پروژه رشته کامپیوتر - طراحی سیستم های مدرن اطلاعاتی و بازشناسایی خودکار الگوها با فرمت Word

فصل اول- مقدمه

پیدایش علوم و فنون جدید، جوامع بشری را با شکلهای مختلفی از اطلاعات روبرو نموده است. سطح توسعة یک جامعه را می توان با مقدار اطلاعات و دانش تولید شده در آن ارزیابی کرد. تولید فزایندة اطلاعات به شکلهای مختلف صورت می گیرد و با درجات متفاوتی از پیچیدگی همراه میباشد. در نتیجه نیاز به سیستمهای پردازش اطلاعات بصورت روزافزون افزایش می یابد. یکی از مسائل مهم در طراحی سیستمهای مدرن اطلاعاتی، بازشناسی خودکار الگوها است.

1-1- شناسایی الگو[1]

شناسایی الگو، شاخه ای از هوش مصنوعی[2] است که با طبقه بندی و توصیف مشاهدات سروکار دارد.شناسایی الگو به ما کمک میکند داده ها (الگوها) را با تکیه بر دانش قبلی یا اطلاعات آماری استخراج شده از الگوها، طبقه بندی نماییم. الگوهایی که می بایست طبقه بندی شوند، معمولاً گروهی از سنجش ها یامشاهدات هستند که مجموعه نقاطی را در یک فضای چند بعدی مناسب تعریف می نمایند.یک سیستم شناسایی الگوی کامل متشکل است از یک حسگر[3] ،که مشاهداتی را که می بایست توصیف یا طبقه بندی شوند جمع آوری می نماید، یک سازوکار برای استخراج ویژگی ها[4] که اطلاعات عددی یا نمادین را از مشاهدات، محاسبه می کند، (این اطلاعات عددی را با یک بردار بنام بردار ویژگیها نمایش می دهند)؛ ویک نظام طبقه بندی یا توصیف که وظیفه اصلی طبقه بندی یا توصیف الگوها را با تکیه بر ویژگی های استخراج شده عهده داراست.

شکل 1-1 نمودار بلوکی یک سیستم شناسایی الگو را نشان می دهد. همانطوری که از پیکان های برگشتی مشخص است، این بلوک ها لزوماً مستقل نیستند و بسته به نتایج حاصله گاهی لازم است که

بلوک های اولیه مجدداً طراحی گردند تا راندمان کلی سیستم بهبود یابد.

شکل1-1-نمودار بلوکی یک سیستم شناسایی الگو

نظام کلاسه بندی یا توصیف معمولا مبتنی بر وجود یک مجموعه از الگوهایی است که قبلا         کلاسه بندی یا توصیف شده اند. این مجموعة الگوها را مجموعة آموزشی [5]و قانون یادگیری منتج شده را قانون یادگیری باسرپرستی(با نظارت)[6] می نامند همچنین یادگیری میتواند بصورت بدون نظارت[7]  باشد و این در حالی است که الگوهایی از قبل به سیستم داده نشده اند و در مقابل، سیستم خود براساس قواعد آماری الگوها، کلاسها را پایه گذاری میکند.

1-2- کاربردهای بازشناسی الگو

بازشناسی الگو در بسیاری از زمینه ها نقش کاربردی دارد . بازشناسی حروف، بازشناسی نویسنده، تصدیق امضاء ، طبقه بندی اثر انگشت و بازشناسی گفتار نمونه هایی از این کاربردها هستند. شناسایی الگو برای تحلیل داده های پزشکی نیز بکار گرفته شده است. برای مثال تفسیر الکتروکاردیوگرام، تحلیل تصاویر و طبقه بندی کروموزمها را میتوان نام برد. نمونه های دیگری از این کاربردها شامل طبقه بندی x اشعه مناطق زراعی، مطالعه آلودگی آبها، آشکار کردن منابع زیرزمینی و پیش بینی آب و هواست. در این نوع کاربردها، تصاویر ارسال شده از ماهواره و تصاویرهوایی به کمک روشهای بازشناسی الگو تفسیر می شوند. بازرسی تصویری و بازشناسی قطعات ماشینی، از کاربردهای صنعتی شناسایی الگو هستند. تحلیل بافت، آشکارسازی هدف در سیگنالهای برگشتی رادار یا سونار[8]، طبقه بندی امواج زلزله و تشخیص ذرات شیمیائی کاربردهای دیگری ازبازشناسی الگو می باشند.

1-3- طرح پژوهش

در چند دهة گذشته مسألة بازشناسی الگوهای نوشتاری شامل حروف، ارقام و سایر نمادهای

[1]  Pattern Recognitio

[2] Artificial intelligence

[3] Sensor

[4] Feature extraction

[5] Training set

[6] Supervised learning

[7] Unsupervised

[8] Sonar