华南理工大学《模式识别》(本科)复习资料

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模式识别原理

模式识别原理


6 聚类分析 7 句法模式识别 源模式选择和模式文法(描述,化简,推断) 自动机实现识别 8 模式分析 系统结构中控制模块数学模型,结构表示 AI问题求解模型及搜索技术在理解目标内容模式分类 和表达中的应用,对感兴趣目标进行检测,测量,获 得客观信,建立其描述 9 神经网络在PR中的应用 用前馈网络实现任意分界面 线性 RBF网络 BP网应用 联想记忆 自适应谐振理论(ART)
集合A为具有某个性质的元素集合,则X的元素 x到集合A的映射的取值为: 某个元素x不属于该集合时(不具有某个性 质),取值0 某个元素x属于该集合时(具有某个性质), 取值1
2 参考估计 给定模式样本 x1 , x2 ,....,xn ^ 随机过程样本,可估 计其统计参量 ,估值为 不同逼近方法,不同逼近条件,如何逼近真值?不同 估计 ①兼容估计(Consistent estimate) ^ 若有 , P r ob 1 lim n ^ 则 为 的兼容估计,样本数极多时,以概率逼近 ②无偏估计(unbiased estimate) ^ ^ n任意给定(即n可有限),期望值 E (n) , 为 的无偏估计 ③渐近无偏估计 ^ ^ E (n) 不成立,但 lim E (n) ,则 ^ n有限时, n 为 的渐近无偏估计

④有效估计 最有效估计(most efficient estimate) ^ 与真值 的方差 D (< >平均 D 方差) ^ 讨论 D 的下限R,以便看 本身与 的距离而 不只是平均意义下的距离不同 ^ D R 方差到达最小下 如果存在估计 ,使 ^ ^ ^ 限,且 ,则 称为 的最有效估计 me ^ ⑤渐近最有效估计 D me ^ ^ 1 e 估计 1 的有效度定义 1 ^

《模式识别》网络教学平台的建设

《模式识别》网络教学平台的建设
和 多媒 体 课 堂 的 复 合 教 学 改 革 试验 ,重 点 研 究基 于 网络 平 台 的 课 程 教 学 模 式 、 学 设 计 , 学 效 果 评 价 等 问题 。 验 结 果 证 明 , 于 网 教 教 试 基
络 的 教 学 平 台 , 以 极 大 地 提 高教 学 效 率 和 教 学 质 量 。 可 关键 词 : 式 识 别 网络 教 学平 台 教 学 质量 课 件 模 中图分 类号 : 2 G4 4 文 献标 识码 : A
文章编号 : 7 —0 8 2 1 ) ( ) 1 5 0 1 4 9 X( 0 1 a-0 - 1 6 0 2 8
1引 言
《 式 识 别 是研 究 让计 算机 识 别 实物 模 的一门科学 , 语音识 别、 如 印刷 体 识 别 、 手 写 汉 字 识 别 、 学 图 像 中病 灶 的识 别 等 等 医 都 是 计 算 机 识 别 事物 的 典 型 例 子 。 文 根 本 据 《 式 识 别 》 程 和 特 点 , 对 工 科 学 生 模 课 针 的学习对象 , 充分 利 用 网 络 教 学 平 台 进 行 课程 资源 建 设 和 开 展 基于 网络 环 境 和 多 媒 体 课 堂 的 复 合 教 学 改 革试 验 , 点研 究 基 重 于 网络 平 台 的课 程 教 学 模式 、 教学 设 计 、 教 学效果评价等问题。

做 以 前 只 能 由 人 类 才 能 做 的 事 , 备 人 Байду номын сангаас具
所具有 的 、 各种事 物与现 象进 行分析 、 对 描 述 与 判 断 的 部 分 能 力 。 所 研 究 的理 论 它 和 方 法 在 很 多 科 学 和 技 术 领 域 中 得 到 了 广泛 的重视 。 模式识别 与统计学 、 理 学、 言学 、 心 语 计算 机 科 学 、 物 学 、 制 论 等 都 有 关 系 , 生 控 与人 工 智 能 、 图像 处理 的研 究 有 交 叉 关 系 。 模 式 识 别 的学 习包 括 一 定 的 复 杂数 学 理 论 知识, 同时 , 还是 实 践 操 作 性很 强 的一 门 课 程 , 涉及计算机语言编程知识与技能 。 它 模 式识 别 》 件 的 设 计 , 以 课程 教 课 将 学 大 纲 、 学 目标 、 学 对 象 为根 本 , 合 教 教 结 课程 特 点 , 分利 用 网 络 资 源和 环境 , 计 充 以 算 机 网 络 和 现 代 多媒 体 技 术 为 辅 助 工具 , 从 而 创 建 高 质 量 的 教 学 平 台 , 得 良好 的 取 教学 效 果 。 2. 《 式 识别 *网络 教 学平 台 设计 原则 2 模 ( ) 重 依据 学 科 与授 课 对 象 特 点设 计 1注 教学 。 设计 阶 段 必 须 针 对 课 程 的 内容 、 点 、 特 关 键 问题 等 进 行 总 体 规 划 。 学 设 计 主 要 教 包 括 教 学 内容 的 设计 与教 学 内容 及 各 环 节 之 间 的关 系 设计 。 学 设计 的 关 键 是 : 、 教 l 阐 明基 本 理 论 与 方 法 ; 主 要 模 式 识 别方 法 2、 的 编 程 实 现 ; 清 晰 反 映 各 部 分 及 主要 知 3、

川大模式识别考试复习题

川大模式识别考试复习题

简答题1.什么是模式与模式识别?模式:对象之间存在的规律性关系;模式识别:是研究用计算机来实现人类模式识别能力的一门学科。

/*模式:广义地说,模式是一些供模仿用的、完美无缺的标本。

本课程把所见到的具体事物称为模式,而将它们归属的类别称为模式类。

模式的直观特性:可观察性,可区分性,相似性模式识别:指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程。

