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模式识别简介
       1.概述
  “模式”是一个抽象的概念。客观世界和主观世界即物质和意识的所有方面、所有个体、所有单元、所有事物都可以称之为模式。客观世界的事物,比如人的长相,人的声音,不同的汽车等等形形色色,种类万千,每一种事物都叫一个模式。主观意识,比如人的心情,人的感觉等形态各异,方式有别,每一种思维也叫一个模式。整个宇宙,整个世界也可以称为模式。
  人通过自己的感觉器官从外界获取信息,然后经过思维、分析、判断,建立对客观世界各种事物的认识,比如通过视觉获得形状、大小、色彩等特征信息,映入脑海中构成一幅幅图像;通过听觉取得各种音响的信息;通过触觉得知温度、湿度、材料强度等;还有从嗅觉闻到种种气味,等等。人们从各方面获得信息,然后进行综合思维,认识各种客体,这就是模式识别(Pattern Recognition)。所以模式识别是人类的一项基本智能,在日常生活中,人们天天在进行“模式识别”,比如出门后对道路的识别,对车辆的识别等等。
  随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。(计算机)模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。模式识别技术就是试图让计算机或机器实现人的视觉、听觉等模式识别能力。未来计算机应是会看、会听、会说、会思考的人造系统,是一种具有高级智能的机器。
  模式识别研究主要集中在两方面,一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的,属于认识科学的范畴,二是在给定的任务下,如何用计算机实现模式识别的理论和方法。前者是生理学家、心理学家、生物学家和神经生理学家的研究内容,后者通过数学家、信息学专家和计算机科学工作者近几十年来的努力,已经取得了系统的研究成果。
  2.模式识别的应用
  模式识别的应用非常广泛,可以用于文字和语音识别、生物特征与生物信息处理、视觉与图像分析(遥感和医学诊断等)等方面。
  1)文字和语音识别
  目前,汉字输入主要分为人工键盘输入和机器自动识别输入两种,自动输入又分为汉字识别输入及语音识别输入。汉字识别有印刷体识别,手写体识别两个方向,而手写体识别中,又有脱机手写体识别和连机手写体识别,其中脱机手写体识别技术上难度最大。文字识别实际应用在手写汉字输入、票据自动识别和处理等各个方面。
  语音识别技术技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。
  2)生物特征与生物信息处理
  生物特征识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性,(如指纹、脸象、红膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。生物特征识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。应用非常广泛,比如公司指纹考勤系统、海关自助通关系统等。
  3)视觉与图像分析
  视觉与图像分析在许多行业都有应用,比如在遥感,医学,交通等都有很好的应用。
  遥感图像识别已广泛用于农作物估产、资源勘察、气象预报和军事侦察等;医学方面,在癌细胞检测、X射线照片分析、血液化验、染色体分析、心电图诊断和脑电图诊断等方面,模式识别已取得了成效;在交通方面,对监控视频进行识别,从而对车辆进行分类和统计等。
  3.模式识别的发展
  模式识别技术是人工智能的基础技术,21世纪是智能化、信息化、计算化、网络化的世纪,在这个以数字计算为特征的世纪里,作为人工智能技术基础学科的模式识别技术,必将获得巨大的发展空间。在国际上,各大权威研究机构,各大公司都纷纷开始将模式识别技术作为公司的战略研发重点加以重视。

  
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