Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов
Розглянуто метод паралельно-ієрархічного перетворення на основі популяційного кодування та його застосування для задач розпізнавання образів. Паралельно-ієрархічне перетворення описано як системну модель для розпізнавання образів. Наведено теоретичні відомості, експериментальні дослідження і програм...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Кибернетика и системный анализ |
|---|---|
| Datum: | 2011 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2011
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72210 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов / Л.И. Тимченко, В.В. Мельников, Н.И. Кокряцкая, Ю.Ф. Кутаев, И.Д. Ивасюк // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — № 1. — С. 152-163. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860140603079131136 |
|---|---|
| author | Тимченко, Л.И. Мельников, В.В. Кокряцкая, Н.И. Кутаев, Ю.Ф. Ивасюк, И.Д. |
| author_facet | Тимченко, Л.И. Мельников, В.В. Кокряцкая, Н.И. Кутаев, Ю.Ф. Ивасюк, И.Д. |
| citation_txt | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов / Л.И. Тимченко, В.В. Мельников, Н.И. Кокряцкая, Ю.Ф. Кутаев, И.Д. Ивасюк // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — № 1. — С. 152-163. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Кибернетика и системный анализ |
| description | Розглянуто метод паралельно-ієрархічного перетворення на основі популяційного кодування та його застосування для задач розпізнавання образів. Паралельно-ієрархічне перетворення описано як системну модель для розпізнавання образів. Наведено теоретичні відомості, експериментальні дослідження і програмну реалізацію.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:49:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ë.È. ÒÈÌ×ÅÍÊÎ, Â.Â. ÌÅËÜÍÈÊÎÂ, Í.È. ÊÎÊÐßÖÊÀß, Þ.Ô. ÊÓÒÀÅÂ, È.Ä. ÈÂÀÑÞÊ
ÓÄÊ 658.012:681.32:621.38 ÌÅÒÎÄ ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ
ÏÀÐÀËËÅËÜÍÎ-ÈÅÐÀÐÕÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÅÒÈ
ÄËß ÐÀÑÏÎÇÍÀÂÀÍÈß ÎÁÐÀÇÎÂ
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïàðàëëåëüíî-èåðàðõè÷åñêàÿ ñåòü, ïîïóëÿöèîííîå êîäèðîâàíèå,
ïðåïàðèðîâàíèå èçîáðàæåíèÿ, êîððåëÿöèîííîå ñðàâíåíèå, èçîáðàæåíèå ïÿòåí
ëàçåðíûõ ïó÷êîâ, èçîáðàæåíèå ëèöà ÷åëîâåêà.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Ðàçâèòèå âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè îáóñëîâëåíî ýâîëþöèîííûì ïåðåõîäîì îò òðà-
äèöèîííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ñòðóêòóð ôîí Íåéìàíà ê «ýêñïåðòíûì» è «óìíûì»
íåéðîòåõíè÷åñêèì ñèñòåìàì, êîòîðûå èìèòèðóþò ìîçãîâóþ äåÿòåëüíîñòü ÷åëîâå-
êà, à òàêæå ê èíòåëëåêòóàëüíûì âû÷èñëèòåëüíûì ñðåäñòâàì øåñòîãî ïîêîëåíèÿ.
Ñ óâåðåííîñòüþ ìîæíî êîíñòàòèðîâàòü, ÷òî «èäåàëüíûì» óñòðîéñòâîì ïðåîáðàçî-
âàíèÿ îïòè÷åñêîé èíôîðìàöèè ïàðàëëåëüíîãî òèïà ÿâëÿåòñÿ ãëàç, — ïî-âèäèìîìó,
ñàìàÿ óíèêàëüíàÿ èç ñåíñîðíûõ ñèñòåì ÷åëîâåêà. Ìîçã ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ åñòåñò-
âåííûì ïðîöåññîðîì, êîòîðûé ïåðåðàáàòûâàåò ñåíñîðíóþ èíôîðìàöèþ. Âîçíèêàåò
âîïðîñ: âîçìîæíî ëè ñìîäåëèðîâàòü ïðîöåññ âîñïðèÿòèÿ ñåíñîðíîé èíôîðìàöèè
íà óðîâíå ñîçäàíèÿ íåéðîïîäîáíîé ñõåìû îáðàáîòêè èíôîðìàöèè? Àíàëèç ïî-
ñëåäíèõ ðàáîò â îáëàñòè íåéðîáèîëîãèè è ïóáëèêàöèé, ñâÿçàííûõ ñ ìîäåëèðîâà-
íèåì íåéðîííûõ ìåõàíèçìîâ âîñïðèÿòèÿ ñåíñîðíîé èíôîðìàöèè [1], ïîêàçàë, ÷òî
îñòàþòñÿ íåâûÿñíåííûìè ñëåäóþùèå âîïðîñû: êàê ïðîèñõîäèò âçàèìîäåéñòâèå
íåéðîàíñàìáëåé â êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà, èõ âçàèìîäåéñòâèå íà óðîâíå åñòåñòâåí-
íûõ ëîêàëüíûõ íåéðîííûõ ñåòåé, êàêèì îáðàçîì â ïðîäîëæåíèè âðåìåíè ïðîèñ-
õîäèò èíòåãðàöèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-ðàçäåëåííûõ àêòèâèðîâàííûõ íåéðîàíñàìáëåé
Ä. Õåááà â ãîðèçîíòàëüíûõ è âåðòèêàëüíûõ ïóòÿõ [2] â ìîìåíò ñîãëàñîâàííîãî
äåéñòâèÿ ìíîãèõ îäíîâðåìåííî ïîñòóïàþùèõ ðàçäðàæèòåëåé? Ðàññìîòðåííûå â
íàñòîÿùåé ñòàòüå ìîäåëè îáëàäàþò (ïîêà åùå â áîëüøîé ñòåïåíè), ìåòàôîðè÷åñ-
êèì ñõîäñòâîì ñ ïðèðîäíûìè êîìïüþòåðàìè. Îäíàêî íà èõ îñíîâå ïðåäëàãàåòñÿ
íîâûé áîëåå óòîí÷åííûé ïîäõîä ê ìàøèííûì âû÷èñëåíèÿì, ñëåäóÿ êîòîðîìó
ìîæíî ñîçäàòü íîâûå ìèêðîïðîöåññîðíûå ñèñòåìû è êîìïüþòåðû íîâîé àðõèòåê-
òóðû. Êðîìå òîãî, ìîæíî ïî-íîâîìó ïîäîéòè ê áèîëîãè÷åñêèì ñèñòåìàì.
Àíàëîãîì ïðåäëîæåííîãî ïîäõîäà ìîæíî ñ÷èòàòü ïðèíöèïû êîìïëåêñíûõ âû÷èñ-
ëåíèé â íåéðîíîïîäîáíûõ ñõåìàõ êîëëåêòèâíîãî ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé ïðè âçàèìî-
äåéñòâèè áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ïðîñòûõ ðåøåíèé.  ðåçóëüòàòå ïðèíèìàåòñÿ ñîâ-
ìåñòíîå ðåøåíèå ïóòåì êîìáèíèðîâàíèÿ äåéñòâèé â òå÷åíèå îïðåäåëåííîãî ïðî-
ìåæóòêà âðåìåíè. Íà îñíîâå àíàëèçà íåéðîáèîëîãè÷åñêèõ äàííûõ î òåîðèè
ñòðóêòóðèçàöèè ñåíñîðíîé èíôîðìàöèè â ìîçãå è îñîáåííîñòÿõ îðãàíèçàöèè âû-
÷èñëåíèé â êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà áûëè îáíàðóæåíû ðÿä íåñîîòâåòñòâèé îòíîñè-
152 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
© Ë.È. Òèì÷åíêî, Â.Â. Ìåëüíèêîâ, Í.È. Êîêðÿöêàÿ, Þ.Ô. Êóòàåâ, È.Ä. Èâàñþê, 2011
òåëüíî åñòåñòâåííûõ ìåõàíèçìîâ âîñïðèÿòèÿ îáúåêòîâ è ñèòóàöèé âíåøíåãî ìèðà,
êîòîðûå íå íàøëè ñîîòâåòñòâóþùåãî îòîáðàæåíèÿ â ñîâðåìåííûõ íåéðîïîäîáíûõ
âû÷èñëèòåëÿõ. Ýòî ñóùåñòâåííî îãðàíè÷èâàåò èõ òåõíè÷åñêèå âîçìîæíîñòè è íå
îòâå÷àåò ãëàâíûì òðåáîâàíèÿì, êîòîðûå îòíîñÿòñÿ ê èíòåëëåêòóàëüíûì ñðåäñòâàì
îáðàáîòêè èíôîðìàöèè [3].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ êîìïàíèÿ IBM îáúÿâèëà î íà÷àëå ðàáîòû íàä êîìïüþòåð-
íûìè òåõíîëîãèÿìè ïî ïðèíöèïó ÷åëîâå÷åñêîãî ìîçãà1.  ðàáîòå [4] ðóêîâîäèòåëü
èññëåäîâàíèÿ Äàðìåíäðà Ìîäõà ãîâîðèò, ÷òî «ìîçã ñïîñîáåí ñ ëåãêîñòüþ ñîçäàâàòü
íîâûå êàòåãîðèè âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâà è èíòåãðèðîâàòü â íèõ èíôîðìàöèþ, ïî-
ëó÷åííóþ ñåíñîðíî... Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü íè îäíà èç ñóùåñòâóþùèõ êîìïüþòåð-
íûõ òåõíîëîãèé äàæå íå ïðèáëèçèëàñü ê óäèâèòåëüíûì ñïîñîáíîñòÿì ýòîãî îðãà-
íà».  íàñòîÿùåå âðåìÿ óäàëîñü äîñòè÷ü ïëîòíîñòè íåéðîííîãî ìàòåðèàëà, ñîïî-
ñòàâèìîé ñ ïëîòíîñòüþ ìîçãà æèâîòíîãî, — 10 ìëðä íåéðîíîâ íà êâàäðàòíûé
ñàíòèìåòð. Èç ñóùåñòâóþùèõ òåõíîëîãèé çàñëóæèâàåò âíèìàíèÿ òåõíîëîãèÿ òàê
íàçûâàåìîãî êîìïüþòåðíîãî êîäà, âîñïðîèçâîäÿùåãî ìåæíåéðîííûå ñâÿçè. Áëàãî-
äàðÿ ýòîìó êîìïüþòåð ìîæíî çàïðîãðàììèðîâàòü «íà îáó÷åíèå» îïðåäåëåííîé
ôóíêöèè èëè äåéñòâèÿ. Ïðè ýòîì ðàçðàáàòûâàåòñÿ óíèâåðñàëüíûé àëãîðèòì, ÷òî
â ðàçû ðàñøèðÿåò êðóã âîçìîæíîñòåé «êîìïüþòåðà – ìîçãà». Ñèíàïñû, èëè ìåæ-
íåéðîííûå ñâÿçè íåéðîíîâ ìîçãà, ìîãóò ñîçäàâàòüñÿ, ðàñïàäàòüñÿ, óêðåïëÿòüñÿ èëè
îñëàáåâàòü â çàâèñèìîñòè îò äåÿòåëüíîñòè ìîçãà. Îäíà èç òðóäíîñòåé çàêëþ÷àåòñÿ
â ðàçðàáîòêå ìàòåðèàëà, êîòîðûé ñìîæåò âîññîçäàòü ýòó îñîáåííîñòü ìîçãà. Åñëè
ýòà ïðîáëåìà áóäåò ðåøåíà, òî â îòëè÷èå îò ñóùåñòâóþùåé òåõíîëîãèè, ïîçâîëÿþ-
ùåé ëèøü çàïðîãðàììèðîâàòü èñêóññòâåííûé ìîçã íà ðåøåíèå òîé èëè èíîé çàäà-
÷è, êîìïüþòåð ñìîæåò íà îñíîâàíèè íàêîïëåííûõ çíàíèé, ïàìÿòè è «îïûòà» àíà-
ëèçèðîâàòü äàííûå, ò.å. «ïðèîáðåñòè» ñïîñîáíîñòü äóìàòü.