*/2.一个典型的模式识别系统主要由哪几个部分组成3.什么是后验概率?系统在某个具体的模式样本X条件下位于某种类型的概率。

4.确定线性分类器的主要步骤①采集训练样本,构成训练样本集。

样本应该具有典型性②确定一个准则J=J(w,x),能反映分类器性能,且存在权值w*使得分类器性能最优③设计求解w的最优算法,得到解向量w*5.样本集推断总体概率分布的方法6.近邻法的基本思想是什么?作为一种分段线性判别函数的极端情况,将各类中全部样本都作为代表点,这样的决策方法就是近邻法的基本思想。

7.什么是K近邻法?取未知样本x的k个近邻,看这k个近邻中多数属于哪一类,就把x归为哪一类。

7.监督学习与非监督学习的区别利用已经标定类别的样本集进行分类器设计的方法称为监督学习。

很多情况下无法预先知道样本的类别,从没有标记的样本集开始进行分类器设计,这就是非监督学习。

/*监督学习:对数据实现分类,分类规则通过训练获得。

该训练集由带分类号的数据集组成,因此监督学习方法的训练过程是离线的。

非监督学习方法不需要单独的离线训练过程,也没有带分类号的训练数据集,一般用来对数据集进行分析。

如聚类,确定其分布的主分量等。

*/8.什么是误差平方和准则?对于一个给定的聚类,均值向量是最能代表聚类中所有样本的一个向量,也称其为聚类中心。

一个好的聚类方法应能使集合中的所有向量与这个均值向量的误差的长度平方和最小。

9.分级聚类算法的2种基本途径是什么按事物的相似性,或内在联系组织起来,组成有层次的结构,使得本质上最接近的划为一类,然后把相近的类再合并,依次类推,这就是分级聚类算法的基本思想。

华南理工大学《模式识别》(本科)复习资料

华南理工大学《模式识别》(本科)复习资料

华南理工大学《模式识别》复习资料CH1.【Pattern Recognition Systems】Data Acquisition & SensingMeasurements of physical variablesPre-processingRemoval of noise in dataIsolation of patterns of interest from the background (segmentation)Feature extractionFinding a new representation in terms of featuresModel learning / estimationLearning a mapping between features and pattern groups and categoriesClassificationUsing features and learned models to assign a pattern to a categoryPost-processingEvaluation of confidence in decisionsExploitation of context to improve performance Combination of experts【Design Cycle】【Learning strategies】Supervised learningA teacher provides a category label or cost for each pattern in the training setUnsupervised learningThe systems forms clusters or natural grouping of the input patternsReinforcement learningNo desired category is given but the teacher provides feedback to the system such as the decision is right or wrong【Evaluation methods】Independent RunA statistical method, also called Bootstrap. Repeat the experiment "n" times independently, and take the mean as the result.Cross-validationDataset D is randomly divided into n disjoint sets D i of equal size n/m, where n is the number of samples in D i. Classifier is trained m times and each time with different set held out as a testing setCH2.【Bayes formula】【Bayes Decision Rule 】【Maximum Likelihood (ML) Rule 】When p(w 1)=p(w 2),the decision is based entirely on the likelihood p(x|w j ) --> p(x|w)∝p(x|w)【Error analysis 】Probability of error for multi-class problems:Error = Bayes Error + Added Error:【Lost function 】Conditional risk (expected loss of taking action ai):Overall risk(expected loss):zero-one loss function is used to minimize the error rate【Minimum Risk Decision Rule 】【Normal Distribution 】Multivariate Normal Density in d dimensions:【ML Parameter Estimation 】【Discriminant function 】【Decision boundary 】CH3.【Normalized distance from origin to surface 】【Distance of arbitrary point to surface 】【Perceptron Criterion 】【Pseudoinverse Method 】Problem:[[Exercise for Pseudoinverse Method]](2)【Least-Mean-Squared (Gradient Descent)】【Linear classifier for multiple Classes 】【linearly separable problem 】A problem whose data of different classes can be separated exactly by linear decision surface.CH4.【Perception update rule 】(reward and punishment schemes)[[Exercise for perception ]]【Error of Back-Propagation Algorithm 】Update rule for weight:【Weight of Back-PropagationAlgorithm 】The learning rule for the hidden-to-output units :The learning rule for the input-to-hidden units:Summary:【Training of Back-Propagation 】Weights can be updated differently by presenting the training samples in different sequences.Two popular training methods: Stochastic TrainingPatterns are chosen randomly form the training set (Network weights are updated randomly) Batch trainingAll pattern are presented to the network before learningtakes place【Regularization 】【Problem of training a NN 】Scaling input Target valuesNumber of hidden layers3-layer is recommended. Special problem: more than 3 Number of hidden units roughly n/10Initializing weightsWeight decayStochastic and batch training Stopped trainingWhen the error on a separate validation set reaches a minimum[[Exercise for ANN ]]forward pass :g=0.8385reverse pass: (learning rate=0.5)CH5.【Structure of RBF 】3 layers:Input layer: f(x)=xHidden layer: Gaussian function Output layer: linear weight sum【Characteristic of RBF 】Advantage:RBF network trains faster than MLPThe hidden layer is easier to interpret than MLP Disadvantage:During the testing, the calculation speed of a neuron in RBF is slower than MLP[[Exercise for RBF ]]Solution:===>CH6.【Margin 】* Margin is defined as the width that the boundary could be increased by before hitting a data point* The linear discriminant function (classifier) with the maximum margin is the best.* Data closest to the hyper plane are support vectors.【Maximum Margin Classification 】* Maximizing the margin is good according to intuition and theory.* Implies that only support vectors are important; other training examples are ignorable.Advantage: (compare to LMS and perception) Better generalization ability & less over-fitting【Kernels 】* We may use Kernel functions to implicitly map to a newfeature space* Kernel must be equivalent to an inner product in some feature space【Solving of SVM 】* Solving SVM is a quadratic programming problem Target:maximum margin ->==>Such that【Nonlinear SVM 】The original feature space can always be mapped to some higher-dimensional feature space where the training set is separable【Optimization Problem 】Dual Problemfor(a iis Lagrange multiplier):Solution (Each non-zero a i indicates that corresponding x iis a support vector.):Classifying function (relies on an inner product between the test point x and the support vectors xi. involvedcomputing the inner products x i ‘ * x j between all trainingpoints):【Slack variables 】Target :Dual Problem of the soft margin is the same for hard .Solution:Classifying function of the soft margin is the same. 【Kernel Trick 】* Map data points to higher dimensional space in order to make them linearly separable.* Since only dot product is used, we do not need to represent the mapping explicitly.Discriminant function: (No need to know this mapping explicitly, because we only use the dot product of feature vectors in both the training and test.)Kernel function : dot product of two feature vectors in some expanded feature space :【Nonlinear SVM optimization 】CH7.【Decision Tree Classification Task 】【Hunt's algorithm 】【Splitting attributes 】Attribute types: Nominal, Ordinal, ContinuousNumber of ways to split: Binary split, Multi-way splitFor Continuous attributes:For ordinal:【Homogeneous & Impurity 】【Impurity measurement 】GINI :Entropy:Error:【Splitting continous value into binary 】For each splitting value, calculate it ’s GINI and choose theminimum one:【Address Overfitting 】Underfitting : when model is too simple, both training and test errors are large.Overfitting: when model is too complex, training error is small but test error is large.[[Exercise for decision tree ]] Calculate impurity:Build tree:CH8.【Advantages of ensemble learning】【Strength and weakness of AdaBoost】【AdaBoost Algorithm】【Reweighting】CH9.【Supervised&unsupervised learning】Supervised learningDiscover patterns in the data that relate data attributes with a target (class) attribute. These patterns are then utilized to predict the values of the target attribute in future data instances.Unsupervised learningThe data have no target attribute. We want to explore the data to find some intrinsic structures in them.【Properties of distance measurement 】【Error of k-means 】【Algorithm of k-means 】【elbow finding 】find the best k:【Strength and weakness of K-means 】--The algorithm is sensitive to initial seeds【To deal with outliers 】【Fuzzy C-means Clustering 】[[Exercise for decision tree]]。

