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1、模式识别模式识别授课教师：刘家锋第一章第一章 绪论绪论一、模式识别的概念一、模式识别的概念l机器智能系统应该包括三个部分：1.感知部分感知部分：相当于人的眼、耳、触觉、嗅觉等等；-模式识别模式识别 2.学习部分学习部分：模仿人在自己的行动中总结经验，改善自身能力的功能；-机器学习机器学习 3.思维部分思维部分：相当于人的逻辑推理和计算能力；-人工智能人工智能 一、模式识别的概念一、模式识别的概念l模式：模式：泛指一切客观事物的存在形式。从工程角度讲是指客观事物存在形式的数学表达。l识别：识别：人的识别过程是一个非常复杂的心理和生理过程。从工程的角度讲，识别可以看作是一个分类问题。二、模式识别的
2、应用二、模式识别的应用l工业用途工业用途：产品质量检验，设备故障检测，智能机器人的感知系统；l商业用途商业用途：钱币的自动识伪，信函的自动分拣，电话信息查询，声控拨号；l医学用途医学用途：对心电、脑电、CT等信号进行处理和识别，自动进行疾病的诊断；l安全领域安全领域：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；二、模式识别的应用二、模式识别的应用l军事领域军事领域：巡航导弹的景物识别，战斗单元的敌我识别；l办公自动化办公自动化：文字识别技术和声音识别技术；l数据挖掘数据挖掘：数据分析；l网络应用网络应用：文本分类。计算机应用学科模式识别图像处理语言处理
3、语音识别汉字识别图像识别Biometrics信息检索语言理解机器翻译三、模式识别的研究方法三、模式识别的研究方法 l统计模式识别统计模式识别：将模式看作空间中的一个点，采用解析几何和概率论、数理统计的方法，判别输入模式的类别属性；l结构模式识别结构模式识别：也称为句法模式识别，将模式看成是由一些基本元素有组织的构成，用字符串对模式进行描述，利用形式语言和自动机理论对模式的结构进行分析和判别；四、模式识别的发展历史四、模式识别的发展历史l60年代初，数理统计学中已经形成了完整的统计决策理论；l70年代中期，美籍华人傅京孙教授建立了句法模式识别理论；l80年代，在傅京孙教授的指导下，我国的一批专家
4、学者在美国进修，回国后开展了我国的模式识别研究。参考书参考书l模式识别，清华大学出版社，边肇祺，张学工；l现代模式识别，国防科技大学出版社，孙即祥；l模式识别，西安电子科技大学出版社，蔡元龙。期刊期刊lIEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence，PAMI；lPattern Recognition；lPattern Recognition Letter；l模式识别与人工智能；五、统计模式识别系统五、统计模式识别系统 分类训练什么是特征？什么是特征？什么是特征？什么是特征？什么是特征？什么是特征？特征抽取特征抽取特征抽
5、取特征抽取模式的特征空间表示模式的特征空间表示特征的分布特征的分布特征的分布特征的分布模式识别的训练方法模式识别的训练方法l有监督学习有监督学习（有教师学习）：预先已知训练样本集合中每个样本的类别标号；l无监督学习无监督学习（无教师学习）：预先不知道训练样本集合中每个样本的类别标号；统计识别方法的分类统计识别方法的分类l一、根据样本在空间中的几何分布进行分类 方法一：近邻法；方法二：判别函数法 l二、根据样本在空间中的概率分布进行分类 Bayes分类器模式识别研究的内容模式识别研究的内容给定一个训练样本的特征矢量集合：分别属于N个类别：设计出一个分类器，能够对未知类别样本Y 进行分类六、识别系统的设计步骤六、识别系统的设计步骤 l收集样本 l确定识别特征 l特征抽取 l特征分析 l确定识别方法 l性能评价 识别系统的性能评价识别系统的性能评价l正确识别率=正确分类数/总数l错误识别率=错误分类数/总数l拒绝识别率=拒绝分类数/总数