Ïîñëåäíèå äîñòèæåíèÿ íåéðîáèîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ
êîäèðîâàíèÿ ñåíñîðíîé èíôîðìàöèè ìîçã èñïîëüçóåò ïîäõîä, êîòîðûé ïîëó÷èë íàçâà-
íèå ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì èíôîðìàöèÿ ïðåäñòàâëÿåòñÿ öåëîé ïîïó-
ëÿöèåé àêòèâíûõ íåéðîíîâ [5]. Ýòî âàæíîå ñâîéñòâî ïîäòâåðæäåíî ñëåäóþùèìè ýêñ-
ïåðèìåíòàìè Ä. Ñïàðêñà. Íà îñíîâàíèè àíàëèçà òîãî, êàê ìîçã îáåçüÿíû ðóêîâîäèò
äâèæåíèåì åå ãëàç, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî íåîáõîäèìîå äâèæåíèå êîäèðóåòñÿ öå-
ëîé ïîïóëÿöèåé êëåòîê, ïðè ýòîì èõ äâèæåíèÿ íåñêîëüêî îòëè÷àþòñÿ. Äâèæåíèå, êî-
òîðîå âîñïðîèçâîäèòñÿ ãëàçîì, îòâå÷àåò óñðåäíåííîìó ïîêàçàòåëþ, çàêîäèðîâàííîìó
àêòèâíûìè êëåòêàìè. Ýêñïåðèìåíòû Ì. ßíãà è Ñ. ßìàíå, ïðîâåäåííûå â îáëàñòè âè-
ñî÷íîé êîðû ìîçãà îáåçüÿíû, ïîêàçàëè, ÷òî ïîïóëÿöèîííîå êîäèðîâàíèå èñïîëüçóåòñÿ
íå òîëüêî äëÿ äâèæåíèÿ ãëàç, íî è äëÿ ìèìèêè.
 ñîîòâåòñòâèè ñ èäååé ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ îáðàç, êîòîðûé ðàñïîçíàåò-
ñÿ, äîëæåí ñðàâíèâàòüñÿ ñ íåêîòîðûì óñðåäíåííûì îòîáðàæåíèåì ýòàëîííîãî îáðàçà.
Ïîñòðîèòü ìîäåëü òàêîãî îáðàçà — ñðåäíåãî ïî âñåì òåêóùèì îáðàçàì (ò.å. ïî âñåé
îáó÷àåìîé âûáîðêå) ìîæíî íà îñíîâå óñðåäíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïàðàëëåëüíî-èåðàðõè-
÷åñêîé (ÏÈ) ñåòè [3].  íàñòîÿùåé ñòàòüå èññëåäóåòñÿ ãèïîòåòè÷åñêàÿ ìîäåëü ñòðóêòó-
ðèçàöèè èíôîðìàöèè â êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà íà îñíîâå ÏÈ ñåòè, îáñòîÿòåëüíî èçëî-
æåííîé â [3], äëÿ çàäà÷ ðàñïîçíàâàíèÿ îáðàçîâ. Ôîðìèðîâàíèå íà åå îñíîâå ìíîãîýòàï-
íîé ÏÈ ñåòè ïðåäñòàâëÿåò ïðîöåññ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ
êîððåëèðîâàííûõ ïðîñòðàíñòâåííûõ îáëàñòåé è îáðàçîâàíèÿ äåêîððåëèðîâàíûõ âî
âðåìåíè ýëåìåíòîâ íåéðîííîé ñåòè ïðè ïåðåõîäå èç îäíîãî óñòîé÷èâîãî ñîñòîÿíèÿ â
äðóãîå. Îñîáåííîñòüþ ðàññìàòðèâàåìîãî ìåòîäà ÿâëÿåòñÿ äèíàìèêà ïðîñòðàíñòâåí-
íî êîððåëèðîâàííîãî ìåõàíèçìà ïðåîáðàçîâàíèÿ òåêóùèõ è îáðàçîâàíèÿ ðåçóëüòè-
ðóþùèõ ýëåìåíòîâ íåéðîííîé ñåòè. Òàêîé ìåõàíèçì ïîçâîëÿåò ïðåäñòàâèòü îáðàáîòêó
èçîáðàæåíèé â íåéðîííîé ñåòè êàê ïðîöåññ ïàðàëëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðåîáðàçî-
âàíèÿ ðàçëè÷íûõ ñîñòàâëÿþùèõ îáðàçà ñ ó÷åòîì èõ âðåìåííûõ õàðàêòåðèñòèê. Âõîäíûå
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 153
1 Ïðîåêò ôèíàíñèðóåòñÿ èç ãîñóäàðñòâåííîãî áþäæåòà ÑØÀ.
ýëåìåíòû íåéðîííîé ñåòè ó÷àñòâóþò â òàêîì ïðîöåññå êîððåëÿöèè – äåêîððåëÿöèè êàê,
íàïðèìåð, àìïëèòóäà èëè ÷àñòîòà, ôàçà èëè ýíåðãèÿ ñèãíàëîâ, ñâÿçíîñòü èëè òåêñòóðà
èçîáðàæåíèé. Ôèçè÷åñêîå ñîäåðæàíèå âõîäíûõ ýëåìåíòîâ îïðåäåëÿåòñÿ òèïîì èñïîëü-
çóåìîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ, âûáîð êîòîðîãî çàâèñèò îò êëàññà ðåøàåìûõ çàäà÷ [6].
ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÌÅÒÎÄÀ ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ ÏÈ ÑÅÒÈ
Àíàëèç îáðàçà çàêëþ÷àåòñÿ â ïîñëåäîâàòåëüíîì ïðåîáðàçîâàíèè ñîâïàäàþùèõ è
âûÿâëåíèè (ôèëüòðàöèè) íåñîâïàäàþùèõ âî âðåìåíè ñîñòàâëÿþùèõ îáðàçà ïðè
ïåðåõîäå ýëåìåíòîâ íåéðîííîé ñåòè èç òåêóùèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ñ
îäíèìè ïðîñòðàíñòâåííûìè êîîðäèíàòàìè â ñîñòîÿíèÿ ñ ìåíüøåé ýíåðãèåé è
äðóãèìè ïðîñòðàíñòâåííûìè êîîðäèíàòàìè. Óñëîâèåì ïåðåõîäà ñîñòàâëÿþùèõ
îáðàçà íà ñëåäóþùèé óðîâåíü ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå äèíàìèêè âçàèìíîãî ñîâïàäåíèÿ
ïðîìåæóòî÷íûõ ðåçóëüòàòîâ îáðàáîòêè âî âðåìåíè â îäíîèìåííûõ êàíàëàõ íèæ-
íåãî óðîâíÿ. Ðåçóëüòàò àíàëèçà îáðàçà ôîðìèðóåòñÿ íà îñíîâå èçîëèðîâàííûõ â
ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé îáëàñòè ñîñòàâëÿþùèõ îáðàçà [3].