华南理工模式识别与智能系统

华南理工模式识别与智能系统

本科学校聘用宣传员录取专业吕建宏机械电子工程郑兵控制理论与控制工程曹学阳材料工程(专业学位)张倩食品工程(专业学位)赖林辉生物工程(专业学位)张顺材料工程(专业学位)姜林峰化学工程黄妍技术经济及管理黄力藜建筑学(专业学位)危博材料学李政电工理论与新技术东北农业大学李小月食品工程(专业学位)哈尔滨工程大学哈尔滨工业大学东北大学东北林业大学华南理工大学2015年硕士研究生各位考生: 欢迎您选报华南理工大学!为更好的为广大有志于报考我校研究生选聘了下列同学(均为2014年应届毕业本科生)参加我们的招生咨询工作。

各高校2015年应届本科毕业请考生留意本网发布的信息。

更多信息也请关注华南理工大学研招官方微博:新浪宿舍地址QQ 电子邮箱三公寓539室852105104852105104@ 学生第三公寓334616765614616765614@五公寓609731144420hitcaoxueyang@ 5公寓6211035962134hitqian@ 十公寓324室605088326605088326@ 第二宿舍(西)288149705474149705474@二舍西2981527056339linfengjiang6@ 9舍G区20515776480571577648057@四舍213315107986hllkkx1991@ 学生公寓12A218973599108973599108@ 2号公寓30910621093971062109397@ 南八11828042686742804268674@研究生招生驻各高校咨询人员名单研究生的考生服务,做好2015年研究生招生咨询工作,我校在2014年录取的硕士研究生新生中,询工作。

各高校2015年应届本科毕业且有考研或保研志向的考生可以向这些同学咨询。

有关我校考研咨询官方微博:新浪/scutyzb。

华南理工大学本科生专业介绍:智能科学与技术

华南理工大学本科生专业介绍:智能科学与技术
软件技术基础、
单片机与嵌入式系统 相关课题创新实践、
机器视觉与智能检测 相关课题创新实践等。
专业名称:智能科学与技术
所属院系:自动化科学与工程学院
专业介绍:
智能科学与技术专业涉及人工智是一个面向自动化前沿高新技术的信息科学领域本科专业,覆盖面较广,与我院目前的主要研究方向密切相关。该专业是以信息处理、模式识别与控制理论为核心,探索对各种数据信息进行处理、分类、理解的特设专业。经过近十几年的发展,智能科学与技术专业已经成为信息科学领域创新的重要支点,其应用前景日趋广泛,正产生日益重要的社会效益。该专业发展迅速,就业前景广阔,有利于培养社会急需的信息领域高层次人才。
主要课程:
模拟电子技术、
数字电子技术、
数据结构与算法、
现代信号处理(双语)、
微机原理及接口技术、
嵌入式系统、
经典控制理论与应用、
计算机控制、
计算机网络与通讯技术、
机器学习及应用、s
模式识别基础、
图像处理与机器视觉、
脑机接口(双语)、
机器人学导论、

大学模式识别考试题及答案详解完整版

大学模式识别考试题及答案详解完整版

大学模式识别考试题及答案详解HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】一、填空与选择填空(本题答案写在此试卷上,30分)1、模式识别系统的基本构成单元包括:模式采集、特征提取与选择和模式分类。

