模式識別技術應用

以地圖模式識別為例，地圖模式識別是由計算機來對地圖進行識別與理解，并借助一定的技術手段，讓計算機研究和分析地圖上的各種模式信息，獲取地圖要素的質量意義。其計算處理的過程類似于人對地圖的閱讀。

地圖模式識別是近年來在地圖制圖領域中新興的一門高新技術，是信息時代人工智能、模式識別技術在地圖制圖中的具體應用。由于它是傳統地圖制圖邁向數字地圖制圖的一座橋梁，因此，地圖模式識別遙感技術、地理信息系統一起，被稱為現代地圖制圖的三大技術。

目前，地圖模式識別由于具有廣泛的應用價值和發展潛力，因而受到了人們的普遍重視。尤其是隨著現今的計算機及其外部硬件環境的不斷提高，科技不過發展的情況下， 從事地圖模式識別的研究也越來越多。因此在國內外都有許多政府機構、公司、大學、研究所正在致力于這方面的研究。

例如國內的許多單位也在從事地圖模式識別方面的研究，如武漢測繪科技大學的李德仁、陳曉勇的CCD掃描等高線圖的自動柵格一矢量轉換方法（1991），該課題是國家自然科學基金資助項目。西安電子科技大學的趙樹蘿等人承擔的“地圖的計算機識別、理解與描述”的國家科研任務，其研究成果于1991年通過了技術鑒定。上海交通大學圖像處理與模式識別研究所的余松煌等人承擔的國防科工委下達的“地圖圖形計算機識別”的課題，取得了一定的研究成果，1990年在北京展覽了他們所開發的系統。華北計算技術研究所的方家哄、劉景超的軍用地圖非線狀元素的自動識別（1990）。近年來國內也有一些商品化的系統出現，如清華大學的ANN05.2彩色圖形圖像創作出版系統，它是以工程圖矢量化為核心的圖形識別軟件，能將各類輸入計算機的工程圖轉換成CAD系統可接受的文件格式，能識別8種線寬，分離圓、圓弧、數字和字符，可做濾波、降噪音、直線提取、圓弧分離和識別圖形等，能對掃描輸入圖像進行拼接和編輯。

以模式識別在氣象領域應用，衛星云圖在災害性天氣預報中的重要性已成為氣象工作者的共識。如何從云圖中提取有用的信息，實現計算機的加工處理，是本系統首先要解訣的問題。我們采用數學形態學與句法模式識別相結合，將云系結構與天氣系統聯系起來，實現了臺風過程不同階段云系發展演變特征的計算機分析識別。螺旋云帶、密蔽云墻和臺風眼構成。

近年來計算機據仿真已成為氣象領域的一種主要方法，已經取得了不少有價值的成果，如氣候成因仿真和厄爾尼諾現象的仿真等。然而在災害性天氣的仿真中出現了兩方面的問題，有些由于情況太復雜。。如暴雨。。 ，難于建立合適的仿真數學模型，有些又由于數學模型太復雜，一系列的參數很難設定。。如臺風。。 ，因而實施有困難，進展不明顯。從實際應用的角度，人們對一些過程發展的細節不一定必須了解，認識和把握某些關鍵就可以了。就以臺鳳路徑而言，如果能夠了解在什么情況臺風路徑將出現異常、何時將突然轉向這樣兩個關鍵問題，臺風路徑的其它問題就顯得不那么重要了。以目標系統模型為基礎的計算機定性仿真正好在這種情況下可充分發揮其作用。

模式識別中的一個重要應用是語音識別。語音識別就是讓計算機能聽懂人說的話，一個重要的例子就是七國語言（英、日、意、韓、法、德、中）口語自動翻譯系統。其中，中文部分的實驗平臺設立在中國科學院自動化所的模式識別國家重點實驗室，這是口語翻譯研究跨入世界領先水平的標志。該系統實現后，人們出國預定旅館、購買機票、在餐館對話和兌換外幣時，只要利用電話網絡和國際互聯網，就可用手機、電話等與“老外”通話。

語音識別技術發展到今天，特別是中小詞匯量非特定人語音識別系統識別精度已經大于98%，對特定人語音識別系統的識別精度就更高。這些技術已經能夠滿足通常應用的要求。由于大規模集成電路技術的發展，這些復雜的語音識別系統也已經完全可以制成專用芯片，大量生產。在西方經濟發達國家，大量的語音識別產品已經進入市場和服務領域。-些用戶。交機、電話機、手機已經包含了語音識別撥號功能，還有語音記事本、語音智能玩具等產品也包括語音識別與語音合成功能。人們可以通過電話網絡用語音識別口語對話系統查詢有關的機票、旅游、銀行信息，并且取得很好的結果。調查統計表明多達85%以上的人對語音識別的信息查詢服務系統的性能表示滿意。

