哈尔滨工业大学深圳 模式识别 2017 考试重要知识点

合集下载

哈工大模式识别课程期末总结分解

哈工大模式识别课程期末总结分解
一元参数
【最大似然估计】
多元参数
【最大似然估计】
例子(梯度法不适合):
1 p( x | ) 2 1 0
,1 x 2 其它
1 p ( x , x ,..., x | , ) N 1 2 N 1 2 l ( ) 2 1 0
p( | x)
p( x | ) p( )
p( x | ) p( )d
p( , x) p( | x) p( x) p( x | ) p( )
R
E
d


ˆ, ) p ( | x) p ( x)d dx (

ˆ, ) p( | x)d dx d p( x) (
h( x) ln l ( x) ln p( x | 1 ) ln p( x | 2 ) ln P(1 ) P(2 )
x 1
x 2
【基于最小错误率的贝叶斯决策】
【基于最小错误率的贝叶斯决策】
【基于最小风险的贝叶斯决策】
概念
决策 决策空间 前面所讲的错误率达到最小。在某些实际应用中,最小错 误率的贝叶斯准则并不适合。以癌细胞识别为例,诊断中如 果把正常细胞判为癌症细胞,固然会给病人精神造成伤害, 但伤害有限;相反地,若把癌症细胞误判为正常细胞,将会 使早期的癌症患者失去治疗的最佳时机,造成验证的后果。
【基于最小风险的贝叶斯决策】
数学描述
【基于最小风险的贝叶斯决策】
条件期望损失:
R(i | x) EP( j | x), i 1, 2,..., a
j 1 c
期望风险:
R R ( ( x) | x) p ( x)dx
目的:期望风险最小化

哈尔滨工业大学深圳模式识别2017考试重要地知识点

哈尔滨工业大学深圳模式识别2017考试重要地知识点

实用标准].11ow use the prior and likchnod to cakulaic the posicrior? Whac is the formula? Wir can use llie Bayes fbniiuld to ansvs er t])c quesiiujuwhere in this ettso of two eau ^jrifsP(:r) = £曲血)鬥如*j=iB JIVCH ' fnrniuld can lx*,久preyed iiifunnally in English by Haying thailikf lihotxi x priorposterior = -------- — ------- +ct'iac ncc(i | j ) be the loss incurred for taking action is j. actio ni assig n the sample into any class-j cConditionalrisk R JiI x)( i I j )P( j I x)for i = 1,…,aj 1i for which R( i | x) is minimumR is minimum and R in this case is called the Bayes risk = best reas on able result that can be achieved!What's the ditlcrcncc in the ideas of the mininium errrr Bayesian decision nnd mininiuTn risk Hiiycsinn decision? Whai's the condiiion that nuikes the mininHim error Bayesian (keisien idcncical to the minitnum risk Bji\Cbian due is ion?tht miniinurn error Bayr^inn dwiMon; to miniEi 疋£ thu grror of the Bayesian decision.the [iiininiuni risk Bayesian deciMim: to jninimiz 耳 tht; riwk of the Bayesian <lecision.Rfcit | x)=入膚伽| x) +山廿Y 他| x/ R(O2 I x) = MP 伽 | x) + 入曲伽 | x) if R(a( \x) < R(a :\ x) *'dccidc is taken (几理-hi | x) > f 右十久22丿丹他 | x) ^decide «?/' is taken Condition: factor J . 3?■心# both are positive, and f/e (Aj/ ~Xu) g i (x) = - R( i | x)max, discrim inant corresp onds to min, risk(1)i whe n the state of n atureSelect the actionij :loss incurred for deciding i whe n the true state of n ature isg i(x) = P( i | x)max. discrimi natio n corresp onds to max. posteriorg i(x) p(x | i) P( i) g i(x) = In p(x | i) + In P( i)问题由估计似然概率变为估计正态分布的参数问题极大似然估计和贝叶斯估计结果接近相同,但方法概念不同Please present the basic ideas of the maximum likelihood estimationmethod and Bayesia n estimatio n method. When do these two methods have similar results ?请描述最大似然估计方法和贝叶斯估计方法的基本概念。