2、统计模式识别中描述模式的方法一般使用特真矢量;句法模式识别中模式描述方法一般有串、树、网。

3、聚类分析算法属于(1);判别域代数界面方程法属于(3)。

(1)无监督分类 (2)有监督分类(3)统计模式识别方法(4)句法模式识别方法4、若描述模式的特征量为0-1二值特征量,则一般采用(4)进行相似性度量。

(1)距离测度(2)模糊测度(3)相似测度(4)匹配测度5、下列函数可以作为聚类分析中的准则函数的有(1)(3)(4)。

(1)(2) (3)(4)6、Fisher线性判别函数的求解过程是将N维特征矢量投影在(2)中进行。

(1)二维空间(2)一维空间(3)N-1维空间7、下列判别域界面方程法中只适用于线性可分情况的算法有(1);线性可分、不可分都适用的有(3)。

(1)感知器算法(2)H-K算法(3)积累位势函数法8、下列四元组中满足文法定义的有(1)(2)(4)。

(1)({A, B}, {0, 1}, {A01, A 0A1 , A 1A0 , B BA , B 0}, A)(2)({A}, {0, 1}, {A0, A 0A}, A)(3)({S}, {a, b}, {S 00S, S 11S, S 00, S 11}, S)(4)({A}, {0, 1}, {A01, A 0A1, A 1A0}, A)二、(15分)简答及证明题(1)影响聚类结果的主要因素有那些?(2)证明马氏距离是平移不变的、非奇异线性变换不变的。

答:(1)分类准则,模式相似性测度,特征量的选择,量纲。

(2)证明:(2分)(2分)(1分)设,有非奇异线性变换:(1分)(4分)三、(8分)说明线性判别函数的正负和数值大小在分类中的意义并证明之。

模式识别复习资料

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25.4 25 = 25 25.4
(3)求R的特征值、特征矢量 的特征值、
| R − λI |= (25.4 − λ ) 2 − 252 = 0 ⇒ λ1 = 50.4, λ2 = 0.4 r r r 1 1 r 1 1 , t2 = Rt j = λ j t j , j = 1,2 ⇒ t1 = 1 2 2 − 1
解:利用Bayes公式 利用Bayes公式 Bayes p(x =阳| ω1)P(ω1) P(ω1 | x =阳 = )
p(x =阳 ) p(x =阳| ω1)P(ω1) = p(x =阳| ω1)P(ω1) + p(x =阳| ω2 )P(ω2 ) 0.95×0.005 = = 0.323 0.95×0.005 + 0.01×0.995
习题2.2 习题
给 定 x , 做 出 α 1决 策 和 α 2 决 策 的 风 险 分 别 为 : R (α 1 x ) = λ1 1 P (ω 1 x ) + λ1 2 P (ω 2 x ) R (α 2 x ) = λ 2 1 P ( ω 1 x ) + λ 2 2 P ( ω 2 x ) 最小风险的贝叶斯决策为:
患癌症者; 例:对一批人进行癌症普查,ω1 :患癌症者; 对一批人进行癌症普查, 正常人。 模式特征x= 化验结果), =1: ω2 :正常人。 模式特征x=x(化验结果),x=1: 阳性; =0:阴性。 阳性;x=0:阴性。 已知: 统计结果) 已知:(统计结果) 先验概率: )=0 先验概率:P(ω1)=0.005 )=1 )=0 P(ω2)=1-P(ω1)=0.995 条件概率: )=0 条件概率:p(x=阳|ω1)=0.95 )=0 p(x=阴|ω1)=0.05 )=0 p(x=阳|ω2)=0.01 呈阳性反映的人是否患癌症? 求:呈阳性反映的人是否患癌症?

模式识别与智能系统排名

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081104 模式识别与智能系统中国科学院--等离子体物理研究所-- 模式识别与智能系统中国科学院--沈阳计算机技术研究所-- 模式识别与智能系统中国科学院--自动化研究所-- 模式识别与智能系统中国科学院--合肥物质科学研究院-- 模式识别与智能系统北京航空航天大学--自动化科学与电气工程学院-- 模式识别与智能系统北京交通大学--计算机与信息技术学院(含软件学院)-- 模式识别与智能系统北京邮电大学--信息工程学院-- 模式识别与智能系统北京师范大学--信息科学学院-- 模式识别与智能系统南开大学--信息技术科学学院-- 模式识别与智能系统南开大学--软件学院-- 模式识别与智能系统天津大学--电气与自动化工程学院-- 模式识别与智能系统天津大学--电子信息工程学院-- 模式识别与智能系统北京工业大学--电子信息与控制工程学院-- 模式识别与智能系统华北电力大学--自动化系-- 模式识别与智能系统天津理工大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统燕山大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统华北电力大学(保定)--自动化系-- 模式识别与智能系统太原理工大学--信息工程学院、测控技术研究所-- 模式识别与智能系统智能系统大连理工大学--电子与信息工程学院-- 模式识别与智能系统东北大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统大连海事大学--自动化与电气工程学院-- 模式识别与智能系统沈阳理工大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统吉林大学--通信工程学院-- 模式识别与智能系统长春理工大学--电子信息工程学院-- 模式识别与智能系统东北电力大学--自动化工程学院-- 模式识别与智能系统哈尔滨工程大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统大庆石油学院--电气信息工程学院-- 模式识别与智能系统中国科学技术大学--信息学院自动化系-- 模式识别与智能系统武汉大学--遥感信息工程学院-- 模式识别与智能系统武汉大学--国家多媒体软件工程研究中心-- 模式识别与智能系统东华大学--信息科学与技术学院-- 模式识别与智能系统上海交通大学--电子信息与电气工程学院-- 模式识别与智能系统上海交通大学--空天科学技术研究院-- 模式识别与智能系统上海理工大学--光学与电子信息工程学院-- 模式识别与智能系统同济大学--电子与信息工程学院-- 模式识别与智能系统安徽大学--电子科学与技术学院-- 模式识别与智能系统安徽工业大学--安徽工业大学专业列表-- 模式识别与智能系统福州大学--电气工程与自动化学院-- 模式识别与智能系统华侨大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统系统厦门大学--智能科学与技术系-- 模式识别与智能系统广东工业大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统华南理工大学--自动化科学与工程学院-- 模式识别与智能系统华南农业大学--工学-- 模式识别与智能系统深圳大学--信息工程学院-- 模式识别与智能系统中山大学--信息科学与技术学院-- 模式识别与智能系统广西师范大学--计算机科学与信息工程学院-- 模式识别与智能系统河南工业大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统河南科技大学--电子信息工程学院-- 模式识别与智能系统华北水利水电学院--专业列表-- 模式识别与智能系统郑州大学--电气工程学院-- 模式识别与智能系统华中科技大学--控制科学与工程系-- 模式识别与智能系统华中科技大学--图像识别与人工智能研究所-- 模式识别与智能系统武汉工程大学--计算机科学与工程学院-- 模式识别与智能系统武汉科技大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统中南大学--信息科学与工程学院(信息学院)-- 模式识别与智能系统青岛科技大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统山东科技大学--信息与电气工程学院-- 模式识别与智能系统电子科技大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统四川大学--电子信息学院-- 模式识别与智能系统四川省社会科学院--自动化与电子信息学院-- 模式识别与智能系统西南交通大学--智能控制与仿真工程研究中心-- 模式识别与智能系统西南科技大学--信息工程学院-- 模式识别与智能系统昆明理工大学--信息工程与自动化学院-- 模式识别与智能系统云南大学--信息学院-- 模式识别与智能系统重庆大学--光电工程学院-- 模式识别与智能系统兰州交通大学--自动化与电气工程学院-- 模式识别与智能系统兰州理工大学--电气工程与信息工程学院-- 模式识别与智能系统陕西科技大学--电气与信息工程学院-- 模式识别与智能系统西安电子科技大学--电子工程学院-- 模式识别与智能系统西安交通大学--电子与信息工程学院-- 模式识别与智能系统西安科技大学--电气与控制工程学院-- 模式识别与智能系统西安理工大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统西北工业大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统东南大学--自动控制系-- 模式识别与智能系统河海大学--计算机及信息工程学院-- 模式识别与智能系统江南大学--通信与控制学院-- 模式识别与智能系统江苏大学--计算机及信息工程学院-- 模式识别与智能系统江苏工业学院--计算机及信息工程学院-- 模式识别与智能系统江苏科技大学--电子信息学院-- 模式识别与智能系统南京工业大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统南京航天航空大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统南京理工大学--计算机系-- 模式识别与智能系统南京邮电学院--自动化学院-- 模式识别与智能系统扬州大学--计算机及信息工程学院-- 模式识别与智能系统杭州电子科技大学--自动化学院-- 模式识别与智能系统浙江大学--信息科学与工程学院-- 模式识别与智能系统浙江工业大学--信息工程学院-- 模式识别与智能系统大连理工大学--机械工程学院-- 模式识别与智能系统四川理工学院--自动化与电子信息学院-- 模式识别与智能系统。

