Устройство для классификации объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801290377 4 б 06 К 93 КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК ВО ДЛЯ КЛАСС нои те я класс и мож физике ия сост а. Пос укторское бюро оения АН СССР изики АН СССР В. В. Шугайло во СССР 1977.(71) Специальное констрбиологического приборостри Институт биологической ф(57) Изобретени вычислительустройствам длих признакам,в биологии,Цель изобретенности устройствга ется путемобластям за счла моделей кл2 ил. носится к авт хнике, в част ификации объ ет быть исполи других о оит в повыше тавленная цел деления объе ведения лини" произвольнойИзобретение относится к расцознаваник образов, в частности к устройствам для классификации объектов по их признакам, и может быть использовано в биологии, физике и других областях науки и техники, гле необхолимо определять принадлежность обьекта к тому или иному классу по совокупности признаков, распределение которых может отличаться от нормального,Цель изобретения - повышение точцос 10 ти устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - изображение двух классов по одной паре признаков и их линии разделения. 15Устройство включает в себя первый 1, второй 2 и третий 3 регистры, первый лсшифратор 4, первый коммутатор 5, первыи 6 и второй 7 блоки памяти, первук группу 8 ключей, четвертый 9 и пятый 10 регистры, счетчик 11, первый 12 и второй 13 О регистры сдвига, второй коммутатор 14, вторую группу 15 ключей, первую группу эле ментов ИЛИ 16, делитель 17 частоты, генератор 18 импульсов, шестой регистр 19, второй дешифратор 20, первую группу 21 счетчиков, компаратор 22, вторую группу 23 с.етчиков, вторую группу элементов ИЛИ 24. На чертеже также показаны цифроаналоговый преобразователь 25 и формирователь 26, а также входы 27 - 30 и выходы 31 35.Работа устройства состоит из трех этапов: первый этап обучения, второй этап обучения и классификация.На первом этапе обучения на вход 27 устройства подаются поочередно сигналы признаков объектов одного класса из нескольких классов, на которые нужно будет З 5 затем разбивать объекты, и сигналы адреса, по которым эти признаки будут записаны. Одновременно на вход 28 устройства поступают сигналы управления записью адресов и признаков. Адрес записи сигналов признаков поступает в регистр 1, дегцифриру тся 40 лешифратором 4, который выбирает второи 2 или третий 3 регистр для записи соответствующего сигнала признака. Сигналы цер вой пары признаков записываются и регис гры 2 и 3 через группу элементов ИЛИ 16.4 ЬКоды этих регистров определяют координаты точки объекта на двумерной плосков ти. Оци поступают на адресньй вход блока 6. По установленному адресу считывается из блока б число, которое через коммутатор 14 и группу элементов ИЛИ 24 поступает ца выход 31 устройства. К имеющемуся числу прибавляется единица, и оцо вновь записывается в блок б с входа 27 устройства. Выбор блока памяти для записи осуществляет дешифратор 4. Таким ооразом, в блоке б хранятся числа, величина 55 которых равна числу объектов с признаками, определяемыми адресами хранения этих чисел. Эти действия повтопяются Лля всех цар признаков и всех об ьектов одного класса.Одновременно с записью чисел в блок 6 происходит считывание содержимого блоков 6 и 7 и отображение информации на экране вилеоконтрольного устройства 1 не показано). Скорость вывода информации опрелел яет частота гене рато ра 18. Адрес отображаемой в каждый момент точки определяется с летчиком 11, информация с выхода которого через коммутатор 5 поступает на алресны входы памяти. Управление коммутатор осуществляется от делителя 17 частоты. Считанная информация сразу нескольких точек изображения загружается в регистры 12 и 13 сдвига, откуда поочередно выдвигается по импульсам от генератора 18 и через вторую группу 15 ключей поступает ца вход цифроаналсгового преобразователя 25. Аналоговый сигнал с его выхода поступает на выход 33 устройства в качестве видеосигнала, на выход 34 поступают сицхросигналы от делителя частоты. Записанные в блок 6 признаки отображаются ца экране в виде трехмерного изображения, Лва измерения которого составляют величины признаков, а третье - число объектов с одинаковыми признаками Различные пары признаков объектов одного класса записывастся на разныс страницы блока 6, Вь.бор номера страницы осуществляет первая гругпа ключей 8, пропускающая сигнал записи голько на нужные страницы. Код номера используемых страниц хранится в четвертом регистре, загружаемом от ЭВМ через вход 2 устройства. После того, как обучающая послсловательцость сигналов, состоящая из сигналов признаков разных объектов, относя ш,ихся к одному классу, полностью зацисаца в блок 6, поочередно отображают все страницы этого блока ца экране. Для этого в пятый регистр 1 О записывается от ВМ код, который управляет второй группой 15 ключей так, что ца вход цифроаналогового преобразователя 5 проходяг сигналы только с тех страниц блока 6, ца которых записана информация первой пары признаков. Одновременно разрешается отображение одной страницы блока 7, ца которой пока ничего не записано. Запись ца эту страницу разрешается кодом четвертого регистра 9. Наблюдая изображение одцой пары параметров наэкраце, оператоо обозначает границы класса по этой паре, например, световым пером не показано), обводя нужцыи участок ца экране. При этом колы каждой точки обводки поступают через вход 30 устройства ца формирователь 26, а оттуда через группу ;лемецтэв ИЛИ 1 б на регистры 2 и 3. Олцовремеццо формируется запрос на прерывание ЗВМ на четвертом выходе устройства.