Ðàññìîòðèì ìàòåìàòè÷åñêóþ ìîäåëü ïàðàëëåëüíîãî ðàçëîæåíèÿ ìíîæåñòâà
� � { }ai , i n�1, [3, 7], ïðèìåíÿåìîãî â êàæäîé âåòâè ÏÈ ñåòè,
a n n a ai
i
n
k
k
j
j j
j
R
� �
�
�
�
� ��� �
�
�
�
�
�
�
1 0
1
1
1
( ) , (1)
ãäå ai � 0 , R — ðàçìåðíîñòü äàííîãî ìíîæåñòâà, a k , k R�1, , — ýëåìåíòû ïîä-
ìíîæåñòâ, ñîñòîÿùèõ èç îäèíàêîâûõ ýëåìåíòîâ, nk — ÷èñëî ýëåìåíòîâ â k-ì
ïîäìíîæåñòâå (ò.å. êðàòíîñòü ÷èñëà ai ), a j— ýëåìåíò ìíîæåñòâà { }a k , âûáðàí-
íûé íà j-ì øàãå, j R�1, , a 0 0� , n0 0� .
Âîñïîëüçóåìñÿ èäååé ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ [5], ïîñòðîèâ ìîäåëü îïðå-
äåëåííîãî êîíå÷íîãî äåéñòâèÿ, ñîâåðøàåìîãî ïî âñåì òåêóùèì äåéñòâèÿì.
Äëÿ ÏÈ ñåòè óñðåäíåííûìè ïàðàìåòðàìè ìîãóò áûòü ÷èñëî ýëåìåíòîâ â âåòâè
êàæäîãî óðîâíÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ íà îñíîâå ìîäåëè âèäà (1), è çíà÷åíèÿ ñà-
ìîãî ýëåìåíòà. Î÷åâèäíî, ÷òî íà óðîâíå âåòâåé íåéðîííîé ñåòè äàííîå êîíå÷íîå
äåéñòâèå ïðè ðåàëèçàöèè ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóåò óñðåäíåí-
íûì ïàðàìåòðàì ýòîé ñåòè [8].  äàííîì ñëó÷àå òåêóùèé îáðàç, êîòîðûé ðàñïîçíà-
åòñÿ, áóäåò îòîáðàæàòüñÿ òåêóùåé ÏÈ ñåòüþ è ñðàâíèâàòüñÿ ñ ýòàëîííîé ÏÈ ñåòüþ
ñ óñðåäíåííûìè ïàðàìåòðàìè
a
NM
ai j i j
i j
, ,
,
� �
1
. (2)
Îáîçíà÷èì ai j.
1 ñðåäíåå çíà÷åíèå ïðîèçâîëüíîãî ýëåìåíòà ïåðâîãî óðîâíÿ,
ai j.
2 — âòîðîãî óðîâíÿ, ai j.
3 — òðåòüåãî óðîâíÿ, ai j
k
. — k-ãî ïîñëåäíåãî óðîâíÿ,
à òàêæå N
ai j.
1 — ñðåäíåå ÷èñëî ýëåìåíòîâ ñîîòâåòñòâåííî ïåðâîãî, N
ai j.
2 — âòîðî-
ãî, N
ai j.
3 — òðåòüåãî, N
ai j
k
.
— k-ãî óðîâíåé. Íà îñíîâàíèè ýòîãî ìîæíî ñôîðìè-
ðîâàòü ÏÈ ñåòü ñ óñðåäíåííûìè ïàðàìåòðàìè. Ñèíòåçèðîâàííàÿ òàêèì ñïîñîáîì
ñòðóêòóðà ÏÈ ñåòè ñ óñðåäíåííûìè ïàðàìåòðàìè ïîêàçàíà íà ðèñ. 1, ãäå õâîñòî-
âîé ýëåìåíò ñåòè îáîçíà÷åí a k
11
1
,
� .
Òåêóùèé (èññëåäóåìûé) îáðàç, êîòîðûé îáðàáîòàí ÏÈ ñåòüþ ñ òåêóùèìè ïàðà-
ìåòðàìè ai j,
1 , ai j,
2 , a ai j i j
k
, ,, ,3
� è ñîîòâåòñòâóþùèì ÷èñëîì ýëåìåíòîâ N
ai j,
1 , N
ai j,
2 ,
154 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
N
ai j,
, ...3 N
ai j
k
,
â âåòâÿõ êàæäîãî
óðîâíÿ ñðàâíèâàåòñÿ ñ ýòàëîííûì
îáðàçîì, êîòîðûé îáðàáîòàí ÏÈ
ñåòüþ ñ óñðåäíåííûìè ïàðàìåòðàìè
ai j.
1 , ai j.
2 , a ai j i j
k
. ., ...,3 è ñðåäíèì
÷èñëîì ýëåìåíòîâ N
ai j.
1 , N
ai j.
2 ,
N
ai j.
3 , ..., N
ai j
k
.
â âåòâÿõ ñîîòâåòñòâó-
þùåãî óðîâíÿ.
Åñëè âîñïîëüçîâàòüñÿ ïðåïàðè-
ðîâàíèåì ýëåìåíòîâ ÏÈ ñåòè äëÿ
êàæäîãî óðîâíÿ [6], òî îò óñðåäíåí-
íûõ ïàðàìåòðîâ ai j.
1 , ai j.
2 , ai j.
3 , ...
..., ai j
k
. íà îñíîâå òðåõóðîâíåâîãî êî-
äèðîâàíèÿ ìîæíî ïåðåéòè ê èõ îòî-
áðàæåíèþ áèíàðèçîâàííûìè ïðåïà-
ðàòàìè (– 1, 0, +1). Çàòåì îïðåäå-
ëèòü ìàññèâû ðàçíîñòåé ýëåìåíòà ñî
ñðåäíèì çíà÷åíèåì ÿðêîñòåé ýëå-
ìåíòîâ ðàçëîæåíèÿ èçîáðàæåíèÿ (èëè åãî ôðàãìåíòà), â êîòîðîì íàõîäèòñÿ ýëåìåíò
èçîáðàæåíèÿ,
R a ai j i j i j, , ,� � . (3)
Äëÿ ïðåïàðèðîâàíèÿ íà÷àëüíîãî èçî-
áðàæåíèÿ ïîëó÷åííûå ðàçíîñòè ñðàâíèâà-
þòñÿ ñ ïîðîãîì �
a
R
R
R
i j
i j
i j
i j
,
( )
,
,
,
, ,
,
, .
� �
� � �
�
�
�
1
1
0
åñëè
åñëè
åñëè
�
�
�
�
�
�
, (4)
Ïðè ýòîì ïîðîã � âû÷èñëÿåòñÿ ñëåäóþ-
ùèì îáðàçîì:
N N N
� � �
( ) ( ) ( )1 1 0� � ��
Max , (5)
ãäå N
�
( )1
, N
�
( )�1
, N
�
( )0
— êîëè÷åñòâà åäè-
íè÷íûõ, ìèíóñ åäèíè÷íûõ è íóëåâûõ ïðå-
ïàðàòîâ ïðè êàæäîì ïîðîãå � [9]. Êàê ñëå-
äóåò èç ðèñ. 2, îïòèìàëüíàÿ âåëè÷èíà ïîðî-
ãà, íàïðèìåð, äëÿ èñõîäíîãî èçîáðàæåíèÿ
ñîñòàâëÿåò 44. Â õîäå ýêñïåðèìåíòà áûëè
ïðîâåäåíû àíàëîãè÷íûå îïåðàöèè ïî îïòè-
ìèçàöèè âûáîðà ïîðîãà äëÿ âñåõ çàøóìëåí-
íûõ èçîáðàæåíèé èç áàçû äàííûõ.
Ðåçóëüòàòû âûáîðà îïòèìàëüíûõ ïî-
ðîãîâ ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 3. Øóì ïîä-
÷èíÿåòñÿ ãàóññîâñêîìó çàêîíó ðàñ-
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 155
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðà ÏÈ ñåòè ñ óñðåäíåííûìè ïàðàìåò-
ðàìè
ai j,
1
ai j,
2
a1 1
2
,
ai j,
3
ai j,
4
a1 1
3
, a1 1
4
,
Ðèñ. 3. Ðàñïðåäåëåíèå îïòèìàëüíîãî ïîðîãà äëÿ
çàøóìëåííûõ èçîáðàæåíèé
1
2
Ñòåïåíü çàøóìëåíèÿ, %
Ðèñ. 2. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïðåïàðàòîâ ïî-
ëîæèòåëüíûõ (1), îòðèöàòåëüíûõ (2), íóëåâûõ (3)
è èõ ïðîèçâåäåíèÿ (4)
1
2 4
Ê
î
ë
è
÷
åñ
òâ
î
ï
ð
åï
àð
àò
î
â
�
1
0
3
Âåëè÷èíà ïîðîãà, �
3
ïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòåé (ãèñòîãðàììà 1) è ðàâíîìåðíîìó çàêîíó
ðàñïðåäåëåíèÿ (ãèñòîãðàììà 2). Êàê âèäèì, âåëè÷èíà îïòèìàëüíîãî ïîðîãà ïðå-
ïàðèðîâàíèÿ � íåñêîëüêî ñíèæàåòñÿ ñ ðîñòîì ñòåïåíè çàøóìëåíèÿ èçîáðàæåíèÿ,
ïðè÷åì ýòîò ýôôåêò ïðîÿâëÿåòñÿ â áîëüøåé ñòåïåíè äëÿ ðàâíîìåðíîãî øóìîâîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ [9].
