ОПОЗНАВАНИЕ СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСОВЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИХ КОМПОЗИЦИЯМИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В.Ф. Соломатин. - презентация

1

2 ОПОЗНАВАНИЕ СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСОВЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИХ КОМПОЗИЦИЯМИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В.Ф. Соломатин к.т.н., н.с. лаб. физиологии ВНД Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (ФУНКЦИЙ, ВЕКТОРОВ) ПОЗВОЛИЛО ПРЕДЛОЖИТЬ СТРУКТУРЫ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ, СВОЙСТВА КОТОРЫХ НАПОМИНАЮТ СВОЙСТВА ПАМЯТИ МОЗГА ОКАЗАЛОСЬ ТАКЖЕ, ЧТО МОЖНО ПРЕДЕЛЬНО БЫСТРО ПОЛУЧАТЬ МЕРУ СХОДСТВА СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ ПОСЛЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИХ КОМПОЗИЦИЯМИ УПОМЯНУТЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

4 ПРИМЕР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАВНОВЕРОЯТНО ВЫБРАННЫХ ВЕЛИЧИН +1, -1 (ДИСКРЕТНЫХ ФУНКЦИЙ, ВЕКТОРОВ, ОДНОМЕРНЫХ НАБОРОВ) - УДИВИТЕЛЬНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ. - ПРИБЛИЖЁННАЯ ОРТОГОНАЛЬНОСТЬ; - ЗАМЕНА ОБРАТНЫХ МАТРИЦ ТРАНСПОНИРОВАННЫМИ; - ШИРОКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕКОРРЕЛЯЦИИ.

5

6 РАЗНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ ОБЪЕКТОВ МОЖНО СТАВИТЬ В СООТВЕТСТВИЕ РАЗНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬОСТИ, А ОБЪЕКТАМ В ЦЕЛОМ – КОМПОЗИЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПО ОПРЕДЕЛЁННЫМ ПРАВИЛАМ. ПРИ ПОСТРОЕНИИ КОМПОЗИЦИИ ИСПОЛЬЗУЮТ ОПЕРАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКОГО СДВИГА, ПОКОМПОНЕНТНОГО УМНОЖЕНИЯ И СУММИРОВАНИЯ, ДЕКОРРЕЛЯЦИИ. В КАЧЕСТВЕ МЕР СХОДСТВА ИСПОЛЬЗУЮТ СКАЛЯРНОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ИЛИ СУММУ МОДУЛЕЙ РАЗНОСТИ КОМПОНЕНТ

7 ПРЕДЛАГАЕМАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНИМА ДЛЯ ОПОЗНАВАНИЯ СТРОК СИМВОЛОВ, СЛОВ, ФРАГМЕНТОВ ТЕКСТОВ, ГРАФОВ, А ТАКЖЕ (ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО) СТРУКТУР МОЛЕКУЛ, ШТРИХОВЫХ И ПОЛУТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ. НУЖНО ПРИНЯТЬ ВО ВНИМАНИЕ, ЧТО В ВИДЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СИМВОЛОВ МОЖНО ПРЕДСТАВЛЯТЬ СТАНДАРТИЗИРОВАННЫЕ ОПИСАНИЯ ОБЪЕКТОВ РАЗНОЙ ПРИРОДЫ. МОЖНО ТАКЖЕ ОБНАРУЖИВАТЬ НАЛИЧИЕ ФРАГМЕНТОВ В СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТАХ.

