有特 征进行组合、转换,丰富特征
表达,提高模型性能。
04
分类器设计
分类器选择
线性分类器
基于线性判别分析,适用于特征线性可 分的情况,如感知器、逻辑回归等。
结构模式识别
总结词
基于结构分析和语法理论的模式识别方法,通过分析输入数据的结构和语法进行分类和 识别。
详细描述
结构模式识别主要关注输入数据的结构和语法,通过分析数据中的结构和语法规则,将 输入数据归类到相应的类别中。这种方法在自然语言处理、化学分子结构解析等领域有
无监督学习在模式识别中的应用
无监督学习是一种从无标签数据中提取有用信息的机器学习方法,在模式识别中主要用于聚类和降维 等任务。
无监督学习在模式识别中可以帮助发现数据中的内在结构和规律,例如在图像识别中可以通过聚类算 法将相似的图像分组,或者通过降维算法将高维图像数据降维到低维空间,便于后续的分类和识别。
通过专家知识和经验,手 动选择与目标任务相关的 特征。
自动特征选择
利用算法自动筛选出对目 标任务最相关的特征,提 高模型的泛化能力。
交互式特征选择
结合手动和自动特征选择 的优势,先通过自动方法 筛选出一组候选特征,再 由专家进行筛选和优化。
特征提取算法
主成分分析(PCA)
通过线性变换将原始特征转换为新的特征, 保留主要方差,降低数据维度。
将分类或离散型特征进行编码 ,如独热编码、标签编码等。
特征选择与降维
通过特征选择算法或矩阵分解 等技术,降低特征维度,提高 模型效率和泛化能力。
特征生成与转换
通过生成新的特征或对现有特 征进行组合、转换,丰富特征
表达,提高模型性能。
04
分类器设计
分类器选择
线性分类器
基于线性判别分析,适用于特征线性可 分的情况,如感知器、逻辑回归等。
结构模式识别
总结词
基于结构分析和语法理论的模式识别方法,通过分析输入数据的结构和语法进行分类和 识别。
详细描述
结构模式识别主要关注输入数据的结构和语法,通过分析数据中的结构和语法规则,将 输入数据归类到相应的类别中。这种方法在自然语言处理、化学分子结构解析等领域有
《模式识别课件》课件

率和用户体验。
医学诊断
要点一
总结词
医学诊断是利用医学知识和技术对疾病进行诊断的过程, 模式识别技术在医学诊断中发挥着重要作用。
要点二
详细描述
模式识别技术可以辅助医生进行影像学分析、病理学分析 等,提高诊断准确性和效率,为患者提供更好的医疗服务 和治疗效果。
05
模式识别的挑战与未来发 展
数据不平衡问题
《模式识别课件》 ppt课件
xx年xx月xx日
• 模式识别概述 • 模式识别的基本原理 • 常见模式识别方法 • 模式识别的应用实例 • 模式识别的挑战与未来发展
目录
01
模式识别概述
定义与分类
定义
模式识别是对各种信息进行分类和辨 识的科学,通过模式识别技术,计算 机可以识别、分类和解释图像、声音 、文本等数据。
深度学习在模式识别中的应用
总结词
深度学习在模式识别中具有广泛的应用,能够自动提取特征并实现高效分类。
详细描述
深度学习通过构建多层神经网络来学习数据的内在特征。在模式识别中,卷积神经网络和循环神经网络等方法已 被广泛应用于图像识别、语音识别和自然语言处理等领域。
THANKS
感谢观看
人脸识别
总结词
人脸识别是一种基于人脸特征的生物识 别技术,通过采集和比对人脸图像信息 进行身份验证和识别。
VS
详细描述
人脸识别技术广泛应用于安全、门禁、考 勤、移动支付等领域,通过摄像头捕捉人 脸图像,并与数据库中存储的图像信息进 行比对,实现快速的身份验证和识别。
手写数字识别
总结词
手写数字识别是一种利用计算机技术自动识 别手写数字的技术,通过对手写数字图像进 行预处理、特征提取和分类实现识别。
医学诊断
要点一
总结词
医学诊断是利用医学知识和技术对疾病进行诊断的过程, 模式识别技术在医学诊断中发挥着重要作用。
要点二
详细描述
模式识别技术可以辅助医生进行影像学分析、病理学分析 等,提高诊断准确性和效率,为患者提供更好的医疗服务 和治疗效果。
05
模式识别的挑战与未来发 展
数据不平衡问题
《模式识别课件》 ppt课件
xx年xx月xx日