哈工大 模式识别总结

哈工大 模式识别总结
(5)典型的聚类方法,动态聚类方法的基本原理。 重点分析C-均值聚类方法;说明基本原理以及实现方法。 (6)分级聚类方法分析,以及使用不同相似度计算方法的影 响。
非监督学习方法
与监督学习 方法的区别
主要任务:数据分析 数据分析的典型类型:聚类分析 直接方法:按概率密度划分 投影法 基 于 对 称性 质 的 单 峰 子集 分 离方法 间接方法:按数据相似度划分 动态聚类 方法 C-均值 算法 ISODATA 算法 分级聚类 算法
第三章 判别函数及分类器的设计




(1)非参数分类决策方法的定义;与贝叶斯决策方法进行比 较,分析非参数分类方法的基本特点。 (2)线性分类器。说明这种分类器的定义及其数学表达式, 进一步分析数学表达式的各种表示方法,从而导出典型的线 性分类器设计原理:Fisher准则函数、感知准则函数。 (3)非线性判别函数。从样本的线性不可分例子说明线性判 别函数的局限性,从而引入分段线性判别函数概念及相应计 算方法。 (4)近邻法的定义及性能分析。从近邻法的优缺点导入改进 的近邻法;
非参数判别分类方法原理----有监督学习方法
线性分类器
近邻法: 最近邻法,K近邻法
Fisher 准则
扩展:分段 线性分类器 方法实现非 线性分类器
感知准则 函数
多层感知器 (神经网络)
支持向量机
SVM
改进的近邻法: --剪辑近邻法 --压缩近邻法
特征映射方法实 现非线性分类器
错误修正算法 可实现最小分段数的局部训练算法
特征空间优化:概念、目的及意义
两种优化方法:特征选择、特征提取 评判标准:判据 ------基于距离的可分性判据 -----基于概率的可分性判据 特征提取 特征选择 KL变换 产生矩阵 包含在类平 均信息中判 别信息的最 优压缩 最优方法 分支 定界 算法 次优方法 顺序前 进法, 广义顺 序前进 法 顺序后 退法, 广义顺 序后退 法

哈工大模式识别课件—复习提纲

哈工大模式识别课件—复习提纲

多层感知器网络
1. MLP的基本概念和工作过程; 的基本概念和工作过程; 的基本概念和工作过程 2. BP算法的基本概念和过程; 算法的基本概念和过程; 算法的基本概念和过程 3. BP算法存在的问题和改进策略。 算法存在的问题和改进策略。 算法存在的问题和改进策略
成分分析和核函数
1. PCA的基本概念和计算方法; 的基本概念和计算方法; 的基本概念和计算方法 2. FDA的基本概念; 的基本概念; 的基本概念 3. 核函数的基本概念。 核函数的基本概念。
1. 参数估计的概念; 参数估计的概念; 2. 最大似然估计的概念和参数估计公式的推 导; 3. 贝叶斯估计的概念; 贝叶斯估计的概念; 4. EM算法的概念和 算法的概念和GMM的概念; 的概念; 算法的概念和 的概念 5. HMM的概念,HMM的工作过程。 的概念, 的工作过程。 的概念 的工作过程
无监督学习和聚类分析
1. 无监督学习的基本概念; 无监督学习的基本概念; 2. K均值聚类算法; 均值聚类算法; 均值聚类算法 3. 层次聚类算法; 层次聚类算法;
复习提纲
贝叶斯分类器
1. 最小错误率准则贝叶斯分类器的概念; 最小错误率准则贝叶斯分类器的概念;
2. 最小平均风险准则贝叶斯分类器的概念; 最小平均风险准则贝叶斯分类器的概念;
3. 正态分布假设下最小错误率准则贝叶斯分 类器的判别函数,分类界面。 类器的判别函数,分类界面。
概率密度函数的参数估计
概率密度函数的非参数估计
1. 非参数估计的基本思想和概念; 非参数估计的基本思想和概念; 2. 距离的概念; 距离的概念; 3. 最近邻分类器和K近邻分类器。 最近邻分类器和 近邻分类器。 近邻分类器
线性判别函数

模式识别复习提纲2

模式识别复习提纲2

(2)使用最近邻规则将所有样本分配到各聚类中心所代表的类
ωj(l)中,各类所包含的样本数为Nj(l);
(3)计算各类的重心(均值向量),并令该重心为新的聚类中
心,即:
Zj(l+1)=N-j(1l)∑xi j=1,2,…,c xi∈ωj(l)
(4)如zj(l+1)≠zj(l),表示尚未得到最佳聚类结果,则返回步骤 (2),继续迭代;
(1)绝对可分:
➢ 每个模式类都可用单一判别函数与其他模式类区分开。 ➢ 如是M类分类,则有M个判别函数
x2
d3(X)=0
1
d1(X)=0