(完整word版)模式识别试题答案

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(完整word版)模式识别试题答案模式识别非学位课考试试题考试科目:模式识别考试时间考生姓名:考生学号任课教师考试成绩一、简答题(每题6分,12题共72分):1、监督学习和非监督学习有什么区别?参考答案:当训练样本的类别信息已知时进行的分类器训练称为监督学习,或者由教师示范的学习;否则称为非监督学习或者无教师监督的学习。

2、你如何理解特征空间?表示样本有哪些常见方法?参考答案:由利用某些特征描述的所有样本组成的集合称为特征空间或者样本空间,特征空间的维数是描述样本的特征数量。

描述样本的常见方法:矢量、矩阵、列表等。

3、什么是分类器?有哪些常见的分类器?参考答案:将特征空中的样本以某种方式区分开来的算法、结构等。

例如:贝叶斯分类器、神经网络等。

4、进行模式识别在选择特征时应该注意哪些问题?参考答案:特征要能反映样本的本质;特征不能太少,也不能太多;要注意量纲。

5、聚类分析中,有哪些常见的表示样本相似性的方法?参考答案:距离测度、相似测度和匹配测度。

距离测度例如欧氏距离、绝对值距离、明氏距离、马氏距离等。

相似测度有角度相似系数、相关系数、指数相似系数等。

6、你怎么理解聚类准则?参考答案:包括类内聚类准则、类间距离准则、类内类间距离准则、模式与类核的距离的准则函数等。

准则函数就是衡量聚类效果的一种准则,当这种准则满足一定要求时,就可以说聚类达到了预期目的。

不同的准则函数会有不同的聚类结果。

7、一种类的定义是:集合S 中的元素x i 和x j 间的距离d ij 满足下面公式:∑∑∈∈≤-S x S x ij i jh d k k )1(1,d ij ≤ r ,其中k 是S 中元素的个数,称S 对于阈值h ,r 组成一类。

请说明,该定义适合于解决哪一种样本分布的聚类?参考答案:即类内所有个体之间的平均距离小于h ,单个距离最大不超过r ,显然该定义适合团簇集中分布的样本类别。

8、贝叶斯决策理论中,参数估计和非参数估计有什么区别?参考答案:参数估计就是已知样本分布的概型,通过训练样本确定概型中的一些参数;非参数估计就是未知样本分布概型,利用Parzen 窗等方法确定样本的概率密度分布规律。

模式识别复习资料

模式识别复习资料
Nj:第j类的样本数。
(4)如果 Z j( k 1 ) Z j( k )j 1 ,2 , ,K ,则回到(2),将模式 样本逐个重新分类,重复迭代计算。
.
15
例2.3:已知20个模式样本如下,试用K-均值算法分类。
X1 0,0T X2 1,0T X3 0,1T X4 1,1T X5 2,1T X6 1,2T X7 2,2T X8 3,2T
x1
20
8 聚类准则函数Jj与K的关系曲线
上述K-均值算法,其类型数目假定已知为K个。当K未知时,
可以令K逐渐增加, 此时J j 会单调减少。最初减小速度快,但当 K 增加到一定数值时,减小速度会减慢,直到K =总样本数N 时,
Jj = 0。Jj-K关系曲线如下图:
Jj
曲线的拐点 A 对应着接近最优
④ 判断:
Zj(2)Zj(1)
j 1,2 ,故返回第②步。 .
17
② 从新的聚类中心得:
X 1: D D12||||X X11ZZ12((22))|||| X1S1(2) ┋
X 20:D D12||||X X2200Z Z12((22))|||| X20S2(2) 有: S 1 ( 2 ) { X 1 ,X 2 , ,X 8 } N 1 8
(2)将最小距离 3 对应的类 G1(0) 和G2 (0) 合并为1类,得 新的分类。
G 1( 1 2 ) G 1 ( 0 )G , 2 ( 0 ) G 3(1)G 3(0) G 4(1 )G 4(0 ) G 5(1)G 5(0) G 6(1 )G 6(0)
计算聚类后的距离矩阵D(1): 由D(0) 递推出D(1) 。
3)计算合并后新类别之间的距离,得D(n+1)。
4)跳至第2步,重复计算及合并。