• 模式识别概述 • 模式识别的基本原理 • 常见模式识别方法 • 模式识别的应用实例 • 模式识别的挑战与未来发展
目录
01
模式识别概述
定义与分类
定义
模式识别是对各种信息进行分类和辨 识的科学,通过模式识别技术,计算 机可以识别、分类和解释图像、声音 、文本等数据。
深度学习在模式识别中的应用
总结词
深度学习在模式识别中具有广泛的应用,能够自动提取特征并实现高效分类。
详细描述
深度学习通过构建多层神经网络来学习数据的内在特征。在模式识别中,卷积神经网络和循环神经网络等方法已 被广泛应用于图像识别、语音识别和自然语言处理等领域。
THANKS
感谢观看
人脸识别
总结词
人脸识别是一种基于人脸特征的生物识 别技术,通过采集和比对人脸图像信息 进行身份验证和识别。
VS
详细描述
人脸识别技术广泛应用于安全、门禁、考 勤、移动支付等领域,通过摄像头捕捉人 脸图像,并与数据库中存储的图像信息进 行比对,实现快速的身份验证和识别。
手写数字识别
总结词
手写数字识别是一种利用计算机技术自动识 别手写数字的技术,通过对手写数字图像进 行预处理、特征提取和分类实现识别。
模式识别与分类课件

05
分类模型的应用案例
图像分类与目标检测
01
图像分类
利用分类模型对图像进行分类, 例如将图片分类为猫、狗、鸟等
类别。
03
图像分割
将图像分割成不同的区域,并对 每个区域进行分类,例如医学图
像分割、农业图像分割等。
02
目标检测
通过检测图像中的特定目标,实 现对图像的识别和分类,例如人
脸检测、物体检测等。
它通过将数据映射到高维空 间,并找到一个超平面来最
大化两个类别之间的间隔。
优点:适用于二分类和多分 类问题、对数据分布和特征 选择不敏感、具有较好的泛
化能力。
缺点:对大规模数据集训练 时间较长、不易解释、需要 手动调整参数。
决策树与随机森林
决策树是一种树形结构,用于分类和回归问题。 它通过将数据拆分成不同的分支来构建一棵树, 并使用信息增益或基尼指数等指标进行特征选择。
常见的模式识别算法
贝叶斯分类器
01 基于贝叶斯定理进行分类的算法,具有简单、易于理
解和实现等优点。
支持向量机
02 基于统计学习理论的分类算法,能够处理高维数据和
解决非线性分类问题。
决策树和随机森林
03
基于树结构的分类算法,能够处理各种类型的数据,
并且具有较好的可解释性和可视化性。
深度学习在模式识别中的应用
根据给定的主题或要求,生成符合语法和语义规则的文本内容, 例如机器翻译、智能客服等。
语音识别与音频分类
语音识别 将语音转换为文字,实现对语音的识别 和转写,例如电话语音识别、实时语音
识别等。 声音事件检测 从音频中检测出特定的事件或行为, 例如异常声音检测、语音命令识别等。
音频分类 利用分类模型对音频进行分类,例如 音乐分类、环境噪声分类等。
模式识别ppt课件

pˆ N则是这些曲线
( x)
2.5,1.1为中心的正态曲线,而
之和。
由图看出:每个样本对估计的贡献与样本间
的距离有关,样本越多, PN(x)越准确。
例2:设待估计的p(x)是均值为0,方差为1的正
态密度函数。
若随机抽取X样本中的1个、 16个、 256个作
为学习样本xi,试用窗口法估计pN(x)。
| x xi |
(
)0
(保证 pˆ N ( x) 非负)
hN
( | x x i | )d ( | x x i | ) 0
(使 pˆ N ( x)dx 1)
hN
hN
④ 窗函数的选择
例:矩形窗、正态窗、指数窗、三角窗等等(只要
满足上述两条件,都可作为窗函数使用)
超立方体体积:VN h
d
N
其中
h1
hN
N
d=1,窗口为一线段 ; d=2,窗口为一平面
d=3,窗口为一立方体 ;d>3,窗口为一超立方体
窗口的选择:有多种选择
Φ(u)
方窗函数
Φ(u)
正态窗函数
Φ(u)
指数窗函数
hN
正态窗函数
1
1
,
|
u
|
(u )
2
0.其他
(u )
满足上述条件的区域序列(VN)有两种选择方法,
形成两种非参数估计方法:
1)Parzen窗法;
2)KN近邻估计
两者如何选择VN ?
