|
33 помощью комбинации ограниченного числа более простых элементов и их взаимосвязей, и был предложен синтаксический или структурно-лингвистический подход. Этот подход основан на аналогии между структурой объектов (иерархической, древовидной, сетевой и т.п.) и синтаксисом языков. В рамках структурнолингвистического подхода считается, что объекты строятся из соединенных различными способами элементов, так же как фразы и предложения строятся путем соединения слов, а слова составляются из букв. В известных работах отмечается, что такой подход рационально применять, когда выделение выбранных простейших элементов СиПО, называемых непроизводными элементами или терминалами, гораздо проще производить, чем сами СиПО, а также в тех случаях, когда структура является наиболее контрастным признаком при принятии решений и выделение простых контрастных признаков, характеризующих в целом программу или стратегию, затруднено или невозможно. Язык, который обеспечивает структурное описание СиПО в терминах множеств непроизводных элементов и операций композиции этих элементов, обычно называют языком описания. Правила композиции непроизводных элементов обычно задают при помощи грамматики языка описания (моделирования). Процесс управления осуществляется после идентификации в объекте непроизводных элементов и составления описания объекта (СиПО). Управление в качестве базовых процедур включает генеарацию и синтаксический анализ (грамматический разбор) «предложения», описывающего данный объект. Эта процедура устанавливает, является ли это предложение синтаксически (или грамматически) правильным по отношению |
bJr, 46 предложенных Д.Кнутом и развиваемых в работах многочисленных авторов в последние годы. Рассмотрим более подробно основные особенности применения • формальных грамматик для распознавания образов в рамках общего структурно-лингвистического подхода. Когда объекты сложны и число возможных описаний велико, неудобно считать, что каждое описание представляет класс. Так обстоит дело, например, в задачах распознавания изображений, анализа сцен и ситуаций, распознавания сложноструктурированных естественных и искусственных языков, к которым, в частности, относятся тестируемые сигналы, протоколы (4и сообщения цифровых линий связи (ЦЛС), документального обмена, многоагентных систем [16]. В этих случаях распознавание и обработка могут ф быть проведены лишь с использованием определенного эталонного структурного описания (структурной модели) таких объектов. Для того, чтобы представить структурную информацию, содержащуюся в каждом образе, т.е. описать образ с помощью комбинации ограниченного числа более простых подобразов и их взаимосвязей, и был предложен синтаксический или структурно-лингвистический подход. Этот подход основан на аналогии между структурой образов (иерархической, древовидной, сетевой и т.п.) и синтаксисом языков. В рамках • синтаксического подхода считается, что образы строятся из соединенных различными способами подобразов, так же как фразы и предложения строятся путем соединения слов, а слова составляются из букв. В известных работах отмечается, что такой подход рационально применять, когда распознавание выбранных простейших подобразов, называемых непроизводными элементами или терминалами, гораздо проще производить, чем сами образы, а также в тех случаях, когда структура • является наиболее контрастным признаком и выделение простых контрастных признаков, характеризующих образ, затруднено или невозможно. Язык, который обеспечивает структурное описание образов в 47 терминах множеств непроизводных элементов и операций композиции этих элементов, обычно называют «языком описания». Правила композиции непроизводных элементов обычно задают при помощи грамматики языка описания образов. Процесс распознавания осуществляется после идентификации в объекте непроизводных элементов и составления описания объекта. Распознавание состоит в синтаксическом анализе или грамматическом разборе «предложения», описывающего данный объект. Эта процедура устанавливает, является ли это предложение синтаксически (или грамматически) правильным по отношению к заданной грамматике. Параллельно синтаксический анализ дает некоторое структурное описание предложения (обычно в виде древовидной структуры). Синтаксический подход к распознаванию образов дает возможность описать большое количество сложных объектов путем использования небольшого множества непроизводных элементов и грамматических правил, в первую очередь за счет использования рекурсивной природы грамматик. Грамматическое правило (правило подстановки) может быть применено любое число раз, так что оказывается возможным очень компактно выразить некоторые основные структурные характеристики бесконечного множества предложений. Практическая полезность такого подхода зависит от способности распознавать непроизводные элементы образов и их взаимные отношения, выраженные операциями композиции. Типовая система синтаксического распознавания и обработки состоит из четырех основных блоков: 1. предобработки; 2. описания или представления объекта; 3. синтаксического анализа; 4. обучения (формирования эталонного грамматического описания). Блок-схема такой системы представлена на рис.1.5. |