模式识别两种方法:知识和数据
一:關(guān)于框架
?????? 在第三版 張學(xué)工編著的 《模式識(shí)別》 第一章 概論里面第3頁,1.3. 這樣寫著:模式識(shí)別解決問題的的主要方法是基于知識(shí)的方法和基于數(shù)據(jù)的方法兩類;
???????(每一個(gè)作者都希望自己的所見所聞是正確的,這也僅僅是希望而已。因?yàn)檫@個(gè)希望后面有更深層的東西,自己的成果,別人的敬重,以及多年辛苦樹立的權(quán)威,以及科學(xué)技術(shù)人員不能決定自己命運(yùn)和方向的自卑感。當(dāng)然這不是學(xué)者的錯(cuò)誤,因?yàn)槊總€(gè)人的知識(shí)只是知識(shí)海洋中的一滴)。
???????基于數(shù)據(jù)的模式識(shí)別方法,是基于統(tǒng)計(jì)的模式識(shí)別。自從ML興起,PR的方法看起來和ES沒有太大區(qū)別,而ES看似更高一層, 專家系統(tǒng)抽取了語義描述,而基于數(shù)據(jù)的PR也沒能逃出ES的框架。
???????現(xiàn)在的模式識(shí)別陷入了分類的汪洋大海,至于哪種是模式哪種是特征已經(jīng)難以區(qū)分。或許我們應(yīng)該區(qū)分,行為模式,思維模式或許更高層次的模式才是重點(diǎn),DL直接使用DNN,如果能產(chǎn)生更好的結(jié)果并突破限制,我們就會(huì)失去探索黑箱的機(jī)會(huì),也將丟失重建知識(shí)體系和思維模型的欲望。如果我們需要的只是一個(gè)黑箱,我們需要的只是幾何墨模型,而非代數(shù)規(guī)則,這并不是好一些人所期望的。
???????模式識(shí)別是一種方法,而ES是一種框架。專家系統(tǒng)依靠專家獲取規(guī)則,ML方法基于專家設(shè)定的規(guī)則獲取規(guī)則。模式識(shí)別系統(tǒng)也是一種專家系統(tǒng)。
???????而真正的AI的實(shí)現(xiàn),靠方法是不行的,應(yīng)該致力于更好的一種框架。
二:問題域滲透
???????模式識(shí)別是AI實(shí)現(xiàn)的一種方式?當(dāng)識(shí)別了一種模式,便陷入一種行為,模仿出決策過程。相似于觸發(fā)器原理,非條件反射。
???????控制系統(tǒng)才是最終的大頭,一個(gè)一個(gè) 的決策形成繁雜的邏輯,需要一個(gè)頂層的控制系統(tǒng)來進(jìn)行協(xié)調(diào)。
三:從語法到語義
?????? C++11最后一章,講語言設(shè)計(jì)者接下來的任務(wù):
?????????????? OOP方法的基本活動(dòng)之一是 發(fā)明能正在模擬的情形(被稱為問題域)的類。語言怎樣的描述概念?如何構(gòu)建強(qiáng)大而簡(jiǎn)潔的描述規(guī)則是著重考慮的問題。
?????? C++11:不僅是一種語言,更是一個(gè)由語法規(guī)則延伸到語義規(guī)則的橋梁。是否要把他們分開呢?
????????????????由標(biāo)準(zhǔn)建類模型到標(biāo)準(zhǔn)語義模型進(jìn)化,可實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的?智能基礎(chǔ)吧
四:知識(shí)專家系統(tǒng)
?????? 專家系統(tǒng)被稱為基于知識(shí)的模式識(shí)別, 是一個(gè)基于知識(shí)的描述系統(tǒng)和基于知識(shí)的推理系統(tǒng),一般要求語義完備性。知識(shí)被定義為語義的確定性語法描述,作為歸納的結(jié)果,知識(shí)一般是經(jīng)驗(yàn)性的,局限性(概率正確性)。
??????? 哲學(xué)上確定,外部原子系統(tǒng)是可遍歷且可完備推理的。但現(xiàn)實(shí)的ND系統(tǒng),由于觀測(cè)者的系統(tǒng)映射描述局限性和接口局限性,以及遍歷能力-計(jì)算能力,對(duì)于外部系統(tǒng)描述都解析為特定的粒度。
??????? 粒度的大小和劃分直接影響到專家系統(tǒng)的概率正確性及是否完備。
??? ??? 1975年Minsky提出了框架結(jié)構(gòu),框架被定義為類的槽值集合,槽(slot)等同于對(duì)象的屬性。一般說來,槽可以包含下列信息:
1、框架名; 2、和其它框架的關(guān)系; 3、槽值; 4、默認(rèn)槽值; 5、槽的取值范圍; 6、處理過程。通常有兩種處理過程被附加到槽上:WHEN CHANGED和WHEN NEEDED。這樣的處理過程被稱為demon。 ??????? 基于框架的專家系統(tǒng)還通過facet的應(yīng)用對(duì)槽-值結(jié)構(gòu)體進(jìn)行擴(kuò)展。facet是提供關(guān)于框架屬性的擴(kuò)展知識(shí)的一種方法。一般來說,基于框架的專家系統(tǒng)允許我們向?qū)傩愿郊?#xff02;值"、"提示"、和"推理"等facet。值facet指定屬性的默認(rèn)和初始值。提示facet讓終端用戶可以在和專家系統(tǒng)的會(huì)話里在線輸入屬性值,推理facet讓我們可以在特定屬性的值改變時(shí)停止推理過程。 ??????? 根據(jù)問題的本質(zhì)將其分解成框架,進(jìn)而分解成槽和facet。框架既可以表示類,也可以表示對(duì)象。通常對(duì)象直接有三種關(guān)系:泛化(a-kind-of或is-a)、聚合和關(guān)聯(lián)。 繼承的缺點(diǎn)在于,基于框架的系統(tǒng)不能區(qū)分本質(zhì)屬性(該類必須具備的屬性)和偶然屬性(該類所有實(shí)例剛好都具有的屬性)。由于在繼承層次的任何地方都可以覆寫屬性,在多重繼承時(shí)并不能表示把幾個(gè)類組合在一起的概念。?????? 多數(shù)基于框架的專家系統(tǒng)里,也會(huì)使用規(guī)則,這些規(guī)則通常使用模式匹配語句。規(guī)則在方法調(diào)用時(shí)觸發(fā),比如WHEN CHANGED。
四:ML系統(tǒng)
?????? 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的專家系統(tǒng)被稱為機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。機(jī)器學(xué)習(xí)專家系統(tǒng)有相似于知識(shí)專家系統(tǒng)的描述。ML系統(tǒng)仍然是一個(gè)定義系統(tǒng),且是封閉的描述系統(tǒng)。
?????? 得知知識(shí)的局限性之后,利用數(shù)學(xué)函數(shù)可描述的可學(xué)習(xí)模型取代專家構(gòu)建概率知識(shí)可用于保持專家系統(tǒng)的完備性。ML專家系統(tǒng)從學(xué)習(xí)體系中抽取出一般概念,模式識(shí)別模型,特征,泛化能力,歸納學(xué)習(xí),遍歷和完備性。
基于類的ML系統(tǒng)模型:
1.類標(biāo)簽,描述為自然數(shù)N的子集;
????? ML系統(tǒng)中所有的類可以標(biāo)記為自然數(shù)集合N的真子集,是一個(gè)可數(shù)集合。在紛覆叢雜的ImageNet上,共有1860個(gè)圖像類別。在WebNet上的集合,大致有200萬個(gè)類別。
2.和其他類的關(guān)系;
??? 類的分層模型。參考林奈分類法的生物分類方法。
3.特征;
??? 類似于框架的槽值,類描述為特征的有序且有結(jié)構(gòu)集合。
4.本征特征;
?? 能夠在一個(gè)層次完全分離/區(qū)分兩類的特征;
5.特征值區(qū)間;
?? 在定義系統(tǒng)內(nèi),特征的可取值范圍。
6.特征/模式提取;
?? 對(duì)類的操作不僅包含了如何對(duì)類進(jìn)行唯一性標(biāo)記,即提取類特征;也包含了怎樣對(duì)類的特征分布進(jìn)行描述,即類的模式提取。
不同之處:
????? 根本在于系統(tǒng)構(gòu)架上。專家系統(tǒng)一般要求固定的槽值,用于描述類和對(duì)象。而ML系統(tǒng),則在合適的時(shí)刻可以對(duì)特征進(jìn)行空間變換,進(jìn)行特征變化和特征選擇。
????? 此外,對(duì)于矛盾的處理:專家系統(tǒng)一般使用確定推理方式,在矛盾處進(jìn)行對(duì)象分解,從更小的粒度重新解析矛盾,而ML系統(tǒng)則放松了模型要求,在一定的特征組合層面,滿足PAC概率正確性即可。
?后記:
????? 標(biāo)準(zhǔn)建類體系.....
????? 描述是認(rèn)知的基礎(chǔ),感知和決策是基于描述的,AI的實(shí)現(xiàn)依賴于問題域的統(tǒng)一,基本要求是基于問題的描述方法統(tǒng)一。
??
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的模式识别两种方法:知识和数据的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 股票收盘时间
- 下一篇: 中信银行如何转人工服务电话(中国中信集团