Другая альтернатива эталонной гипоте-
Ы?_?а??М:0.фению.Д.о.ТОроймн.сейчас. переходим,-.это ги-
потеза признаков. Согласно этой гипотезе, подлежащий рас-
познаванию стимул сначала анализируется по отдельным
признакам. В результате составляется перечень признаков,
при объединении которых получился бы данный стимул. За-
тем этот перечень сравнивается с перечнями, хранящимися
в ДП. Таким образом, код ДП для данного стимула пред-
ставляет ..собой перечень признаков, а не эталон или прото-
"тип Выбирается-наиболее подходящий перечень, что и при-
., ..водит к распознанию образа.
Одной из теоретических моделей, основанных на анализе
признаков, является система <Дандемо1шу.м> (Selfridge,
1959). Эта система представлена на рис. 4.3. Как и в нашей
общей модели (рис. 4.1), здесь предполагается, что процесс
распознавания образов состоит из нескольких этапов или
уровней.
На каждом уровне имеется отряд <демонов>, которые вы-
полняют ту или иную работу, связанную с распознаванием
предъявленного образа. На первом уровне действуют демо-
ны изображения, которые заняты тем, что мы назвали сен-
сорной регистрацией, т. е. регистрируют стимул как некое
событие на сенсорном уровне. Затем это событие анализиру-
ется демонами выделения признаков, которые разбивают
первичное изображение на"сос"гавЛя1ощие элементы. Каждый
такой демон ищет в изображении лишь один признак-оп-
ределенную прямую, расположенную под определенным уг-
лом, или кривую-и регистрирует его, если находит. За
демонами выделения признаков следят демоны опознавания,
соответствующие перечням признаков. Перечень, имеющий-
ся у каждого из таких демонов, относится к одному опреде-
ленному образу, и работа этого демона состоит в том, чтобы
<кричать>, или сигнализировать, тем громче, чем больше
<своих> признаков он найдет среди тех, которые были вы-
делены в результате анализа признаков. Наконец, на самом
верхнем уровне восседает демон принятия решения (процесс
принятия решения); он должен устано.вить, какой яз демонов
опознавания кричит громче всех, и .в результате раопоз.нать
образ.
Не удивителько, если все эти рассуждения покажутся зна-
комыми, так как гипотеза признаков очень сходна с гипоте-
Рис. 4.3. Система <Пандемониум>, предложенная Селфриджем в качестве
модели распознавания признаков. Поступающий от органов чувств стимул
регистрируется демонами изображения. Демоны выделения признаков ана-
лизируют его, чтобы выяснить, какие у него имеются признаки. Демоны
опознавания сопоставляют выделенные признаки со своими образами Де-
мон Принятия решения окончательно устанавливает, какому образу соот-
ветствует стимул.
зой эталонов. Ведь в сущности всякий признак является не-
ким эталоном; только в данном случае эталон соответствует
не стимулу в целом, а лишь некоторой его части. Преимуще-
ство гипотезы признаков состоит в том, что если можно вы-
делить набор признаков, позволяющих описывать гораздо
более широкий круг образов (например, описать речь при
помощи нескольких элементарных признаков), то число эта-
лонов, с которыми нужно иметь дело, резко сокращается.
Однако сходство гипотезы признаков с гипотезой эталонов
Распознавание образов
влечет за собой множество проблем, общих для них обеих.
Как, например, система, основанная на анализе призна-
ков, будет справляться с вариациями в величине того или
иного зрительного элемента? Как она будет распознавать
новые признаки, никогда прежде не виденные? Что произой-
дет, если два стимула будут различаться только присутстви-
ем или отсутствием какого-либо элемента? Примером может
служить нижняя горизонтальная линия, которая есть у буквы
Е, но отсутствует у F. В этом случае в ДП могут найтись
два перечня признаков, подходящих для опознания стимула
F, так как все элементы буквы F соответствуют признакам,
содержащимся в перечнях как для Е, так и для F. В случае
распознавания элементов речи возникают еще большие слож-
ности. Прежде всего далеко не всегда ясно, где именно на-
чинается или кончается данная речевая единица, что сильно
затрудняет разбиение образа на отдельные признаки. По-
слушайте речь на незнакомом языке: вам будет казаться,
что человек говорит невероятно быстро, и почти невозможно
будет решить, где кончается одно слово и начинается дру-
гое. Если мы внимательно прислушаемся к людям, говоря-
щим по-английски, то мы обнаружим, что они нередко дела-
ют более длительные паузы в середине слова, чем между
двумя словами.
Пока у нас нет возможности окончательно разрешить все
эти проблемы, связанные с распознаванием образов. Это не
значит, однако, что гипотезу, основанную на анализе приз-
наков, следует отбросить. В конце концов все другие гипо-
тезы также имеют свои недостатки. Кроме того, есть ряд
экспериментальных результатов, говорящих о том, что при
распознавании действительно используется метод сопостав-
ления признаков.
Некоторые данные о роли анализа признаков в распозна-
вании образов носят физиологический характер. Показано,
например, что в зрительной системе имеются специализиро-
ванные клетки, функции которых состоят в распознавании
определенных признаков. За последние 10-15 лет физиологи
(Hubel a. Wiesel, 1962; Lettvin а. о., 1959) обнаружили в
зрительной системе кошек, лягушек и других животных нерв-
ные клетки, реагирующие только на зрительные стимулы оп-
ределенного типа. Это могут быть, например, горизонтальные,
вертикальные или движущиеся линии. Установлено, что в
мозгу ля.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127