Устройство для распознавания образов

(59 4 С 06 К 9/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ехническийва ство СССР2, 1980.во СССР .О, 1972,54) УСТРПРСТВО ЛЛЛ РЛСБРРЗОВ57) Изобретение относи пЗНАВРНИЯ я к вычислиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Рвторское свидетел1 924726, кл. С 06 К 9/Лвторское свидетельсМ 687453, кл. С 06 К 9/ Изобретение относится к технической кибернетике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки иэображений.Нель изобретения - расширение области применения устройства за счетвоэможности распознавать число образов, превышающее два,На фиг,1 изображена схема устройства; на фиг,2 - временная диаграммаустройства.Устройство (фиг.1) содержит блок1 управления, генератор 2 случайныхчисел, мультиплексор 3, первый 4 ивторой 5 регистры, первый 6 и второй7 счетчики, дешифратор 8, первый 9 ивторой 10 сумматоры по модулю два,третий 11 и четвертый 12 регистры,первый 13 и второй 14 компараторы,накапливающий сумматор 15, регистр16 сдвига, блок 17 памяти, первый 18и второй 19 элементы И, первый 20 и ЯО 1531115 А 1 2тельной технике и кибернетике и может быть использовано в системах обработки изображений, Рель изобрете- ния - расширение области применения устройства за счет воэможности распознавать число образов, превышающее два. В устройство введены два счетчика, дешифратор, сдвиговый регистр, блок памяти, два компаратора четыре элемента задержки, второй блок элементов И, пять элементов ИЛИ, два элемента И, мультиплексор, второй сумматор по модулю два, блок управле" ния, третий и четвертый регистры.2 ил., 1 таблвторой 21 блоки элементов И, первый 22, второй 23, третий 24, четвертый 25 и пятый 26 элементы ИЛИ, первый 27, второй 28, третий 29,и четвертый 30 элементы задержки,Устройство работает следующим образомОдновременно с сигналом "Пуск" на вход устройства подается сигнал "Обучение". Сигнал "Пуск" устанавливает счетчики б и 7 и сумматор 15 в нулевое состояние, Сигнал Обучение" через второй выход блока управления поступает на управляющий вход мультиплексора 3, обеспечивая связь блока элементов И 20 с выходами генератора 2 случайных чисел.На четвертом выходе блока управления формируется последовательность импульсов Я которые синхронизированы с моментами подачи компонентов х.,., х,х 0 изображения х в пер 1531115вый регистр 4, и кодов Обобщенной функции принадлежности (х)1 этих иэображений во второй регистр 5. После каждого импульса в регистре 4 фик 5 сируется иэображение обучающей выборки, а в регистре 5 - код обобщенной функции принадлежности этого изображенияЧисло иэображений каждого образа в обучающей выборке равно 1 а общее число иэображений обучающей выборки равно тпИ, После каждых и 1, импульсов Б на шестом выходе блока управления вырабатывается импульс Ф. По мере подачи изображений обучающей выборки в накапливающем сумматоре 15 формируется некоторая величина, связанная с весом поизнака ц . Содержимое накапливающего сумматора 15 с по-, мощью первого 13 и второго 14 компараторов сравнивается с числами 0,5(п - Р) и 0,5(пЮ, + Р), набранными в регистрах 11 и 12, Если после предъявления всех изображений обучаю щей выборки содержимое сумматора 15 больше или равно 0,5(пГ 1, + 0), то срабатывает первый компаратор 14, если меньше, то срабатывает компаратор 13.130Срабатывание одного из компараторов вызывает появление "1" на выходе пятого элемента ИЛИ 26, что открывает по первому входу второй элемент И 19, который пропускает импульс Ф З 5 на вход "Запись блока 17. "1" на выходе элемента ИЛИ 26 открывает по первому входу первый элемент И 18, который пропускает импульс Ф, который, поступив на вход первого счетчи ка 6, увеличивает его содержимое на "1", Счетчик 6 считает по модулю М, а импульсы его переполнения поступают на вход второго счетчика 7 считающего по модулюи. Содержимое перво го счетчика 6 представляет младшие Разрядь содержимое второго счетчика 7 - старшие рааряды адреса ячейки блока памяти, Таким образом, после записи в блок 17 памяти адрес увеличивается наИмпульс Ф поступает также на вход генератора случайных чисел 2, вызьвая в нем формирование очередного слу- чайноГО числа 1 роме ТОГО импульс Ф поступает на установочный вход сумматора 15. Вычисленный вес ц сравнивается с порогом и, если его модуль превышает порог, то параметр Ь и знак веса в 1 впр записываются в блокпамяти по адресу, младшие разряды которого содержатся в первом счетчике6, а старшие - во втором счетчике 7.После вычисления веса о накапливающий сумматор 15 устанавливается в нулевое состояние, в генераторе случайных чисел формируется новое случайное число, а первый счетчик 6, еслипроизошла запись, увеличивает своесодержимое на "1",После записи М пар 1 вай Чь первый счетчик 6 переполняется, импульсыпереполнения подсчитываются вторымсчетчиком 7, который переполняетсяпосле записи в групп по М пар Ь,в 1 п ц. Импульс переполнения счетчика 7 поступает на первый вход блока 1управления, вызывая прекращение выработки импульсов Б и Ф и выдачу сигнала "Конец".Начиная с момента выдачи на четвертом выходе блока 1 управления импульса 5 и до момента переполненияпервого счетчика 6, устройство подбирает признаки для элементарной функции принадлежности Г (х), Так как доопереполнения первого счетчика 6 вто"рой счетчик 7 находится в нулевомсостоянии, то у дешифратора 8 возбуждена нулевая шина, т.