模式识别-参考

  本文关键词：人工智能、模式识别在气象领域应用的现状与展望，由笔耕文化传播整理发布。

认知第一次作业 刘春华 学号：53 学号：

以汉字识别为例， 以汉字识别为例 ， 说明模式识别的四个模型各自的主要观 点，以及这些模型之间有何区别。 以及这些模型之间有何区别。
1、模板匹配模型 刺激的视网膜图像传递到大脑，并与大脑存储的各种模式直接比较。 长时记忆中存储了各种与过去生活中形成的外部模式相对应的袖珍副本（模板） ，内在模板 与客观事

物的刺激模式之间存在着一一对应的关系。 模式识别是将刺激提供的信息与相应的 模板进行匹配的过程，是一种自下而上的加工模型。精确匹配 优点： 模板说可以在一定程度上解释人在知觉过程中如何进行模式识别， 并在实现具有 人工智能的机器模式识别中得到了实际运用。 缺点：模板说在解释人的模式识别方面仍然有许多缺陷。①按照该理论的假设，每一个 有千变万化现象的同一个事物， 记忆系统中都要储备与之一一对应的模板才能识别， 需要在 记忆中存储大量模板②这种理论对模式识别的解释比较刻板和生硬， 缺乏人们在实际知觉中 对模式识别的灵活性和变通性③没有明确阐释模板匹配的机制， 尤其难以解释人们迅速识别 一个新的、不熟悉模式的现象。 2、原型模型（Prototype Models） 一类相关的物体或模式抽象的、理想化的样例，，允许微小的变化，不需要精确匹配。 记忆中储存的不是与刺激模式一一对应的模板， 而是一类刺激模式的原型 （有关某一类事物 或刺激模式的概括性表征，反映一类客观事物所具有的共同基本特性） 。模式识别是在记忆 中找到与当前的刺激模式最相似的原型的过程，不需要严格匹配，只要存在相应的原型，新 的、不熟悉的模式也可以得到识别。 优点：原型匹配理论大大减少了模板的数量，不仅减轻了记忆负担，而且使模式识别的 过程具有灵活性和变通性。这种识别过程基本与日常生活经验相符。 缺点：理论不够清晰直观；匹配过程只强调自上而下的加工，而缺少自下而上的加工。 3、区别性特征模型（Distinctive-Features Models） 将模式的特征同存储在记忆中的特征相匹配，而不是将整个模式同模板或原型相匹配。 刺激被看成是一些基本特征 （如水平、 垂直或斜线、 曲线等） 模式识别通过特征分析来完成。 每一种刺激模式都能被分解成一些基本特征，同一类别模式的刺激物具有共同的基本特征。 刺激信息的特征和对这些特征的分析在模式识别过程中起着关键性的作用。 人已有的知识经验中的客观事物，以各种基本特征的方式储存在记忆系统中，模式识别 的过程首先是对刺激信息的特征加以分析， 抽取有关特征并加以合并， 再与长时记忆系统中 已储存的各种相应的特征比较，一旦获得二者特征之间最佳匹配，刺激就被识别。

优点：①依据刺激的特征进行识别，避免预加工的困难，使识别有更强的适应性。② 同样的特征可以出现在许多不同的模式中， 极大地减轻了记忆负担。 ③在识别中需要抽取必 要的特征，再加以综合，使模式识别过程有更多的学习色彩。④与模板理论相比，特征模型 的优点：特征之间的关系可以确定；不同的模式可以共用相同的特征，更经济。 缺点：只有自下而上的加工，没有自上而下的加工，由局部加工到整体加工，无法说 明人在识别模式中的主动性和能动性。 4、混战场模型（Pandemonium Model，Selfridge，1959） Selfridge (1959)提出，以特征分析为基础，将模式识别过程分为 4 个层次。每个层次都 有一些“鬼”来执行某个特定的任务，这些层次顺序地进行工作，最后达到对模式的识别。即 映像鬼（对外部刺激进行编码，形成刺激的映像） 、特征鬼（对刺激的映像进行分析，分解 为各种特征） 、认知鬼（监视各种特征鬼的反应，当发现了有关的特征时就会喊叫）和决策 鬼（根据这些认知鬼的喊叫，选择喊叫声最大的那个认知鬼所负责的模式，作为所要识别的 模式） 。



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