2 d2(X)=0
3

x1

判别函数的性质:
di(X)=Wi*TX*
>0, X∈ωi
<0, =0,
X不∈定ωj,j≠i
i,j=1,2,……,M
在模式空间S中,若给定N个样本,如能按 照样本间的相似程度,将S划分为k个决策 区域Si(i=1,2,…..,k),使得各样本 均能归入其中一个类,且不会同时属于两 个类。即 S1∪S2∪S3∪……∪Sk=S
Si∩Sj=0,i≠j
数据聚类的依据是样本间的“相似度”
2、数据聚类的特点:
无监督学习 数据驱动 聚类结果多样化:特征选取、相似度的度 量标准,坐标比例;
dij(X)= -dji(X)
分类决策规则:
x2
d23(X)=0 1 3
d12(X)=0

2 d13(X)=0
IR
x1
分类决策规则:
X∈ω1: d12(X)>0, d13(X)>0,
X∈ω2: d21(X)>0, d23(X)>0,

模式识别知识点

模式识别知识点

1.贝叶斯公式2.两分类最小错误率贝叶斯决策的四种形式(两个跟似然比有关系)3.最小风险贝叶斯决策4.两分类的最小风险贝叶斯决策,以及似然比的形式5.假阳性率、假阴性率、特异度、灵敏度6.Neyman-Pearson准则是干嘛的7.两分类时错误率的表达式,以及平均错误率的定义8.推导Neyman-Pearson决策9.Neyman-Pearson判决准则10.从单变量正态分布函数到多元正态分布函数(x从1维到d维)11.类条件概率密度为正态分布下的判别函数12.2Σσi I=下的判别函数(两种形式)、决策面方程13.ΣΣi=下的判别函数、决策面方程14.先验概率不等向什么方向移动15.ΣΣi j≠下的判别函数16.正态分布模式(协方差矩阵相等)下的对数似然比17.正态分布下,二分类先验概率相等,0-1损失函数,求错误率18.离散概率模型下的对数似然比19.推导离散概率模型下的判决函数20.极大似然估计的过程,PPT上P14的题目21.回顾正态分布的极大似然估计P1622.贝叶斯估计里面的条件风险和期望风险23.平方误差损失函数的条件下,θ的贝叶斯估计量是啥24.贝叶斯估计的一般步骤25.贝叶斯学习,N个样本与N-1个样本后验概率递推式26.单变量正态分布,已知方差,求均值的估计值P4227.了解期望最大算法(EM)P4828.隐马尔科夫模型里面的转移概率和发射概率29.估值问题的前向算法(求和)30.解码问题的思想,维特比方法的迭代式(找最大)31.概率密度函数在小区域内的估计32.最近邻法的错误率的范围33.k-近邻法的思路34.近邻法的快速算法有哪两个35.顶建立结构计算法的过程36.剪辑近邻法的思想37.parzen窗函数的性质以及常见parzen窗(核)函数38.窗(核)函数的实质是啥39.概率神经网络的训练和分类过程40.两类可分性判据Jij具有的性质41.类间离散度矩阵Sb和类内离散度矩阵Sw42.熵是越大越有助于分类还是越小越有助于分类43.Shannon熵和平方熵,熵可分离判据44.t-test中t的表达式以及自由度的表达式45.会写搜索树(构建搜索树,同一父节点,子节点J左小右大)46.搜索树的性质,一些概念,后继子节点数的计算公式47.分支定界算法(BAB)的要点48.搜索树左边还是右边的结构简单49.同一级中(同一父节点),J的值左边大还是右边大50.回顾特征选择的遗传算法51.wrapper方法的思想:直接把最终将要使用的模型的性能作为特征子集的评价标准,最终为给定的模型选择最有利于其性能的特征子集,缺点是需要多次训练模型52.PCA的基本步骤,协方差矩阵如何计算,矩阵求特征值、向量53.最优描述的K-L变换的基本过程54.为什么是最优?(均方误差)55.感知器、线性回归、Logistic要对样本增广化,即X0=156.感知器算法权重更新公式57.权重向量(不含W0)与分类面垂直58.感知器算法里面的两个不等式(一个有关理想权重和T次权重相似度,一个有关权重的模值)59.Pocket算法的思想60.根据线性回归损失函数梯度为0推导理想的权重61.广义逆是啥62.线性回归的损失函数63.自适应动态学习率与PMSProp64.动量法(Momentum)的权值更新公式65.随机梯度下降法(SGD)与批量(batch)的思想66.逻辑斯蒂函数是啥67.逻辑斯蒂函数的导数是啥68.逻辑斯蒂函数的交叉熵损失69.交叉熵损失的梯度是啥70.总结三个线性模型的Lin,画出函数曲线,总结三个的特点71.Fisher线性判别函数的思想是啥72.每个类别协方差矩阵的计算公式73.Fisher的目标函数,以及用SB和Sw表示的式子74.二分类问题的Fisher的类间SB和类间Sw分别等于啥75.最后向量的投影方向,判决门限76.线性支撑向量机SVM的动机(目的)是啥77.回顾向量到分类面的距离的表达式78.描述一下条件松弛后的最大间隔问题(求min啥,subject to啥)79.支撑向量机的损失函数Hinge Loss是啥,以及它对应的梯度80.二次规划问题(QP)是啥81.SVM对应于QP的各个参数是啥82.PrimeSVM化为拉格朗日目标函数是啥83.αn>0的样本落在边界上,被称为支撑向量84.对b求导得到的结论(上一题),对w求导得到的结论85.一对多策略的优点和缺点86.一对一策略的优点和缺点87.Softmax函数以及它的交叉熵损失88.Softmax交叉熵损失对权值的导数(链式法则)89.反向传播的链式法则90.输入图像尺寸,卷积核边长,通道数,填充数、步长和输出图像尺寸的关系91.参数量的计算92.明考夫斯基距离、兰氏距离、马氏距离93.近邻聚类法的思想94.层次聚类法计算两个簇的相关性的四种方法95.层次聚类法的时间复杂度、空间复杂度96.K-Means算法的过程97.K-Means算法的主要目标。