當然模式識別所應用的范圍不單單只有上面那些，不過從上述的例子應用中不難發現模式識別在我們身邊的比重越來越重了。

模式識別技術發展

人工智能對社會的影響可以通過回答這樣兩個問題來衡量：人工智能產品對于社會的好處，有多少東西是人工智能的產物。

工業領域尤其是制造業，已成功地使用了人工智能技術。包括智能設計、虛擬制造、柔性制造、敏捷制造、在線分析、智能調度、仿真和規劃等，這些都大大提高了生產效益。人工智能對經濟和金融的影響，專家系統的廣泛使用功不可沒。據估計全世界通過這項技術每年可節省10億美元以上。

例如，股票商利用智能系統輔助其進行分析、判斷和決策，信用卡欺詐檢側系統得到普遍應用。人工智能也滲透進了人們日常生活，如教育、醫療和通信我們已經親眼目睹、親身體會到智能技術給日常生活帶來的深刻變化，它使得我們周圍無處不在的計算機系統具有靈活而友好的多種智能用戶界面，使計算機和人的交流更為容易和自然。帶有嵌入式計算機的家用電器的智能化和自動化，把我們從瑣碎的家務勞動中解放出來。人工智能技術幫助我們進行醫療保健幫助我們豐富兒重教育，幫助我們在浩如煙海的因特網中尋找真實、有用的信息，成為默默無聞的好助手它改變了傳統的通信方式語。

還有模式識別在各個領域的應用現在也取得較好的成績，因此模式識別也別各國重點應用在各個領域當中，方便人們的生活。

以知識為基礎的模式識別系統的出現和不斷發展，標志著模式識別方法的更加智能化，是日益受到重視的發展方向。

模式識別方法

1、決策理論方法

又稱統計方法，是發展較早也比較成熟的一種方法。被識別對象首先數字化，變換為適于計算機處理的數字信息。一個模式常常要用很大的信息量來表示。許多模式識別系統在數字化環節之后還進行預處理，用于除去混入的干擾信息并減少某些變形和失真。隨后是進行特征抽取，即從數字化后或預處理后的輸入模式中抽取一組特征。所謂特征是選定的一種度量，它對于一般的變形和失真保持不變或幾乎不變，并且只含盡可能少的冗余信息。特征抽取過程將輸入模式從對象空間映射到特征空間。這時，模式可用特征空間中的一個點或一個特征矢量表示。這種映射不僅壓縮了信息量，而且易于分類。在決策理論方法中，特征抽取占有重要的地位，但尚無通用的理論指導，只能通過分析具體識別對象決定選取何種特征。特征抽取后可進行分類，即從特征空間再映射到決策空間。為此而引入鑒別函數，由特征矢量計算出相應于各類別的鑒別函數值，通過鑒別函數值的比較實行分類。

2、句法方法

又稱結構方法或語言學方法。其基本思想是把一個模式描述為較簡單的子模式的組合，子模式又可描述為更簡單的子模式的組合，最終得到一個樹形的結構描述，在底層的最簡單的子模式稱為模式基元。在句法方法中選取基元的問題相當于在決策理論方法中選取特征的問題。通常要求所選的基元能對模式提供一個緊湊的反映其結構關系的描述，又要易于用非句法方法加以抽取。顯然，基元本身不應該含有重要的結構信息。模式以一組基元和它們的組合關系來描述，稱為模式描述語句，這相當于在語言中，句子和短語用詞組合，詞用字符組合一樣?；M合成模式的規則，由所謂語法來指定。一旦基元被鑒別，識別過程可通過句法分析進行，即分析給定的模式語句是否符合指定的語法，滿足某類語法的即被分入該類。

模式識別方法的選擇取決于問題的性質。如果被識別的對象極為復雜，而且包含豐富的結構信息，一般采用句法方法；被識別對象不很復雜或不含明顯的結構信息，一般采用決策理論方法。這兩種方法不能截然分開，在句法方法中，基元本身就是用決策理論方法抽取的。在應用中，將這兩種方法結合起來分別施加于不同的層次，常能收到較好的效果。
責任編輯：YYX