Äëÿ ïðîèçâîëüíîãî óñðåäíåííîãî ïàðàìåòðà òðåõóðîâíåâûé ïåðåõîä ìîæåò
îòîáðàæàòüñÿ òðåìÿ âèäàìè ïðåïàðàòîâ: íóëåâûì ai j,
0 , ïîëîæèòåëüíûì ai j,
1 , îòðè-
öàòåëüíûì ai j,
�1
.  ýòîì ñëó÷àå ÏÈ ñåòü ñ ÷èñëîâûìè îòñ÷åòàìè ïðåîáðàçóåòñÿ
â ÏÈ ñåòü ñ áèíàðèçîâàííûìè îòñ÷åòàìè ïðåïàðàòîâ ai j,
0 , ai j,
1 , ai j,
�1
. Òîãäà ñóùå-
ñòâåííî óïðîùàåòñÿ ïðîöåäóðà êîððåëÿöèîííîãî ñðàâíåíèÿ áèíàðèçîâàííûõ îòñ÷å-
òîâ òåêóùåé è ýòàëîííîé ÏÈ ñåòåé.
Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ýòàëîíîâ èçîáðàæåíèÿ íåîáõîäèìî ïðîâåñòè îáó÷åíèå
â ïðåäåëàõ âûáîðêè. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî âûïîëíèòü óñðåäíåíèå ïî ýëåìåíòàì
âåòâè êàæäîãî óðîâíÿ, ò.å. ñôîðìèðîâàòü óñðåäíåííûå ýëåìåíòû ai j.
1 , ai j.
2 ,
a ai j i j
k
. ., ...,3 , ïåðåõîäÿ çàòåì ê áèíàðèçîâàííûì ïðåïàðàòàì ai j,
0 , ai j,
1 , ai j,
�1
. Äàëåå
ìîæíî ñôîðìèðîâàòü ÏÈ ñåòü ñ ýòàëîííûìè ïàðàìåòðàìè äëÿ òåêóùèõ èçîáðàæå-
íèé è çàòåì âûïîëíèòü åå êîððåëÿöèîííîå ñðàâíåíèå ñ ÏÈ ñåòüþ, êîòîðàÿ èñïîëü-
çóåò òåêóùèå ïàðàìåòðû. (Ïîä ÏÈ ñåòüþ ñ òåêóùèìè ïàðàìåòðàìè ïîíèìàåòñÿ ÏÈ
ñåòü ñ òåêóùèìè çíà÷åíèÿìè åå ýëåìåíòîâ ai j,
1 , ai j,
2 , a ai j i j
k
, ,, ,3
� ñ ïåðåõîäîì ê áè-
íàðèçîâàííûì ïðåïàðàòàì ai j,
0 , ai j,
1 , ai j,
�1
è òåêóùèì ÷èñëîì ýëåìåíòîâ â âåòâÿõ
êàæäîãî óðîâíÿ N
ai j,
1 , N
ai j,
2 , N N
a ai j i j
k
, ,
, ,3 � .)
Êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè ìåæäó âûáîðêàìè äâóõ ñëó÷àéíûõ äèñêðåòíûõ âå-
ëè÷èí X , Y ñ ìàòåìàòè÷åñêèìè îæèäàíèÿìè � X , �Y è ñðåäíåêâàäðàòè÷íûìè îò-
êëîíåíèÿìè � X , � Y îïðåäå-
ëÿåòñÿ êàê
p
COV X Y
X Y
X Y
,
( , )
�
�� �
, (6)
ïðè ýòîì � � �1 1p X Y, è
COV X Y( , ) �
� � �
�
�
1
1n
x yi X i Y
i
n
( )( ) .� �
Îñîáî âàæíûì îáñòîÿ-
òåëüñòâîì ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî
êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè
ìîæíî âû÷èñëÿòü íå òîëüêî
äëÿ êàæäûõ äâóõ óðîâíåé, íî
è äëÿ äâóõ ÏÈ ñåòåé. Ýòî
óëó÷øàåò äîñòîâåðíîñòü ðå-
çóëüòàòà ðàñïîçíàâàíèÿ.
Àëãîðèòì îáðàáîòêè ñòàòè-
÷åñêèõ îáðàçîâ ïðèâåäåí íà
ðèñ. 4.
ÐÀÑÏÎÇÍÀÂÀÍÈÅ ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÎÁÐÀÇÎÂ
ÈÇÎÁÐÀÆÅÍÈÉ ÏßÒÅÍ ËÀÇÅÐÍÛÕ ÏÓ×ÊÎÂ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ïîëèãðàôèè, ëàçåðíîé îáðàáîòêå ìàòåðèàëîâ, ëîêàöèè,
156 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
Ðèñ. 4. Àëãîðèòì îáðàáîòêè ñòàòè÷åñêèõ îáðàçîâ
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 157
îïòè÷åñêîé ñâÿçè è äðóãèõ îáëàñòÿõ òåõíèêè îùóùàåòñÿ íåîáõîäèìîñòü áîëåå
øèðîêîãî âíåäðåíèÿ îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ñèñòåì ñ àâòîìàòè÷åñêîé êîððåêòèðîâ-
êîé èñêàæåíèé ôîðìèðóåìîãî ñâåòîâîãî èçëó÷åíèÿ. Ïðè÷èíàìè èñêàæåíèé ìîãóò
áûòü äåñòàáèëèçèðóþùåå âîçäåéñòâèå ìåõàíè÷åñêèõ èëè êëèìàòè÷åñêèõ ôàêòî-
ðîâ, íåñòàáèëüíîñòü õàðàêòåðèñòèê èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ, âîçìóùåíèÿ â îïòè÷åñ-
êîì òðàêòå, ðàçúþñòèðîâêà îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ è ò.ï. Îáåñïå÷åíèå ïðèåìëåìî-
ãî êà÷åñòâà êîððåêöèè òðåáóåò íåïðåðûâíîãî äèíàìè÷åñêîãî êîíòðîëÿ õàðàêòå-
ðèñòèê ñâåòîâîãî èçëó÷åíèÿ, íàïðèìåð ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ åãî
èíòåíñèâíîñòè, â òîì ÷èñëå îöåíêè îòêëîíåíèÿ óêàçàííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ îò èñ-
õîäíîãî èëè ýòàëîííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ.
Ïðîñëåäèì ðàñïîçíàâàíèå äèíàìè÷åñêèõ îáðàçîâ íà ïðèìåðå èçîáðàæåíèé ïÿ-
òåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ [10]. Ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è ïðîâîäèëîñü íà îñíîâå òóííåëèðî-
âàíèÿ [11] ïî óñðåäíåííûì êîýôôèöèåíòàì êîððåëÿöèè ïðè ñðàâíåíèè ýòàëîííîãî
îáðàçà ñ îòäåëüíûì ôðàãìåíòîì òðàññû. Îáó÷åíèå ÏÈ ñåòè ñâîäèëîñü ê âûïîëíå-
íèþ ñëåäóþùèõ ýòàïîâ:
1) äëÿ ôðàãìåíòà òðàññû íàéòè òî÷êó Tmax ñ ìàêñèìàëüíîé ÿðêîñòüþ;
2) âûáðàòü íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî N çíà÷åíèé ÿðêîñòè T wmax � , w N�1 2, , ,� ,
íà÷èíàÿ ñ ìàêñèìàëüíîé ÿðêîñòè (êðàéíèå òî÷êè ñ ÿðêîñòÿìè T wmax � îáðàçóþò N
êðàåâûõ ëèíèé);
3) äëÿ êàæäîãî êðàåâîãî êîíòóðà îïðåäåëèòü ïðåäâàðèòåëüíûå öåíòðû îòäåëü-
íî äëÿ êàæäîé êîîðäèíàòû ýíåðãåòè÷åñêèõ öåíòðîâ:
x
M
w f x y x
y
N
x
N
ýö � �
�
�
�
�
��
1
0
1
0
1
( ( , )) , y
M
w f x y y
y
N
x
N
ýö � �
�
�
�
�
��
1
0
1
0
1
( ( , )) ,
M w f x y
y
N
x
N
�
�
�
�
�
��
0
1
0
1
( ( , )) , (7)
ãäå w N�1 2, , ,� , f x y( , ) — ôóíêöèÿ ÿðêîñòè èçîáðàæåíèÿ, M( )� — ìîìåíò
èíåðöèè ïåðâîãî ïîðÿäêà;
4) íàéòè óñðåäíåííûå êîîðäèíàòû äëÿ âñåãî ôðàãìåíòà òðàññû (äàííûìè äëÿ
óñðåäíåíèÿ ÿâëÿþòñÿ êîîðäèíàòû öåíòðà êàæäîãî êðàåâîãî êîíòóðà) [11];
5) íàéòè ýòàëîííûé îáðàç (óñðåäíåííûå çíà÷åíèÿ ÿðêîñòåé ýëåìåíòîâ ðàçëî-
æåíèÿ, èç êîòîðûõ ñîñòîèò ôðàãìåíò òðàññû, äëÿ îáó÷àþùåé âûáîðêè íàõîäÿòñÿ
äëÿ êàæäîãî ôðàãìåíòà òðàññû);
6) ïðîâåñòè òóííåëèðîâàíèå ïî óñðåäíåííûì êîýôôèöèåíòàì êîððåëÿöèè ïðè
ñðàâíåíèè ýòàëîííîãî îáðàçà ñ îòäåëüíûì ôðàãìåíòîì òðàññû (â êà÷åñòâå âåðõíåé
ãðàíèöû òóííåëÿ âûáèðàåòñÿ åäèíèöà, à â êà÷åñòâå íèæíåé — óñðåäíåííûé êîýô-
ôèöèåíò êîððåëÿöèè);
7) îïðåäåëèòü èçîáðàæåíèÿ: «õîðîøèå» èëè «ïëîõèå» (ôðàãìåíò òðàññû ñ÷èòà-
åòñÿ õîðîøèì ïðè ïîïàäàíèè ñðåäíåãî êîýôôèöèåíòà êîððåëÿöèè â òóííåëü ýòà-
ëîííîãî îáðàçà, èíà÷å ôðàãìåíò ñ÷èòàåòñÿ ïëîõèì);
8) ïðîâåñòè îïòèìèçàöèþ âåñîâ äëÿ õîðîøåãî èçîáðàæåíèÿ ïî ôîðìóëå
x
M
w f x y x
y
N
x
N
Xýö � � �
�
�
�
�
��
1
0
1
0
1
( ( , )) ( )� , y
M
w f x y y
y
N
x
N
Yýö � � �
�
�
�
�
��
1
0
1
0
1
( ( , )) ( )� , (8)
ãäå w N�1 2, , ,� , f x y( , ) — ôóíêöèÿ ÿðêîñòè èçîáðàæåíèÿ, � X , �Y — ñìåùå-
íèå öåíòðîâ ïî îñÿì Õ è Y ñîîòâåòñòâåííî.