8 ПРИМЕРЫ ОПОЗНАВАНИЕ НАБОРОВ БУКВ. ОПОЗНАВАНИЕ СЛОВ. ВОЗМОЖНО ОПОЗНАВАНИЕ ПРИ НАЛИЧИИ ОШИБОК (ПРОПУСКОВ, ЗАМЕН, ВСТАВОК БУКВ)

9 ОПОЗНАВАНИЕ ГРАФОВ

10 ШТРИХОВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ МОЖНО ПРОЕЦИРОВАТЬ НА ПОЛЕ РЕЦЕПТОРОВ И СТРОИТЬ СПЕКТРЫ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ АКТИВНЫМИ РЕЦЕПТОРАМИ. ТАКИЕ СПЕКТРЫ ИНВАРИАНТНЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К СДВИГАМ И ВРАЩЕНИЮ. ИХ ПРОЩЕ НОРМИРОВАТЬ, Т.К. ОНИ ОДНОМЕРНЫ. МОЖНО ТАКЖЕ НАХОДИТЬ ХАРАКТЕРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (КОНЦЫ ЛИНИЙ, УГЛЫ, ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ЛИНИЙ, ДУГИ), РАЗНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРЕДСТАВЛЯТЬ РАЗНЫМИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯМИ, А РАССТОЯНИЯ – СТЕПЕНЬЮ ДЕКОРРЕЛЯЦИИ.

11 МОЖНО УЧЕСТЬ ОРИЕНТАЦИЮ ЛИНИЙ, СОЕДИНЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ОСУЩЕСТВЛЯЯ ГРАДУАЛЬНУЮ ДЕКОРРЕЛЯЦИЮ ДРУГИМ СПОСОБОМ.

12

13 МОЖНО ПРЕДЛОЖИТЬ СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ, КОТОРЫЕ БУДУТ ИНВАРИАНТНЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К СДВИГУ, ВРАЩЕНИЮ, ИЗМЕНЕНИЮ МАСШТАБА И, В НЕКОТОРОЙ СТЕПЕНИ, ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЕФОРМАЦИИ.

14 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИЗ +1 И -1 МОЖНО ПРЕОБРАЗОВАТЬ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИЗ 0 И 1, ПОСЛЕ ЧЕГО МОЖНО ПОЛУЧИТЬ МЕРУ РАЗЛИЧИЯ ВЫПОЛНИВ ПОРАЗРЯДНОЕ СУММИРОВАНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 (ОДНА МАШИННАЯ КОМАНДА) И ПОДСЧИТАВ ЧИСЛО ЕДИНИЦ В ПОЛУЧЕННОМ РЕЗУЛЬТАТЕ. КОМПОЗИЦИИ С МНОГОУРОВНЕВЫМИ КОМПОНЕНТАМИ МОЖНО ПРЕОБРАЗОВЫВАТЬ В КОМПОЗИЦИИ С ДВУХУРОВНЕВЫМИ КОМПОНЕНТАМИ (КЛИППИРОВАНИЕ) И МЕРУ СХОДСТВА ПОЛУЧИТЬ АНАЛОГИЧНО ПРЕДЫДУЩЕМУ, А ПОТЕРЮ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭТОМ МОЖНО КОМПЕНСИРОВАТЬ УВЕЛИЧИВ ЧИСЛО КОМПОНЕНТ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ.

15 ПРЕДЛАГАЕМЫЙ ПОДХОД ПРИНЦИПИАЛЬНО ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ОПОЗНАВАНИЯ В ПЕРЦЕПТРОНАХ ИЛИ В МОДЕЛИ ХОПФИЛДА, В КОТОРЫХ МЕРА СХОДСТВА ЗАВИСИТ НЕ ОТ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТОВ, А ОТ СТЕПЕНИ ИХ НАЛОЖЕНИЯ НА РЕЦЕПТОРНОМ ПОЛЕ. ЭТА ТЕХНОЛОГИЯ МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОТБОРА КАНДИДАТОВ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ТОЧНОГО СРАВНЕНИЯ. ОНА МОЖЕТ БЫТЬ РЕАЛИЗОВАНА В СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ УСТРОЙСТВАХ, НЕЙРОСЕТЕВЫХ СТРУКТУРАХ И ПРОГРАММНО.

16 ЗДЕСЬ ВОЗНИКАЮТ ЗАДАЧИ: - РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ДЕКОРРЕЛЯЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ; - РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ ТИПОВ ОБЪЕКТОВ; - ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОПОЗНАВАНИИ ОБЪЕКТОВ РАЗНЫХ ТИПОВ И ВЫЯВЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ.

17 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!