По прег.ыванию происходит запись в блок 7 каждой точки обводки границ класса. Одновременно линия обводки отображается наэкране. Затем выбирается вторая пара признаков, и весь процесс повторяется, После обводки границ одного класса весь процесс повторяется для других классов. На этом первый этап обучения заканчивается. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При классификации на вход 27 устройства поступают сигналы признаков цеизвестного обьекта. Аналогично обучающей последовательности признаки этого объекта попарно записываются в регистры 2 и 3, и тем самым адресуют блок 7. Считацньй по этому адресу код через второй коммутатор 14 поступает в шестой регистр 19 и дешифрируется дешифратором 20. Сигнал с одного из выходов дешифратора 20 поступает на вход какого-либо счетчика первой группы 21, в зависимости от кода в регистре 19. и добавляет в выбранный счетчик единицу. То же самое повторяется для всех остальных пар признаков. В результате в счетчиках первой группы накапливаются различные числа, в зависимости от того, к какому классу принадлежит исследуемый объект по каждой паре признаков. После анализа всех признаков одного объекта компаратор 22 по команде ЭВМ, поступающей ца второй вход устройства, определяет счетчик, содержащий максимальное число, и по этому числу выби рают один из счетчиков второй группы 23. В выбранный счетчик добавляется единица. Таким образом, счетчики второй группы считают число объектов каждого класса, их содержимое может быть прочитано ЭВМ через На втором этапе обучения отображают на экране все классы объектов по одной паре признаков, разбиение на пары признаков для всех классов одинаковое. При этом на экране появляется изображение разных классов, отличающиеся, например цветом, за счет разного кода этих классов в блоке 7 (фиг. 2). При пересечении изображений нескольких классов (на фиг. 2 показано пересечение двух классов) оператор проводит линию раздела, деля общую для нескольких классов область на площади, пропорциональные относительной частоте появления объектов каждого класса в этой области, руководствуясь числом и яркостью точек объектов каждого класса. Эту операцию можно осуществить с помощью ЭВМ. Разделение проводят для всех параметров. Затем полученные пересекающиеся области заполняют при помощи ЭВМ кодами классов, записывая соответствующие коды в блок 7 через вход 27 устройства. На этом второй этап обучения заканчивается. В результате обучения в блоке 7 оказываются сформированными непересекающиеся модели всех классов, по которым осуществляется классификация обьектов. вторую группу элементов ИЛИ 243 устройства.Формула изобретенаяУстройство для классификации осодержащее первый регистр, входыявляются первым и вторым входамиства, а выход подключен к одномпервого дешифратора, другой входго является вторым входом уствторой и третий регистры, входысоединены с соответствующими впервого дешифратора и элементов Ивой группы, входы которых являювым и третьим входами устройства,ды второго и третьего регистровчены к одним входам первого коммдругие входы которого соединены сми счетчика и делителя частоты,блок памяти, один вход которого япервым входом устройства, другие поны к соответствующим выходам першифратора, первого коммутатора цпервой группы, а выход соединен свходом первого регистра сдвига, другкоторого подключен к генераторусов, выход которого соединен с вхо,лителя частоты, выход которого пок входу счетчика, и вторую групментов ИЛИ, отличающееся тем, чтлью повышения точности устройстсодержит второй блок памяти, один второго является первым входом устрдругие подключецы к соответствующидам первого дешифратора, первого ктора и ключей первой группы, втогистр сдвига, входы которого соединенходами генератора импульсов и второка памяти, четвертый и пятый реодни входы которых являются первьдом устройства, другие подключены кствующим выходам первого дешифравыход четвертого регистра соединен сми ключей первой группы, второйтатар, входы которого подключены кдам элементов ИЛИ первой группы,и второго блоков памяти, а выходынецы с одними входами элементоввторой группы, выход которых являетвым выходом устройства, вторую групчей, входы которых подключены к впятого регистра и первого и второгоров сдвига, а выход является вторымдом устройства, и последовательно соные шестой регистр, вход которого пчец к выходу второго коммутатора,дешифратор, счетчики первой группы,ратор, управляющий вход которогоется вторым входом устройства, ики второй группы, выход которых подк другим входам элементов ИЛИгруппы.Редактор Э. СлиганЗаказ 7906/50ВНИИПИ Государственног113035, МоскПроизводственно-полиграф Составитель А. РомановТехред И. Верес Корректор А. ТяскоТираж 694 Подписноекомитета СССР по делам изобретений и открытийа, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4