Îïðåäåëèì ñìåùåíèå öåíòðîâ ïî îñÿì Õ è Y
� X i
i
N
N
x x� �
�
�
�
1
0
1
( ) , (9)
�Y i
i
N
N
y y� �
�
�
�
1
0
1
( ) ,
(10)
ãäå x , y — ñðåäíèå çíà÷åíèÿ öåíòðà âûáîðêè èçîáðàæåíèé ïî îñÿì Õ è Yñîîò-
âåòñòâåííî, x i , yi — êîîðäèíàòû öåíòðà êàæäîãî i-ãî õîðîøåãî èçîáðàæåíèÿ.
Ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ x ýö , yýö ïðåäñòàâëÿþò îêîí÷àòåëüíûé ðåçóëüòàò èçìå-
ðåíèÿ êîîðäèíàò ýíåðãåòè÷åñêèõ öåíòðîâ èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ.
Ãðàô-ñõåìà àëãîðèòìà îáðàáîòêè äèíàìè÷åñêèõ îáðàçîâ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 5.
ÏÐÎÃÐÀÌÌÍÀß ÐÅÀËÈÇÀÖÈß ÌÅÒÎÄÀ È ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ
ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÕ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÉ
Ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ îáðàáîòêè îáðàçîâ îáëàäàåò ñëåäóþùèìè îñíîâíûìè
âîçìîæíîñòÿìè:
• âûáîð òåñòà èçîáðàæåíèé ëèö ðàçíîé ñëîæíîñòè (ëåãêèé è ñëîæíûé òåñòû) äëÿ
ýòàëîííîãî èçîáðàæåíèÿ è äëÿ èçîáðàæåíèÿ, êîòîðîå ñ íèì ñðàâíèâàåòñÿ (íà îñíîâå èçî-
áðàæåíèé ëèö ÷åëîâåêà, âçÿòûõ èç áàçû äàííûõ Ìàí÷åñòåðñêîãî óíèâåðñèòåòà [12]);
• ïîñòðîåíèå ñòðóêòóðû íåéðîïîäîáíîé ñåòè ýòàëîííîãî èçîáðàæåíèÿ è èçîáðà-
æåíèÿ, êîòîðîå ñ íèì ñðàâíèâàåòñÿ, ïðè îïðåäåëåííîì êîëè÷åñòâå øàãîâ è òî÷íîñòè;
158 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
Ðèñ. 5. Àëãîðèòì îáðàáîòêè äèíàìè÷åñêèõ îáðàçîâ
• àâòîìàòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ðàçìåðà ìàòðèöû íà ëþáîì èåðàðõè÷åñêîì
óðîâíå, à òàêæå ïðîñìîòð ëþáîãî ýëåìåíòà ýòîé ìàòðèöû;
• ïîñòðîåíèå ãðàôà ÏÈ ñåòè ñ âîçìîæíîñòüþ åãî ïå÷àòè;
• êîäèðîâàíèå è äåêîäèðîâàíèå èçîáðàæåíèé (ýòàëîííîãî è ñðàâíèâàåìîãî
ñ íèì èçîáðàæåíèÿ) ïðè îïðåäåëåííîì êîëè÷åñòâå øàãîâ è çàäàííîé òî÷íîñòè,
à òàêæå êîäèðîâàíèå–äåêîäèðîâàíèå ìàòðèö íà ëþáîì èåðàðõè÷åñêîì óðîâíå;
• âûáîð ôðàãìåíòîâ ëàçåðíûõ òðàññ ðàçíîé ïðîòÿæåííîñòè äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ
ýòàëîííîãî è ñðàâíèâàåìîãî ñ íèì îáðàçà;
• ñîõðàíåíèå ýòàëîííîãî îáðàçà è àâòîìàòè÷åñêîãî âûáîðà ýòîãî îáðàçà äëÿ
ïîñëåäóþùåé îáðàáîòêè;
• ïîñòðîåíèå ñòðóêòóðû íåéðîïîäîáíîé ñåòè ýòàëîííîãî è ñðàâíèâàåìîãî
ñ íèì îáðàçà ïðè îïðåäåëåííîì êîëè÷åñòâå øàãîâ è çàäàííîé òî÷íîñòè;
• ôèêñàöèÿ âðåìåíè, çàòðà÷åííîãî íà âñå îïåðàöèè;
• ôîðìèðîâàíèå èçîáðàæåíèÿ ïîñëå äåêîäèðîâàíèÿ;
• ïðåïàðèðîâàíèå íà îñíîâå ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ, êîòîðîå âêëþ÷àåò
îïðåäåëåíèå êîëè÷åñòâà ïîëîæèòåëüíûõ, îòðèöàòåëüíûõ è íóëåâûõ ïðåïàðàòîâ, è íà
îñíîâå àâòîìàòè÷åñêîãî ïîèñêà îïòèìàëüíîãî ïîðîãà, à òàêæå ïðè íóëåâîì ïîðîãå;
• ïîñòðîåíèå óðàâíîâåøèâàþùèõ êðèâûõ [13, 14] íà îñíîâå ïîïóëÿöèîííîãî
êîäèðîâàíèÿ, êîòîðîå âêëþ÷àåò îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè ïîëîæè-
òåëüíûõ, îòðèöàòåëüíûõ è íóëåâûõ ïðåïàðàòîâ íà ëþáîì óðîâíå ÏÈ ñåòè;
• îïðåäåëåíèå ñâÿçíîñòåé ýëåìåíòîâ ðàçëîæåíèÿ [15].
Ïîñòðîåíèå äîñòàòî÷íî ãèáêîé ñèñòåìû îò÷åòíîñòè, êîòîðàÿ âêëþ÷àåò:
• ñåòåâîå ñðàâíåíèå ïî óðîâíÿì ÏÈ ñåòè;
• àâòîìàòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè íà êàæäîì óðîâíå
ÏÈ ñåòè (íå áîëåå òðåõ ýêñïåðèìåíòîâ ñ ïàðàìåòðàìè è ðåæèìàìè ðàáîòû: êîëè-
÷åñòâî øàãîâ êîäèðîâàíèÿ (1...1000), òî÷íîñòü ðåçóëüòàòîâ (1...10));
• êîäèðîâàíèå íà îñíîâå Q-ðàçëîæåíèÿ [13] è/èëè ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ;
• êîððåëÿöèîííîå ñðàâíåíèå èçîáðàæåíèé óêàçàííûìè âûøå ìåòîäàìè ñ àâ-
òîìàòè÷åñêèì âû÷èñëåíèåì êîýôôèöèåíòà êîððåëÿöèè è îïðåäåëåíèåì íåîáõîäè-
ìûõ ïàðàìåòðîâ ìåæäó äâóìÿ ìíîæåñòâàìè âûáðàííûõ èçîáðàæåíèé;
• äåêîäèðîâàíèå èçîáðàæåíèé (èñïîëüçóþòñÿ îáà ìåòîäà êîäèðîâàíèÿ);
• ïðåïàðèðîâàíèå èçîáðàæåíèÿ (èñïîëüçîâàíèå âòîðîãî ìåòîäà êîäèðîâàíèÿ);
• ïîëó÷åíèå ïî ðåçóëüòàòàì ýêñïåðèìåíòà äâóõ òèïîâ îò÷åòà: êîðîòêîãî è ïîëíîãî;
• ïîñòðîåíèå áàçû ýêñïåðèìåíòîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðîñìàòðèâàòü îò÷åòû ïðî-
âåäåííûõ ðàíåå ýêñïåðèìåíòîâ (ñóùåñòâóþò ïîëÿ: íàçâàíèå îò÷åòà, äàòà è âðåìÿ
ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà).
ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ
ÑÒÀÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÎÁÐÀÇΠÈÇÎÁÐÀÆÅÍÈÉ ËÈÖ ×ÅËÎÂÅÊÀ
Äëÿ ïðîâåðêè ýôôåêòèâíîñòè ðàáîòû ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà ïðîâåäåí ýêñïå-
ðèìåíò íàä èçîáðàæåíèÿìè îäíîãî è òîãî æå ëèöà ñ ðàçíîé ìèìèêîé è ðàçíûõ
ëèö ñ íåèñêàæåííîé ìèìèêîé [16, 17], âçÿòûõ èç ïîðòðåòíîé ãàëåðåè áàçû äàí-
íûõ Ìàí÷åñòåðñêîãî óíèâåðñèòåòà [12].