大学模式识别考试题及答案详解

大学模式识别考试题及答案详解

一、填空与选择填空(本题答案写在此试卷上,30分)1、模式识别系统的基本构成单元包括:模式采集、特征提取与选择和模式分类。

2、统计模式识别中描述模式的方法一般使用特真矢量;句法模式识别中模式描述方法一般有串、树、网。

3、聚类分析算法属于(1);判别域代数界面方程法属于(3)。

(1)无监督分类 (2)有监督分类(3)统计模式识别方法(4)句法模式识别方法4、若描述模式的特征量为0-1二值特征量,则一般采用(4)进行相似性度量。

(1)距离测度(2)模糊测度(3)相似测度(4)匹配测度5、下列函数可以作为聚类分析中的准则函数的有(1)(3)(4)。

(1)(2)(3)(4)6、Fisher线性判别函数的求解过程是将N维特征矢量投影在(2)中进行。

(1)二维空间(2)一维空间(3)N-1维空间7、下列判别域界面方程法中只适用于线性可分情况的算法有(1);线性可分、不可分都适用的有(3)。

(1)感知器算法(2)H-K算法(3)积累位势函数法8、下列四元组中满足文法定义的有(1)(2)(4)。

(1)({A, B}, {0, 1}, {A?01, A? 0A1 , A? 1A0 , B?BA , B? 0}, A) (2)({A}, {0, 1}, {A?0, A? 0A}, A)(3)({S}, {a, b}, {S ? 00S, S ? 11S, S ? 00, S ? 11}, S)(4)({A}, {0, 1}, {A?01, A? 0A1, A? 1A0}, A)二、(15分)简答及证明题(1)影响聚类结果的主要因素有那些?(2)证明马氏距离是平移不变的、非奇异线性变换不变的。

答:(1)分类准则,模式相似性测度,特征量的选择,量纲。

(2)证明:(2分)(2分) (1分)设,有非奇异线性变换:(1分)(4分)三、(8分)说明线性判别函数的正负和数值大小在分类中的意义并证明之。

答:(1)(4分)的绝对值正比于到超平面的距离平面的方程可以写成式中。

模式识别复习题

模式识别复习题

1、模式识别系统的基本构成单元,并对各单元简要解释• 数据获取:用计算机可以运算的符号来表示所研究的对象– 二维图像:文字、指纹、地图、照片等– 一维波形:脑电图、心电图、季节震动波形等– 物理参量和逻辑值:体温、化验数据、参量正常与否的描述• 预处理单元:去噪声,提取有用信息,并对输入测量仪器或其它因素所造成的退化现象进行复原• 特征提取和选择:对原始数据进行变换,得到最能反映分类本质的特征– 测量空间:原始数据组成的空间 – 特征空间:分类识别赖以进行的空间– 模式表示:维数较高的测量空间->维数较低的特征空间• 分类决策:在特征空间中用模式识别方法把被识别对象归为某一类别– 基本做法:在样本训练集基础上确定某个判决规则,使得按这种规则对被识别对象进行分类所造成的错误识别率最小或引起的损失最小2、写出K-均值聚类算法的基本步骤, 例子见布置的作业题.算法:第一步:选K 个初始聚类中心,z 1(1),z 2(1),…,z K (1),其中括号内的序号为寻找聚类中心的迭代运算的次序号。

聚类中心的向量值可任意设定,例如可选开始的K 个模式样本的向量值作为初始聚类中心。

第二步:逐个将需分类的模式样本{x}按最小距离准则分配给K 个聚类中心中的某一个z j (1)。

假设i=j 时,}K ,2,1i ,)k (z x min{)k (D i j =-=,则)k (S x j ∈,其中k 为迭代运算的次序号,第一次迭代k=1,S j 表示第j 个聚类,其聚类中心为z j 。

第三步:计算各个聚类中心的新的向量值,z j (k+1),j=1,2,…,K求各聚类域中所包含样本的均值向量:()1(1),1,2,,j j x S k jz k x j KN ∈+==∑其中N j 为第j 个聚类域S j 中所包含的样本个数。

以均值向量作为新的聚类中心,可使如下聚类准则函数最小:在这一步中要分别计算K 个聚类中的样本均值向量,所以称之为K-均值算法。

模式识别复习资料答案

模式识别复习资料答案

一、感知器算法流程图:二、矩阵分解的方法:所谓矩阵分解,就是将一个矩阵写成结构比较简单的或性质比较熟悉的另一些矩阵的乘积。

其分解的方法有很多种,常用的有三角分解、QR 分解、奇异值分解。

三角分解定义:如果方阵A 可分解成一个下三角形矩阵L 和上三角形矩阵U 的的乘积,则称A 可作三角分解或LU 分解。

QR 分解(正交分解)定义:如果实(复)非奇异矩阵A 能化成正交(酉)矩阵Q 与实(复)非奇异上三角矩阵R 的乘积,即A=QR ,则称上式为A 的QR 分解。

奇异值分解定理:设A 是一个m n ⨯的矩阵, 且()r A r =,则存在m 阶酉矩阵U 和n 阶酉矩阵V ,使得000H U AV ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭∑ (2), 其中,1()rdiag σσ=∑L ,且120r σσσ≥≥≥≥L 。

由(2)知000H A U V ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭∑ (3), 该式称为A 的奇异值分解,(1,2,)i i r σ=L ,称为A 的奇异值,U 的第i 列称为A 对应i σ的左奇异向量,V 的第i 列称为A 对应的i σ右奇异向量。

