Устройство для распознавания образов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1851431 ф(22) Заявлено 211279 (21) 2857265/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 3007,81, Бюллетень М 28Дата опубликования описания 30.0781 Р 1 М, К,з С 06 К 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ Изобретение относится к техничес. кой кибернетике и может быть применено для автоматического раэпознава. - ния сигналов в задачах робототехники, технической диагностики, идентификации, обнаружения и других.Известен ряд устройств распознавания образов, представленных набором электрических сигналов 11 и 2,Однако эти устройства либо сложны, либо не обеспечивают необходимой точности распознавания классов с произвольными распределениями. Для решения задач распознавания такого рода целесообразно построение устройств на базе некоторых несложных однотипных элементов с реализацией на них нелинейных разделяющих поверхностей.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее иэ многослойной сети линейных дискриминаторов, содержащих множительные. блоки и сумматоры, причем одни входы множительных блоков линейных дискриминаторов каждого последующего слоя соединены со входными клеммами устройства, а другие - с выходами линейных дискриминаторов преды дущего слоя Т 33. Однако наличие в схеме устройства множительных блоков делает егосложным в реализации, Одной из наиболее распространенных и характерныхзадач распознавания является такаязадача, в которой многомерные распределения классов распознаваемых сигналов близки к нормальным распределениям с различакщимися параметрами.При решении такой задачи можносущественно упростить распознающееустройство путем исключения множительных блоков и в то же время повыситьточность ее решения.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение достоверностираспознавания образов, закон распределения веростностей появления объектов в которых является нормальным.20Указанная цель достигается тем,что в устройство для распознаванияобразов, содержащее входные сумматоры и последовательно соединенныевыходной сумматор и пороговый элемент, введены квадрирующие усилители, входы которых соединены с выходами соответствующих входных сумматоров и с первой группой входов ЗО выходного сумматора, а выходы - со851431 второй группой входов выходногосумматора.На чертеже приведена функциональная схема устройства для распознавания:образов.предлагаемое устройство содержитвходные сумматоры 1, квадрирующиеусилители 2, выходной сумматор 3,пороговый элемент 4,На чертеже также изображенывходные сопротивления 5 входных сумматоров 1, входные сопротивления6-8 выходного сумматора 3, и-мерныйраспознаваемый сигнал Оех, ОСпреобразованный сигнал О ,Од,опорное напряжение Од .Устройство работает следующим образом.В режиме экзамена распознаваемыйвходной сигнал с неизвестной принадлежностью класса, принадлежащии одному из двух классов с и-мерными распределениями, близкими к нормальным,поступает в виде набора напряженийЪхОехп на входные сопротивлениявходных сумматоров 1,фПри этом сумматоры 1 осуществляют такое преобразование сигнала, при котором компоненты О . Оя на их выходах декоррелированы в каждом из двух классов,Такое декоррелирующее преобразование позволяет представить уравнениеоптимальной. разделяющей поверхностив виде взвешенной суммы квадратичныхи линейных членов и порога, т.е.дает возможность избавиться от перекрестных произведений компонент сигнала. Таким образом, преобразованныйсигнал ОО квадрируется квадрирующими усилителями 2, умножаетсяна соответствующие веса, задаваемыевходными сопротивлениями б и 7.Сумматор 3 суммирует взвешенные сигналы и .порог, задаваемый опорнымнапряжением Оо и сопротивлением 8.Суммарный сигнал поступает навход порогового элемента 4, сигнал ВНИИПИ Заказ 6361/7 Тираж 745 Подписное илиал ППП "Патентф,.Ужгород, ул.Проектн на выходе которого появляется в зависимости от полярности суммарногосигнала. При этом появление сигнала"1" на его выходе соответствует первому классу распознаваемого сигнала,а "0" - второму классу.Устройство предварительно обучается, для чего производится расчетсопротивлений 5-8 по результатамобработки обучающей выборки.Таким образом, использование новыхконструктивных признаков позволяетсущественно упростить конструкциюустройства, а именно исключить(-1)- множительных блоков и повы сить достоверность распознавания. Формула изобретения 20 Устройство для распознавания образов, содержащее входные сумматорыи последовательно соединенные выходной сумматор и пороговый элемент,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с25 целью Упрощения Устройства и повышения достоверности распознавания образов, закон распределения вероятностей появления объектов в которыхявляется нормальным, оно содержитЗ 0 квадрирующие усилители, входы которых соединены с выходами соответствующих входных сумматоров и с первойгруппой входов выходного сумматора,а выходы - со второй группой входоввыходного сумматора.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 625219, кл. С Об К 9/00, 1977,40 2. Патент СССР Р 414823,кл. С 06 К 9/00, 1970,3. Авторское свидетельство СССРР 371596, кл. С 06 К 9/00, 1971 (прототип).