Ïðè ñðàâíåíèè âàðèàöèé èçîáðàæåíèé ëèö ñ îäèíàêîâîé ìèìèêîé [16, 17]
ýêñïåðèìåíòû ïîêàçàëè êîððåêòíîå ðàñïîçíàâàíèå èçîáðàæåíèé íà îñíîâå ïðèìå-
íåíèÿ ÏÈ ñåòè è ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ â ïðåäåëàõ îò 80% äî 95%. Âûÿâëå-
íà áîëüøàÿ óñòîé÷èâîñòü ðàññìîòðåííîãî ìåòîäà ê èçìåíåíèÿì ìèìèêè ëèöà îòíî-
ñèòåëüíî 2D- è 3D-ïîâîðîòîâ èçîáðàæåíèÿ.
Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëåíû îáðàçöû èñõîäíûõ èçîáðàæåíèé ðàçíûõ ëèö ñ íåèñêà-
æåííîé ìèìèêîé [12], èñïîëüçóåìûõ â õîäå ýêñïåðèìåíòîâ, à òàêæå ãðàôèê êðèâûõ
êîððåëÿöèîííîãî ñðàâíåíèÿ èçîáðàæåíèé ðàçíûõ ëèö ñ íåèñêàæåííîé ìèìèêîé.
Êðèâàÿ 1 èçîáðàæàåò êîäèðîâàíèå íà îñíîâå Q-ðàçëîæåíèÿ [13]; êðèâàÿ 2 îòðàæàåò
ìåòîä íà îñíîâå ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ ñî ñðàâíåíèåì ìàñîê — áèíàðíîãî
êîäà ðàçíîñòåé [6, 13]. Îòìåòèì, ÷òî êîððåêòíîå ðàñïîçíàâàíèå ñîñòàâëÿåò 100%,
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 159
ñðåäíåå âðåìÿ ðàñïîçíàâàíèÿ
— 10,8 ñ. Òàêèì îáðàçîì, ïî
ðåçóëüòàòàì êîððåëÿöèîííîãî
ñðàâíåíèÿ èçîáðàæåíèé ðàçíûõ
ëèö (ìåòîä 2, êðèâàÿ 2) âèäíî,
÷òî îíè íå êîððåëèðóþò ìåæäó
ñîáîé (êîýôôèöèåíò êîððåëÿ-
öèè íå ïðåâûøàåò 0,45).
Íà ðèñ. 7 êðèâàÿ 1 (ìå-
òîä 1) èçîáðàæàåò êîäèðîâàíèå
íà îñíîâå Q-ðàçëîæåíèÿ [13];
êðèâàÿ 2 (ìåòîä 2) — íà îñíîâå
ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâà-
íèÿ [8]; êðèâàÿ 3 (ìåòîä 3) —
íà îñíîâå ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ ñî ñðàâíåíèåì ìàñîê [6, 13]. Òàêèì îáðà-
çîì, íà îñíîâàíèè ðåçóëüòàòîâ êîððåëÿöèîííîãî ñðàâíåíèÿ ïî óðîâíÿì ÏÈ ñåòè
èçîáðàæåíèÿ ðàçíûõ ëèö, êîäèðóåìûõ ìåòîäîì 3 (êðèâàÿ 3), íå êîððåëèðóþò ìåæ-
äó ñîáîé (ñðåäíèé êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè íå ïðåâûøàåò 0,2).
ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÕ
ÎÁÐÀÇΠÈÇÎÁÐÀÆÅÍÈÉ ÏßÒÅÍ ËÀÇÅÐÍÛÕ ÏÓ×ÊÎÂ
Íà ðèñ. 8 ïðåäñòàâëåíû îáðàçöû ýòàëîííîãî îáðàçà è îòäåëüíûõ ôðàãìåíòîâ ïðîòÿ-
æåííûõ ëàçåðíûõ òðàññ ¹1–¹10 — èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ ïî 1000
160 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
Ðèñ. 7. Êîððåëÿöèîííûå êðèâûå ñðàâíåíèÿ ïî óðîâíÿì
ïåðâûõ äâóõ èçîáðàæåíèé
Ê
î
ýô
ô
è
ö
è
åí
ò
ê
î
ð
ð
åë
ÿ
ö
è
è
Íîìåð óðîâíÿ
Ðèñ. 8. Îáðàçöû îáðàçîâ è ôðàãìåíòû òðàññû
Ýòàëîííûé îáðàç, ñôîðìèðîâàííûé íà îñíîâàíèè ôðàãìåíòîâ òðàññû
1
Ôðàãìåíòû òðàññû
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ðèñ. 6. Îáðàçöû äëÿ ñðàâíåíèÿ ñ ýòàëîííûì èçîáðàæåíèåì (à) è ãðàôèê ðàñïîçíàâàíèÿ ñòàòè÷åñêèõ
îáðàçîâ (á)
�1
Ýòàëîííîå èçîáðàæåíèå
Èçîáðàæåíèÿ äëÿ ñðàâíåíèÿ
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13
a
Ê
î
ýô
ô
è
ö
è
åí
ò
ê
î
ð
ð
åë
ÿ
ö
è
è
Òèï ëèöà
á
21
â êàæäîé òðàññå [18], êîòîðûå èñïîëüçîâàëèñü â õîäå ýêñïåðèìåíòîâ [23].
Íà ðèñ. 9 èçîáðàæåíû êðèâûå êîððåëÿöèîííîãî ñðàâíåíèÿ ýòàëîííûõ îáðàçîâ
ïî óðîâíÿì ÏÈ ñåòè äëÿ ôðàãìåíòîâ òðàññû ¹ 1.
Ãðàôèê ñðåäíèõ ïî óðîâíÿì êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè ïðåäñòàâëåí íà
ðèñ. 10. Îáùåå ÷èñëî óðîâíåé ÏÈ ñåòè ñîñòàâëÿåò 18. Ñðåäíèé êîýôôèöèåíò êîððå-
ëÿöèè ïî óðîâíÿì ÏÈ ñåòè ñîñòàâèë 0,41. Ñëåäîâàòåëüíî, òóííåëü íàõîäèòñÿ
â ïðåäåëàõ [0,41…1].
Îïðåäåëÿåì õîðîøèå ôðàãìåíòû òðàññû ¹ 1 è äëÿ íèõ ïðîâîäèì îïòèìèçà-
öèþ âåñîâ ïî ôîðìóëå (8), òåì ñàìûì âû÷èñëÿÿ êîîðäèíàòû ýíåðãåòè÷åñêèõ öåíò-
ðîâ èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ ïî îñÿì X è Y äî îáó÷åíèÿ è ïîñëå îáó÷å-
íèÿ ÏÈ ñåòè. Íà ðèñ. 11 äàíû êîîðäèíàòû èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ ïî
îñè X (îñè Y ) äî îáó÷åíèÿ 1 (1 �), ïîñëå îáó÷åíèÿ 2 (2 �), ýòàëîííîãî îáðàçöà 3 (3 �).
Òàêèì îáðàçîì, ïðè èñïîëüçîâàíèè ïàðàëëåëüíî-èåðàðõè÷åñêîé ìîäåëè äëÿ çàäà÷ ðàñ-
ïîçíàâàíèÿ äèíàìè÷åñêèõ îáðàçîâ ñðåäè õîðîøèõ ôðàãìåíòîâ òðàññ ïðèáëèçèòåëüíî äëÿ 50%
áûëà ïðîâåäåíà îïòèìèçàöèÿ âåñîâ. Ïðîâåäåííàÿ îïòèìèçàöèÿ çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåò òî÷-
íîñòü îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò öåíòðîâ èçîáðàæåíèé ïÿòåí ôðàãìåíòîâ ëàçåðíûõ ïó÷êîâ.