е. шина, номеркоторой соответствует номеру обрабатываемой элементарной Функции принадлежности,Подача каждого изображения обучающей выборки сопровождается подачей кода Г(х) обобщенной функции принадлежности во второй параллельный регистр 5, Если изображение принадлежит 1-му образу, то код Р(х) содержит в 1-й позиции справа "0", а во всех остальных "1". Каждая позиция кода Г(х) есть код Г (х)1 элементарной функции принадлежности, равный "0, если Е(х) = +1, и 1, если 1;(х) = -1Поскольку одноименные выходы дешифратора 8 и второго регистра 5 подключены к входам отдельных элементов второго блока элементов И 21, выходы которого связаны с входами второго элемента ИЛИ 23, то на выходе элемента 23 имеется код Г,(х)соответствующий значению Г (х)1= +1 лишь при предъявлении изображений образа "0 н при предъявлении иэображений остальных образов на выходе элемента 23 имеется "1", что соответствует значению Го(х) = -1. Код ГО(х)1 по если величины ) 1;х, и зз.вп (1 ь одновременно равны 0 или 1, и 1, еслиодна из этих величин равна 0, а другая 1,Таким образом, на выходе сумматора 10 образуется код (ядКп (1 ь)х),равнь(й "1, если произведение(яддп (1)9(1 х) отрицательно, и "0",если это произведение положительное.По мере выдачи импульсов Т в накапливающий сумматор в нем формируетсясумма(вддп (1) Ч(1.,х), Импульсы Тподсчитываются первым счетчиком 6,Очередные М импульсов Т приводят кнакоплению в сумматоре суммыв(ао ды)ай,х оо И признакам оиа.редного образа. Если эта сумма положительна, то сУмма .фздДп (1 ь)9(1,хс. в 2 и на выходе второго компаратора 11 присутствует. 0, если этасумма отрицательна, то суммаиз(ао Вы,х) 0,5 и на выходеимеется "1". После М импульсов Тпервый счетчик 6 переполняется и импульс переполнения поступает на разрешающий вход регистра 16, на информационный вход которого с выхода подается код ЕГ(х). Этот код фиксируется в левом разряде блока 16.Послесерий по М импульсов Т врегистре 16 формируется код Г(х)обобщенной функции принадлежности,представляющий результат распознавания, Импульс переполнения второгосчетчика 7 поступает на первый входблока управления, вызывая сигнал )Конец",формула изобретения40Устройство для распознавания образов, содержащее первый и второй регистры, генератор случайных чисел, накапливающий сумматор, первый сумма" тор по модулю два, первый блок эле ментов И, выход первого регистра соединен с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого сумматора по модулю два, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства эа счет возможности распознавать число образов, превышающее два, оно содержит первый и второй счетчики, дешифратор, сдвиговый регистр, блок памяти, первый и второй компараторы, четыре элемента задержки, второй блок элементов И, пять элементов И 11 И, два элемента И,мультиплексор, второй сумматор по модулю два, блок управления, третий ичетвертый регистры, выходы которыхсоединены с первыми входами первогои второго компараторов, вторые входыкоторых соединены с выходом накапливающего сумматора, информационныйвход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, входыкоторого соединены с выходами второгоэлемента ИЛИ, первого сумматора помодулю деа и с первым выходом блокапамяти, второй выход которого соеди-,нен с первым информационным входоммультиплексора, второй информационный вход которого соединен с выходомгенератора случайных чисел, выходмультиплексора соединен с вторыми входами элементов И первой группы, информационный вход первого регистраявляется информационным входом устройства, информационный вход второгорегистра является управляющим входомустройства, управляющие входы первого и второго регистров и первый входтретьего элемента ИЛИ соединены счетвертым выходом блока управления,первый выход которого соединен с ус"тановочным входом первого счетчика ис первым входом четвертого элементаИЛИ, второй и третий выходы блока управления соеринены с первым и вторымуправляющими входами мультиплексора,пятый выход блока управления соединенс вхором первого элемента задержки,с вторым входом третьего элемента ИЛИи с входом )Чтение" блока памяти,шестой выход блока управления соединен с первым входом второго элементаИ, и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом генератора случайныхчисел, с первым вхором первого элемента И и с вторым входом четвертогоэлемента ИЛИ, выход третьего элементазадержки соединен с первым управляющим входом сдвигового регистра и стретьим входом четвертого элементаЙЛИ, выход которого соединен с первымуправляющим входом накапливающегосумматора, второй управляющий входкоторого соединен с выходом четвертого элемента задержки, вход которогосоединен с выходом третьего элементаИЛИ, выход первого компаратора соединен с первым входом пятого элементаИЛИ, выход второго компаратора соединен с информационным входом второго+1;х,9 15311 сдвигового регистра, с первым информационным входом блока памяти и с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом второго счетчика, с входом третьего элемента задержки и с вторым управляющим входом сдвигового регистра, выход которого является первым выходом устройства, выход второго элемента И соединен с входом "Рылись" блока памяти, адресный вход которого 20 151 Осоединен с выходами первого и второго счетчиков, вход дещифратора соединен с выходом второго счетчика, а выход соединен с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом второго регистра, а выходы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход генератора случайных чисел соединен с вторым информационным входом блока памяти, выход переполнения второго счетчика соединен с входом "Стоп" блока управления, вход "Пуск" которого является входом "Пуск" устройства, входы "Обучение и нРаспознавание" блока управления являются входами "Обучением и "Распознавание" устройства, седьмой выход блока управления является вторым выходом устройства.1531115 вел Составитель Р.Глотдактор М.Бланар Техред М,Лидык Корректор Н.Коро э 7956/51 Тираж 668 ПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖобреРауш о-издательс омбинат Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1 извод ъ Ъо файв ДУСЮ Ъ ч ф Подписное ниям и открытиям при ГКНТ ССС ая наб., д. 4/5