三、非负矩阵分解:在NMF 中要求原始的矩阵V 的所有元素的均是非负的,那么矩阵V 可以分解为两个更小的非负矩阵的乘积,这个矩阵V 有且仅有一个这样的分解,即满足存在性和唯一性。

分解方法:已知数据举矩阵V 和所能忍受的误差e ,求非负分解矩阵W ,H 。

(1) 随机初始化矩阵,要求非负;(2) 应用迭代公式进行迭代。

如果噪声服从高斯分布,则根据式()()Tik ik ikTikVH W W WHH ←g和式()()T kjkj kj TkjW V H H W WH ←g进行,如果噪声服从Poisson 分布,则根据式()kj ijij jik ik kjjH VWH W W H⎡⎤⎣⎦←∑∑g和 ()ik ikijikj kjik iW V WH H H W⎡⎤⎣⎦←∑∑g进行;(3)当||||V WH -误差小于e 时,或者达到最大迭代次数时,停止迭代。

2017年华南理工大学研究生入学考试专业课真题840_信号与模式基础综合(含信号与系统、模式识别与机器学

2017年华南理工大学研究生入学考试专业课真题840_信号与模式基础综合(含信号与系统、模式识别与机器学

i =1 i 840华南理工大学2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:信号与模式基础综合(含信号与系统、模式识别与机器学) 适用专业:控制科学与工程共 3 页1. (10 分) 请分别画出“监督模式识别系统”和“非监督模式识别系统”的典型构成 框图。

2. (10 分)请问“手写体数字识别系统”是有监督还是非监督模式识别系统,该问 题求解是基于监督学习或是非监督学习? 而“车牌识别系统中的车牌分割”例子是 有监督还是非监督学习,为什么?3. (10 分)令 A i , i = 1, 2, , M 是 M 个事件,有 ∑Mp (A ) = 1 ,设P(B) 为任意事 件 B 的概率, P(B| A) 是假设 A 下 B 的条件概率, P(B, A) 是两个事件 A,B 的联合概 率。

请写出全概率公式,并推导出贝叶斯准则。

4. (15 分)请联系你学习或者研究实践,设计一个应用模式识别系统,并作详细的 解释说明,其中,1)研究或者解决的问题是什么?为什么它是重要的? 2)你的任务是什么?3)你设计的应用模式识别系统中,将使用哪些基本方法?4)请结合例子谈谈模式识别问题中特征提取与选择的重要性及关键问题,并列出一 些常用特征,同时对其进行适当的描述。

5)可能的话,请予以适当图示或者框图说明。

5. (10 分)设待估计的 P(x) 是一个均值为 0,方差为 1 的正态密度函数。

若随机地 抽取 X 样本中的 1 个,16 个,256 个作为学习样本 Xi ,拟用 Parzen 窗口法估计 P N (x) 。

请写出程序过程的伪代码,并作适当解释。

6. (10 分)试介绍线性分类器中最著名的三种最佳准则(Fisher 准则、感知准则函 数、支持向量机)各自的原理。

7. (10 分)基于离散 K-L (Karhunen-Loeve )变换的主成分 PCA (Principle Component⎨ Analysis )特征提取方法,从一组特征中计算出一组按重要性从大到小的新特征(该 特征是原有特征的线性组合,并且相互之间是不相关的)。

中科院模式识别考题总结(详细答案)

中科院模式识别考题总结(详细答案)

1 .简述模式的概念及其直观特性,模式识别的分类,有哪几种方法。

(6')答(1):什么是模式?广义地说,存在于时间和空间中可观察的物体,如果我们可以区别它们是否相同或是否相似,都可以称之为模式。

模式所指的不是事物本身,而是从事物获得的信息,因此,模式往往表现为具有时间和空间分布的信息。

模式的直观特性:可观察性;可区分性;相似性.答(2):模式识别的分类:假说的两种获得方法(模式识别进行学习的两种方法):•监督学习、概念驱动或归纳假说:•非监督学习、数据驱动或演绎假说。

模式分类的主要方法:•数据聚类:用某种相似性度量的方法将原始数据组织成有意义的和有用的各种数据集。

是一种非监督学习的方法,解决方案是数据驱动的。

•统计分类:基于概率统计模型得到各类别的特征向量的分布,以取得分类的方法。

特征向量分布的获得是基于一个类别已知的训练样本集。

是一种监督分类的方法,分类器是概念驱动的。

•结构模式识别:该方法通过考虑识别对象的各部分之间的联系来达到识别分类的目的。

(句法模式识别)•神经网络:由一系列互相联系的、相同的单元(神经元)组成。

相互间的联系可以在不同的神经元之间传递增强或抑制信号。

增强或抑制是通过调整神经元相互间联系的权重系数来(weight)实现。

神经网络可以实现监督和非监督学习条件下的分类。

2.什么是神经网络?有什么主要特点?选择神经网络模式应该考虑什么因素?(8,)•(1 ):所谓△工神经网络就是基于模仿生物大脑的结构和功能而构成的二种值息处理系统计算机Z由于我们建立的信息处理系统实际上是模仿生理神经网络, 的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系, 人工神经网络的两种操作过程:训练学习、正常操作答(2):人工神经网络的特点:•固有的并行结构和并行处理;•知识的分布存储,•有较强的容错性,•有一定的自适应性,人工神经网络的局限性:•人工神经网络不适于高精度的计算;•人工神经网络不适于做类似顺序计数的工作;•人工神经网络的学习和训练往往是一个艰难的过程;•人工神经网络必须克服时间域顺序处理方面的困难;•硬件限制:•正确的训练数据的收集。