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
 íàñòîÿùåé ñòàòüå ïðåäëîæåí ìåòîä îðãàíèçàöèè ÏÈ ñåòè, èñïîëüçóþùèé èäåþ
ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ â èñêóññòâåííîé íåéðîííîé ñåòè è ïðèáëèæåíèÿ åå
ê åñòåñòâåííûì íåéðîííûì ñåòÿì. Ïðåäëàãàåòñÿ òåêóùèé îáðàç ïðåäñòàâëÿòü òåêó-
ùåé ÏÈ ñåòüþ ñ òåêóùèìè ïàðàìåòðàìè, êîòîðûå ïðåîáðàçîâûâàþòñÿ íà îñíîâå
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 161
Ðèñ. 11. Ãðàôèê îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò ýíåðãåòè÷åñêèõ öåíòðîâ èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ
äî îáó÷åíèÿ è ïîñëå îáó÷åíèÿ ÏÈ ñåòè
Íîìåð èçîáðàæåíèÿ
Ç
í
à÷
åí
è
å
ê
î
î
ð
ä
è
í
àò
ýí
åð
ãå
òè
÷
åñ
ê
è
õ
ö
åí
òð
î
â
è
çî
á
ð
àæ
åí
è
é
ï
î
î
ñÿ
ì
X
è
Y
Ðèñ. 10. Ãðàôèê çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ
êîððåëÿöèè îò íîìåðà óðîâíÿ
Ê
î
ýô
ô
è
ö
è
åí
ò
ê
î
ð
ð
åë
ÿ
ö
è
è
Íîìåð óðîâíÿ
Ðèñ. 9. Ãðàôèê êîððåëÿöèîííîãî ñðàâíåíèÿ ýòàëîí-
íûõ îáðàçîâ ïî óðîâíÿì ÏÈ ñåòè
Ê
î
ýô
ô
è
ö
è
åí
ò
ê
î
ð
ð
åë
ÿ
ö
è
è
Íîìåð óðîâíÿ
îáîáùåííîãî êîíòóðíîãî ïðåïàðèðîâàíèÿ [24] â áèíàðíûå ïðåïàðàòû è ïîñëåäó-
þùèì êîððåëÿöèîííûì ñðàâíåíèåì ñ ýòàëîííûì îáðàçîì ýòàëîííîé ÏÈ ñåòè,
ó êîòîðîé ïàðàìåòðû óñðåäíåííûå, à ýëåìåíòàìè ÿâëÿþòñÿ áèíàðèçîâàííûå ïðå-
ïàðàòû.  îòëè÷èå îò èçâåñòíûõ ñòðóêòóð èñêóññòâåííûõ íåéðîííûõ ñåòåé [19],
â êîòîðûõ äëÿ ñðàâíåíèÿ èñïîëüçóþòñÿ íåíîðìèðóåìûå (àáñîëþòíûå) êðèòåðèè
ïîäîáèÿ, â ðàññìîòðåííîì ìåòîäå îðãàíèçàöèè ÏÈ ñåòè èñïîëüçóåòñÿ íîðìèðóå-
ìûé êðèòåðèé. Ïðè ýòîì êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè ïðåäëàãàåòñÿ âû÷èñëÿòü íå
òîëüêî äëÿ êàæäûõ äâóõ óðîâíåé, íî è äëÿ äâóõ ÏÈ ñåòåé, ÷òî óëó÷øàåò òî÷íîñòü
ðåçóëüòàòà ðàñïîçíàâàíèÿ. Ðåçóëüòàòû ìàøèííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, ïîëó÷åííûå ïðè
îáðàáîòêå èçîáðàæåíèé ëèöà ÷åëîâåêà, ïîêàçûâàþò ïîëíóþ àäåêâàòíîñòü ïîëó÷åí-
íûõ òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ÏÈ
ñåòè íà îñíîâå ïîïóëÿöèîííîãî êîäèðîâàíèÿ äëÿ çàäà÷ ðàñïîçíàâàíèÿ îáðàçîâ
ïðîöåíò êîððåêòíîãî ðàñïîçíàâàíèÿ èçîáðàæåíèé ëèö ÷åëîâåêà â ñðåäíåì ñîñòà-
âèë 93,75%, à ñðåäíåå âðåìÿ ðàñïîçíàâàíèÿ — 10,73 ñ., ÷òî ïðåâûøàåò ðåçóëüòà-
òû, ïîëó÷åííûå â ðàáîòå [20]. Ýòè æå óñðåäíåííûå ïîêàçàòåëè äëÿ ñèñòåìû ðàñ-
ïîçíàâàíèÿ èçîáðàæåíèé ëèö ÷åëîâåêà â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäàìè, èçëîæåííûìè
â ðàáîòå Ëàíèòèñà [18] è ïîëó÷åííûìè íà îñíîâå ðåàëèçàöèè ôîðìîâîé ìîäåëè,
ôîðìîíåçàâèñèìîé ïîëóòîíîâîé ìîäåëè è ëîêàëüíîé ïîëóòîíîâîé ìîäåëè, à òàê-
æå èõ òðåõ êîìáèíàöèé, ñîñòàâèëè 84,8% ïðè âðåìåíè ðàñïîçíàâàíèÿ 30 ñ.
Ðàññìîòðåííûé ìåòîä àâòîìàòè÷åñêîãî ðàñïîçíàâàíèÿ ëèö ìîæåò áûòü èñ-
ïîëüçîâàí äëÿ ðåøåíèÿ ñëåäóþùèõ ïðèêëàäíûõ çàäà÷: ïðè ñðàâíåíèè ôîòîãðàôèé
íà êðåäèòíûõ êàðòî÷êàõ, ïðàâàõ âîäèòåëÿ, ôîòîãðàôèé äëÿ èäåíòèôèêàöèè êëèåí-
òîâ ðàçëè÷íûõ îðãàíèçàöèé, äëÿ êîíòðîëÿ äîñòóïà ê ðàçíîîáðàçíîãî ðîäà èíôîðìà-
öèè, êîòîðóþ ìîæíî ïîëó÷èòü ïðè âõîäå â êîìïüþòåðíóþ ñåòü òàêèõ îðãàíèçàöèé
êàê àðõèâû, áàíêè, îðãàíû áåçîïàñíîñòè è ò.ä., à òàêæå ïðè ïðîâåäåíèè ôèíàíñî-
âûõ îïåðàöèé, îñóùåñòâëÿåìûõ ÷åðåç êîìïüþòåðíóþ ñåòü INTERNET.
Ýêñïåðèìåíòû ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ èçîáðàæåíèÿ ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ â ðå-
çóëüòàòå äåéñòâèÿ ðàçíîîáðàçíûõ äåñòàáèëèçèðóþùèõ ôàêòîðîâ íåâîçìîæíî òî÷íî
èçìåðèòü êîîðäèíàòû èõ ýíåðãåòè÷åñêèõ öåíòðîâ, îäíàêî òî÷íîñòü ìîæíî ñóùåñò-
âåííî ïîâûñèòü, èñïîëüçóÿ îáó÷åíèå ÏÈ ñåòè ñ ïîñëåäóþùåé èõ êëàññèôèêàöèåé
íà «õîðîøèå» è «ïëîõèå».
Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ðàññìîòðåííûõ ìåòîäîâ ïîçâîëÿåò èçìåðÿòü êîîðäèíà-
òû öåíòðà ëàçåðíûõ èçîáðàæåíèé ñ òî÷íîñòüþ îïðåäåëåíèÿ òî÷êè ïðèâÿçêè íå áî-
ëåå ÷åì 1,2 ýëåìåíòà ðàçëîæåíèÿ. Ýòî ïî òî÷íîñòè èçìåðåíèÿ ïî÷òè íà ïîðÿäîê
ïðåâûøàþò èçâåñòíûå [25], íàïðèìåð, íà îñíîâå îïðåäåëåíèÿ öåíòðà ìàññ ñ ïî-
ìîùüþ ìîìåíòíûõ ïðèçíàêîâ. Ôèçè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ êî-
îðäèíàò èçîáðàæåíèé ïÿòåí ëàçåðíûõ ïó÷êîâ ñ ïðèìåíåíèåì ñèãíàëüíîãî ïðîöåñ-
ñîðà òèïà TMS320Ñ5510 ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé 200 ÌÃö è ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ
400 ìëí îïåðàöèé â ñåêóíäó ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ îáðàáîòêè îäíîãî èçîáðàæåíèÿ
íåîáõîäèìî ~ 10,65 ìñ [18]. Ýòî âïîëíå ïðèåìëåìî äëÿ ñëó÷àÿ ðåàëèçàöèè òåëåâè-
çèîííîé îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé ëàçåðíîé òðàññû.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò íàéòè øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ðàçíûõ ñèñòåìàõ,
äëÿ êîòîðûõ íåîáõîäèìî îñóùåñòâëÿòü àâòîìàòè÷åñêóþ êîððåêöèþ èñêàæåíèé ëà-
çåðíîãî èñòî÷íèêà ñâåòîâîãî èçëó÷åíèÿ. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ñèñòåìû îïòè÷åñêîé íà-
âèãàöèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ëàçåðîâ â óñëîâèÿõ ñíèæåííîé âèäèìîñòè â àòìîñôåðå,
ñèñòåìû òî÷íîãî îðèåíòèðîâàíèÿ, êîòîðûå äàþò âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü ïðî-
ñòðàíñòâåííîå ïîëîæåíèå äâèæóùåãîñÿ îáúåêòà â ðàçíûõ ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ óñëî-
âèÿõ, ëàçåðíûå íàâèãàöèîííûå ñèñòåìû. Ýòî òàêæå ëàçåðíûå ñèñòåìû ñâÿçè è ïåðå-
äà÷è èíôîðìàöèè, ëîêàöèè è äàëüíîìåòðèðîâàíèÿ, òðàññèðîâàíèÿ è ïîäîáíûå ñèñ-
òåìû, êîòîðûå èñïûòûâàþò âëèÿíèå àòìîñôåðû íà ïàðàìåòðû ëàçåðíîãî ëó÷à,
íåñóùåãî îïðåäåëåííóþ ïîëåçíóþ èíôîðìàöèþ.
162 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Õ ü þ á å ë Ä . Ãëàç, ìîçã, çðåíèå. — Ì.: Ìèð, 1990. — 239 ñ.
2. Ð à á è í î â è ÷ Ç . Ë . , Â î ð î í ê î â Ã . Ñ . Ïðåäñòàâëåíèå è îáðàáîòêà çíàíèé âî âçàèìîäåéñòâèè
ñåíñîðíîé è ÿçûêîâîé íåéðîñèñòåì ÷åëîâåêà // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 1998. —
¹ 2. — Ñ. 3–11.
3. Ò è ì ÷ å í ê î Ë . È . Ìíîãîýòàïíàÿ ïàðàëëåëüíî-èåðàðõè÷åñêàÿ ñåòü êàê ìîäåëü íåéðîïîäîáíîé
ñõåìû âû÷èñëåíèé // Òàì æå. — 2000. — ¹ 2. — Ñ. 114–134.
4. http://www.korrespondent.net
5. Õ è í ò î í Ä . Å . Êàê îáó÷àþòñÿ íåéðîííûå ñåòè // B ìèðå íàóêè. — 1992. — ¹ 11–12. — Ñ. 103–110.