1)Parzen窗法:
1
使体积VN以N的某个函数减小,例 VN
( x)
2.5,1.1为中心的正态曲线,而
之和。
由图看出:每个样本对估计的贡献与样本间
的距离有关,样本越多, PN(x)越准确。
例2:设待估计的p(x)是均值为0,方差为1的正
态密度函数。
若随机抽取X样本中的1个、 16个、 256个作
为学习样本xi,试用窗口法估计pN(x)。
| x xi |
(
)0
(保证 pˆ N ( x) 非负)
hN
( | x x i | )d ( | x x i | ) 0
(使 pˆ N ( x)dx 1)
hN
hN
④ 窗函数的选择
例:矩形窗、正态窗、指数窗、三角窗等等(只要
满足上述两条件,都可作为窗函数使用)
超立方体体积:VN h
d
N
其中
h1
hN
N
d=1,窗口为一线段 ; d=2,窗口为一平面
d=3,窗口为一立方体 ;d>3,窗口为一超立方体
窗口的选择:有多种选择
Φ(u)
方窗函数
Φ(u)
正态窗函数
Φ(u)
指数窗函数
hN
正态窗函数
1
1
,
|
u
|
(u )
2
0.其他
(u )
满足上述条件的区域序列(VN)有两种选择方法,
形成两种非参数估计方法:
1)Parzen窗法;
2)KN近邻估计
两者如何选择VN ?
1)Parzen窗法:
1
使体积VN以N的某个函数减小,例 VN
模式识别及其分类课件

模式识别及其分类课件
目录
• 引言 • 模式识别的基本概念 • 模式识别的分类方法 • 模式识别的应用案例 • 模式识别的未来趋势与挑战 • 总结与展望
01
引言
什么是模式识别
• 模式识别是指通过计算机自动识别和分类对象的技术。它通过 收集、处理和分析数据,从中提取出对象的特征和模式,并对 这些模式进行分类和识别。模式识别技术广泛应用于图像识别 、语音识别、自然语言处理等领域。
的挑战。
06
总结与展望
回顾模式识别的历史与成就
01 02 03
模式识别概念的起源
模式识别是指对输入的图像、声音、文本等数据进行分析 ,从中提取出有用的信息,并对其进行分类和识别的过程 。这个概念最早可以追溯到20世纪初,当时科学家们就开 始研究如何通过机器来识别和理解图像和声音等数据。
模式识别技术的发展历程
语音识别技术主要基于信号处理和机 器学习技术。通过对语音信号进行特 征提取和学习,实现语音识别。其中 ,关键的技术包括声学模型、语言模 型、解码器等。
发展趋势
随着深度学习技术的不断发展,语音 识别技术的准确性和稳定性不断提高 。未来,语音识别技术将更加注重隐 私保护和安全性,同时,也将与自然 语言处理等技术进一步融合,推动智 能化应用的发展。
手写数字识别
应用场景
手写数字识别技术主要用于银行支票、快递单据等手写文字的识别,以及各种需要手写输 入的应用场景。
技术原理
手写数字识别技术主要基于图像处理和机器学习技术。通过对手写数字图像进行特征提取 和学习,实现对手写数字的识别。其中,关键的技术包括特征提取、模型训练、数字识别 等。
发展趋势
随着深度学习技术的不断发展,手写数字识别技术的准确性和稳定性不断提高。未来,手 写数字识别技术将更加注重实时性和鲁棒性,同时,也将与自然语言处理等技术进一步融 合,推动智能化应用的发展。
目录
• 引言 • 模式识别的基本概念 • 模式识别的分类方法 • 模式识别的应用案例 • 模式识别的未来趋势与挑战 • 总结与展望