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华南理工大学《模式识别》复习资料CH1.【Pattern Recognition Systems】Data Acquisition & SensingMeasurements of physical variablesPre-processingRemoval of noise in dataIsolation of patterns of interest from the background (segmentation)Feature extractionFinding a new representation in terms of featuresModel learning / estimationLearning a mapping between features and pattern groups and categoriesClassificationUsing features and learned models to assign a pattern to a categoryPost-processingEvaluation of confidence in decisionsExploitation of context to improve performance Combination of experts【Design Cycle】【Learning strategies】Supervised learningA teacher provides a category label or cost for each pattern in the training setUnsupervised learningThe systems forms clusters or natural grouping of the input patternsReinforcement learningNo desired category is given but the teacher provides feedback to the system such as the decision is right or wrong【Evaluation methods】Independent RunA statistical method, also called Bootstrap. Repeat the experiment "n" times independently, and take the mean as the result.Cross-validationDataset D is randomly divided into n disjoint sets D i of equal size n/m, where n is the number of samples in D i. Classifier is trained m times and each time with different set held out as a testing setCH2.【Bayes formula】【Bayes Decision Rule 】【Maximum Likelihood (ML) Rule 】When p(w 1)=p(w 2),the decision is based entirely on the likelihood p(x|w j ) --> p(x|w)∝p(x|w)【Error analysis 】Probability of error for multi-class problems:Error = Bayes Error + Added Error:【Lost function 】Conditional risk (expected loss of taking action ai):Overall risk(expected loss):zero-one loss function is used to minimize the error rate【Minimum Risk Decision Rule 】【Normal Distribution 】Multivariate Normal Density in d dimensions:【ML Parameter Estimation 】【Discriminant function 】【Decision boundary 】CH3.【Normalized distance from origin to surface 】【Distance of arbitrary point to surface 】【Perceptron Criterion 】【Pseudoinverse Method 】Problem:[[Exercise for Pseudoinverse Method]](2)【Least-Mean-Squared (Gradient Descent)】【Linear classifier for multiple Classes 】【linearly separable problem 】A problem whose data of different classes can be separated exactly by linear decision surface.CH4.【Perception update rule 】(reward and punishment schemes)[[Exercise for perception ]]【Error of Back-Propagation Algorithm 】Update rule for weight:【Weight of Back-PropagationAlgorithm 】The learning rule for the hidden-to-output units :The learning rule for the input-to-hidden units:Summary:【Training of Back-Propagation 】Weights can be updated differently by presenting the training samples in different sequences.Two popular training methods: Stochastic TrainingPatterns are chosen randomly form the training set (Network weights are updated randomly) Batch trainingAll pattern are presented to the network before learningtakes place【Regularization 】【Problem of training a NN 】Scaling input Target valuesNumber of hidden layers3-layer is recommended. Special problem: more than 3 Number of hidden units roughly n/10Initializing weightsWeight decayStochastic and batch training Stopped trainingWhen the error on a separate validation set reaches a minimum[[Exercise for ANN ]]forward pass :g=0.8385reverse pass: (learning rate=0.5)CH5.【Structure of RBF 】3 layers:Input layer: f(x)=xHidden layer: Gaussian function Output layer: linear weight sum【Characteristic of RBF 】Advantage:RBF network trains faster than MLPThe hidden layer is easier to interpret than MLP Disadvantage:During the testing, the calculation speed of a neuron in RBF is slower than MLP[[Exercise for RBF ]]Solution:===>CH6.【Margin 】* Margin is defined as the width that the boundary could be increased by before hitting a data point* The linear discriminant function (classifier) with the maximum margin is the best.* Data closest to the hyper plane are support vectors.【Maximum Margin Classification 】* Maximizing the margin is good according to intuition and theory.* Implies that only support vectors are important; other training examples are ignorable.Advantage: (compare to LMS and perception) Better generalization ability & less over-fitting【Kernels 】* We may use Kernel functions to implicitly map to a newfeature space* Kernel must be equivalent to an inner product in some feature space【Solving of SVM 】* Solving SVM is a quadratic programming problem Target:maximum margin ->==>Such that【Nonlinear SVM 】The original feature space can always be mapped to some higher-dimensional feature space where the training set is separable【Optimization Problem 】Dual Problemfor(a iis Lagrange multiplier):Solution (Each non-zero a i indicates that corresponding x iis a support vector.):Classifying function (relies on an inner product between the test point x and the support vectors xi. involvedcomputing the inner products x i ‘ * x j between all trainingpoints):【Slack variables 】Target :Dual Problem of the soft margin is the same for hard .Solution:Classifying function of the soft margin is the same. 【Kernel Trick 】* Map data points to higher dimensional space in order to make them linearly separable.* Since only dot product is used, we do not need to represent the mapping explicitly.Discriminant function: (No need to know this mapping explicitly, because we only use the dot product of feature vectors in both the training and test.)Kernel function : dot product of two feature vectors in some expanded feature space :【Nonlinear SVM optimization 】CH7.【Decision Tree Classification Task 】【Hunt's algorithm 】【Splitting attributes 】Attribute types: Nominal, Ordinal, ContinuousNumber of ways to split: Binary split, Multi-way splitFor Continuous attributes:For ordinal:【Homogeneous & Impurity 】【Impurity measurement 】GINI :Entropy:Error:【Splitting continous value into binary 】For each splitting value, calculate it ’s GINI and choose theminimum one:【Address Overfitting 】Underfitting : when model is too simple, both training and test errors are large.Overfitting: when model is too complex, training error is small but test error is large.[[Exercise for decision tree ]] Calculate impurity:Build tree:CH8.【Advantages of ensemble learning】【Strength and weakness of AdaBoost】【AdaBoost Algorithm】【Reweighting】CH9.【Supervised&unsupervised learning】Supervised learningDiscover patterns in the data that relate data attributes with a target (class) attribute. These patterns are then utilized to predict the values of the target attribute in future data instances.Unsupervised learningThe data have no target attribute. We want to explore the data to find some intrinsic structures in them.【Properties of distance measurement 】【Error of k-means 】【Algorithm of k-means 】【elbow finding 】find the best k:【Strength and weakness of K-means 】--The algorithm is sensitive to initial seeds【To deal with outliers 】【Fuzzy C-means Clustering 】[[Exercise for decision tree]]。

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