6. Ò è ì ÷ å í ê î Ë . I . Êîíâåðãåíòíi òà äèâåðãåíòíi ïðîöåññè â ðåàëüíèõ òà øòó÷íèõ íåéðîííèõ
ìåðåæàõ // Âiñíèê ÂÏI. — 1997. — ¹ 1. — Ñ. 5–10.
7. Ñ â å ÷ í è ê î â Ñ . Â . , Ê î æ å ì ÿ ê î Â . Ï . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . È . Êâàçèèìïóëüñíî-ïîòåíöèàëüíûå îïòî-
ýëåêòðîííûå ýëåìåíòû è óñòðîéñòâà ëîãèêî-âðåìåííîãî òèïà. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 1987. — 256 ñ.
8. T i m c h e n k o L . I . , K u t a e v Y . F . , K o z h e m y a k o V . P . , å t a l . Nafez Shweiki method for training
of a parallel-hierarchical network / Based on Population Coding for Processing of Extended Laser Paths
Images // Proceedings of SPIE. — 2002. — 4790. — P. 465–479.
9. Æ å ë å ç í ÿ ê À . Ë . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . ² . , Ñ ò à ñ þ ê Î . ² . ò à ³ í ø . Ñåãìåíòàö³ÿ íàï³âòîíîâèõ çîá-
ðàæåíü çà îçíàêîþ çâ’ÿçàíîñò³. — Ê.: ÄÅÒÓÒ, 2008. — 144 ñ.
10. B a s o v N . G . , Z e m s k o v E . M . , K u t a e v Y . F . e t a l . Laser control of near earth space and
possbilities for removal of space debris from orbit with explosive photo-dissociation lasers with phase con-
jugation / Proc. GCL/HPL 98. SPIE Symposium. — St.-Petersburg, Russia, 1998.
11. Ò è ì ÷ å í ê î Ë . È . , Ê ó ò à å â Þ . Ô . , Ã å ð ö è é À . À . , Ø â å é ê è Í . Î . , Á à é á à ê Þ . Â . Ñèñòåìà
êîîðäèíàòíîé ïðèâÿçêè äëÿ íåñòàöèîíàðíûõ ñèãíàëîâ // Èçâ. ÐÀÍ. Cåð. ôèçè÷åñêàÿ. — 2001. —
¹ 6. — Ñ. 886–890.
12. http://peipa.essex.ac.uk/ipa/pix/faces/manchester
13. Ê î â ç å ë ü Ì . Î . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . ² . , Ê ó ò à º â Þ . Ô . ò à ³ í . Ïàðàëåëüíî–³ºðàðõ³÷íå ïåðåòâîðåííÿ
³ Q-îáðîáêà ³íôîðìàö³¿ äëÿ ñèñòåì ðåàëüíîãî ÷àñó. — Êè¿â: ÊÓÅÒÒ, 2006. — 492 ñ.
14. Ò è ì ÷ å í ê î Ë . I . , × å ï î ð í þ ê Ñ . Â . , Ê ó ò à º â Þ . Ô . , Ã å ð ö ³ é Î . À . Êîìïàêòíèé îïèñ ìîäåëåé
çîáðàæåíü äëÿ êëàñèôiêàöi¿ îáðàçiâ // ³ñíèê Âϲ. — 1998. — ¹ 2. — Ñ. 72–83.
15. Ê î æ å ì ’ ÿ ê î Â . Ï . , Ê ó ò à º â Þ . Ô . , Ñ â º ÷ í ³ ê î â Ñ . Â . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . ² . , ß ð î â è é À . À .
Ïàðàëåëüíî–³ºðàðõ³÷íå ïåðåòâîðåííÿ ÿê ñèñòåìíà ìîäåëü îïòèêî-åëåêòðîííèõ çàñîá³â øòó÷íîãî
³íòåëåêòó / ϳä ðåä. Â.Ï. Êîæåì’ÿêî. — ³ííèöÿ: ÓͲÂÅÐÑÓ̖³ííèöÿ, 2003. — 324 ñ.
16. G r u d i n Ì . À . , H a r v e y D . M . , T i m c h e n k o L . I . , L i s b o a P . J . G . Face recognition method us-
ing a multistage hierarchical network / Proc. of IEEE Intl. Conf. Acoust., Speech and Signal Proc.
ICASSP97. — Munich, Germany, 21–24 April 1997, 4. — P. 2545–2548.
17. K o z h e m y a k o V . P . , K u t a e v Y . F , T i m c h e n k o L . I . e t a l . The Q-transformation method apply-
ing to the facial images normalization / Proc. International ICSC IFAC Symposium on NEURAL COMPU-
TATION–NC’98. — Vienna, 23–25 Sept. 1998.
18 L a n i t i s A . , T a y l o r C . J . , C o o t e s T . F . Automatic face identification system using flexible appear-
ance models // Image and Vision Computing. — 1995. — 13, N5. — P. 393–401.
19. A g g a r w a l J . K . Object recognition and performance bounds // Proc. Image Analysis and Processing. —
Florence, Italy. 17–19 Sept. 1997. — P. 343–360.
20. Ê î æ å ì ’ ÿ ê î  . Ï . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . ² . , ß ð î â è é À . À . Ïàðàëåëüíî–³ºðàðõ³÷í³ ìåðåæ³ ÿê ñòðóê-
òóðíî-ôóíêö³îíàëüíèé áàçèñ äëÿ ïîáóäîâè ñïåö³àë³çîâàíèõ ìîäåëåé îáðàçíîãî êîìï’þòåðà.–
³ííèöÿ: ÓͲÂÅÐÑÓ̖³ííèöÿ, 2005. — 161 ñ.
21. T i m c h e n k o L . I . , K u t a e v Y . F . , C h e p o r n y u k S . V . e t a l . A brain-like approach to multistage
hierarchial image. — Springer-Verlag Processing // Proc. Image Analysis and Processing (Florence, Italy,
17–19 Sept. 1997). — P. 246–253.
22. H e b b D . O . The organization of behavior: A neuropsychological theory. — Oxford, England: Wiley,
1949.
23. T i m c h e n k o L . I . , K o z h e m y a k o V . P . , K u t a e v Y . F . a t a l l . Method for processing of extended
laser paths images // Advances in Electrical and Computer Engineering. — “Stefan cel Mare” University of
Suceava Romania. — 2003. — 3 (10), ¹ 2 (20). — P. 66–78.
24. Ê î æ å ì ’ ÿ ê î  . Ï . , Ò è ì ÷ å í ê î Ë . ² . , Ê ó ò à å â Þ . Ô . , ² â à ñ þ ê ² . Ä . Âñòóï â àëãîðèòì³÷íó
òåîð³þ ³ºðàðõ³¿ ³ ïàðàëåë³çìó íåéðîïîä³áíèõ îá÷èñëþâàëüíèõ ñåðåäîâèù òà ¿¿ çàñòîñóâàííÿ äî
ïåðåòâîðåííÿ çîáðàæåíü / Îñíîâè òåî𳿠ï³ðàì³äàëüíî ñ³òüîâîãî ïåðåòâîðåííÿ çîáðàæåíü. —
Ê.: ÓÌÊ ÂÎ, 1994. — 272 ñ.
25. Ï ð ý ò ò Ó . K . Öèôðîâàÿ îáðàáîòêà èçîáðàæåíèé. — Â 2-õ ò., ÷. 1. — 310 ñ., ÷. 2. — 790 ñ. —
Ì.: Ìèð, 1982.
Ïîñòóïèëà 19.02.2009
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2011, ¹ 1 163
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-72210 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:49:17Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Тимченко, Л.И. Мельников, В.В. Кокряцкая, Н.И. Кутаев, Ю.Ф. Ивасюк, И.Д. 2014-12-19T22:05:45Z 2014-12-19T22:05:45Z 2011 Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов / Л.И. Тимченко, В.В. Мельников, Н.И. Кокряцкая, Ю.Ф. Кутаев, И.Д. Ивасюк // Кибернетика и системный анализ. — 2011. — № 1. — С. 152-163. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72210 658.012:681.32:621.38 Розглянуто метод паралельно-ієрархічного перетворення на основі популяційного кодування та його застосування для задач розпізнавання образів. Паралельно-ієрархічне перетворення описано як системну модель для розпізнавання образів. Наведено теоретичні відомості, експериментальні дослідження і програмну реалізацію. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Кибернетика и системный анализ Программно-технические комплексы Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов Article published earlier |
| spellingShingle | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов Тимченко, Л.И. Мельников, В.В. Кокряцкая, Н.И. Кутаев, Ю.Ф. Ивасюк, И.Д. Программно-технические комплексы |
| title | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| title_full | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| title_fullStr | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| title_full_unstemmed | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| title_short | Метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| title_sort | метод организации параллельно-иерархической сети для распознавания образов |
| topic | Программно-технические комплексы |
| topic_facet | Программно-технические комплексы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72210 |
| work_keys_str_mv | AT timčenkoli metodorganizaciiparallelʹnoierarhičeskoisetidlâraspoznavaniâobrazov AT melʹnikovvv metodorganizaciiparallelʹnoierarhičeskoisetidlâraspoznavaniâobrazov AT kokrâckaâni metodorganizaciiparallelʹnoierarhičeskoisetidlâraspoznavaniâobrazov AT kutaevûf metodorganizaciiparallelʹnoierarhičeskoisetidlâraspoznavaniâobrazov AT ivasûkid metodorganizaciiparallelʹnoierarhičeskoisetidlâraspoznavaniâobrazov |