01
引言
什么是模式识别
• 模式识别是指通过计算机自动识别和分类对象的技术。它通过 收集、处理和分析数据,从中提取出对象的特征和模式,并对 这些模式进行分类和识别。模式识别技术广泛应用于图像识别 、语音识别、自然语言处理等领域。
的挑战。
06
总结与展望
回顾模式识别的历史与成就
01 02 03
模式识别概念的起源
模式识别是指对输入的图像、声音、文本等数据进行分析 ,从中提取出有用的信息,并对其进行分类和识别的过程 。这个概念最早可以追溯到20世纪初,当时科学家们就开 始研究如何通过机器来识别和理解图像和声音等数据。
模式识别技术的发展历程
语音识别技术主要基于信号处理和机 器学习技术。通过对语音信号进行特 征提取和学习,实现语音识别。其中 ,关键的技术包括声学模型、语言模 型、解码器等。
发展趋势
随着深度学习技术的不断发展,语音 识别技术的准确性和稳定性不断提高 。未来,语音识别技术将更加注重隐 私保护和安全性,同时,也将与自然 语言处理等技术进一步融合,推动智 能化应用的发展。
手写数字识别
应用场景
手写数字识别技术主要用于银行支票、快递单据等手写文字的识别,以及各种需要手写输 入的应用场景。
技术原理
手写数字识别技术主要基于图像处理和机器学习技术。通过对手写数字图像进行特征提取 和学习,实现对手写数字的识别。其中,关键的技术包括特征提取、模型训练、数字识别 等。
发展趋势
随着深度学习技术的不断发展,手写数字识别技术的准确性和稳定性不断提高。未来,手 写数字识别技术将更加注重实时性和鲁棒性,同时,也将与自然语言处理等技术进一步融 合,推动智能化应用的发展。
模式识别的概念过程与应用PPT课件

红苹果
橙子 2.00
1.50
x1
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
模式识别 – 绪论
特征的分布
x2 3.00 2.50
红苹果
绿苹果
橙子 2.00
1.50
x1
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
模式识别 – 绪论
五、模式识别系统
待识模式 数据采集及预 处理
训练模式
数据采集及预 处理
特征提取与选 择
安全领域:生理特征鉴别(Biometrics),网 上电子商务的身份确认,对公安对象的刑侦和 鉴别;
模式识别 – 绪论
二、模式识别的应用
军事领域:巡航导弹的景物识别,战斗单元的 敌我识别;
办公自动化:文字识别技术和声音识别技术; 数据挖掘:数据分析; 网络应用:文本分类。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
模式识别 – 绪论
《模式分类》,机械工业出版社,Richard O.
Duda
《模式识别》(第二版),清华大学出版社,边
肇祺,张学工;
特征提取与选 择
识别结果 模式分类
分类 训练
分类器设计
模式识别 – 绪论
六、模式识别问题的描述
给定一个训练样本的特征矢量集合:
D x 1 ,x 2 , ,x n ,x i R d
分别属于c个类别:
1,2, ,c
设计出一个分类器,能够对未知类别样本x进行分类
ygx ,R d 1 , ,c
模式识别 – 绪论
模式识别 – 绪论
第一章 绪论
模式识别 – 绪论
一、模式识别的概念
什么是模式识别? 模式识别研究的内容?
模式识别培训教程PPT课件( 94页)

启动效应(priming effects)
指先前呈现的刺激项目对随后该刺激项目或与 其相关的刺激项目进行某种加工所产生的易化 现象,表现为启动刺激(prime)对目标刺激 (target)在反应时上的促进作用。
启动效应的分类
启动效应按照启动词和目标词间字形、语音、 语义间的相似程度分为重复启动和相似启动。
依据对语义加工的依赖程度和是否具有知 觉特异性效应(perceptual-specific effects),分为物体(知觉)启动和语义(概 念)启动。
语义启动 (semantic priming)
指先前的语义加工使得随后的语义性任务 操作的反应时间缩短、准确率提高。
例如,在词汇判断任务中,将“医院” 作为启动刺激时,它会促进被试对目标刺 激“医生”的判断反应。又如:当前面呈现 的词是“面包”时,比是“护士”时对目 标词“黄油”的反应要快。
由有关知觉对象的一般知识开始的加工, 由此可以形成期望或对知觉对象形成假 设,这种期望或假设制约着加工的所有 阶段或水平。又称之为概念驱动加工 (Concept-Driven Processing)
•Tulving, Mandler & Baumal的实验
自变量
上下文情况:无上下文、4字上下文、8字上下文 (考察自上而下加工)
二、知觉理论
(一) 直接知觉理论( Direct perception )
以Gibson为代表,认为环境可提供的信息足以产生 知觉,知觉并不需要内部过程和表征的参与。
刺激眼睛的光线模式是一个结构性的光 学分布;
这种分布能提供空间中目标分布特征 的明确或恒定信息;
知觉在很少或没有信息加工参与的 情况下,可以通过共振直接从光学 分布中提取各种丰富信息。
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
+ 特征抽取和选择:在模式识别中,需要进行特
征的抽取和选择,例如,一幅64x64的图象可 以得到4096个数据,这种在测量空间的原始数 据通过变换获得在特征空间最能反映分类本质 的特征。这就是特征提取和选择的过程。 + 分类器设计:分类器设计的主要功能是通过训 练确定判决规则,使按此类判决规则分类时, 错误率最低。把这些判决规则建成标准库。 + 分类决策:在特征空间中对被识别对象进行分 类。
文本分类 文本图像分析 工业自动化 数据挖掘 多媒体数据库检索 生物特征识别 语音识别 生物信息学 遥感
+ 如果样本的类别数是已知的,先用一组已
知类别作为训练集,建立判别模型,再用 建立的模型根据相似性原则来对未知样本 进行识别,称为判别分析。判别分析是在 事先知道类别特征的情况下建立判别模型 对样本进行识别归属,是一种有监督模式 识别。
+ 如果预先不知道样本的类别,要在学习过
程中根据样本的相似性对被识别的样品进 行识别分类和归类,称为聚类分析。聚类 分析是完全依靠样本自然特性进行识别的 方法,是一种无监督模式识别。
+
结构模式识别是用模式的基本组成元 素(基元)及其相互间的结构关系对模式 进行描述和识别的方法。在多数情况下, 可以有效地用形式语言理论中的文法表示 模式的结构信息,因此也常称为句法模式 识别。
+
一个句法模式识别系统包括预处理、 模式表达、文法推断和句法分析四个主要 部分
+ + + + + + + + +
+ 存在于时间和空间中可观察的事物,如果
我们可以区别他们是否相同或相似,都可 以称为模式 + 模式(Pattern)其实就是解决某一类问题 的方法论。把解决某类问题的方法总结归 纳到理论高度,那就是模式
+ 模式一词的指涉范围甚广,它标志了物件
之间隐藏的规律关系,而这些物件并不必 然是图像、图案,也可以是数字、抽象的 关系、甚至思维的方式。模式强调的是形 式上的规律,而非实质上的规律。前人积 累的经验的抽象和升华。简单地说,就是 从不断重复出现的事件中发现和抽象出的 规律,似解决问题的经验的总结。只要是 一再重复出现的事物,就可能存在某种模 式。
+ 用计算机实 现人对各种事物或现象的分析,
描述,判断,识别 + 从数学角度而言,模式识别也是一个数学 建模过程。只是给出的是定性结论而不是 定量指标
信息的获取:是通过传感器,将光或声音等 信息转化为电信息。信息可以是二维的图象 如文字,图象等;可以是一维的波形如声波, 心电图,脑电图;也可以是物理量与逻辑值。 预处理:包括A\D,二值化,图象的平滑,变 换,增强,恢复,滤波等, 主要指图象处理。