哈工大模式识别第3章

哈工大模式识别第3章
▪ Fisher线性判别函数是研究这类判别函数中 最有影响的方法之一。
▪ 对线性判别函数的研究就是从R.A.Fisher在 1936年发表的论文开始的。
▪ Fisher线性判别函数基本原理
– 设计线性分类器首先要确定准则函数,然后再利 用训练样本集确定该分类器的参数,以求使所确 定的准则达到最佳。
最佳法线向量W*
▪ 使Fisher准则函数JF达极大值的解,也就是按 Fisher准则将d维X空间投影到一维Y空间的最 佳投影方向。

是在两类正态分布但具有相同的
协方差矩阵Σ时,按最小错误率的贝叶斯决策
得到的结果。
如果P(ωi)=P(ωj),则最佳分界线就是两类概率 密度函数值相等的点的集合。
▪ 按Fisher准则,Sw=Σ1+ Σ2=2 Σ,
向量W的意义
▪ 设在该决策平面上有两个特征向量X1与X2,则
▪ W与该平面上任两点组成的向量(X1-X2)正交 ▪ W是该超平面的法线向量
X g(X) / ||W||
R0=w0 / ||W||
r Xp
正侧 R1: g>0
负侧
R2: g<0
H: g=0
g(X)、 w0的意义
▪ g(X)是d维空间任一点X到决策面H的距离的代数度量 ▪ w0体现该决策面在特征空间中的位置
3.2.2 广义线性判别函数
▪ 欲设计这样一个一维样本 的分类器,使其性能为:
▪ 线性判别函数:无能为力 ▪ 若设计判别函数(非线性)
g(x)=(x-a)(x-b) 决策规则
若:g(x)>0, 决策:X∈w1 g(x)<0, 决策:X∈w2
则可正确分类
广义线性判别函数
▪ 选择一种映射X→Y,将原样本特征向量X映射成另 一向量Y,从而可以采用线性判别函数的方法。

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。

哈工大模式识别-绪论

哈工大模式识别-绪论
实用文档
机器与人类识别事物的比较
▪ 人类:具有提取抽象概念的能力 人们在学习与认识事物中会总结出规律,
并把这些规律性的东西抽象成“概念”。人之所以 能“抽象出概念”,关键能分析事物中哪些是本质 ,哪些是表面现象,或由偶然因素引起的。 ▪ 机器:目前的抽象能力是很差的。
对样本辨别事物的最基本方法是计算。 要让机器准确地把握事物的本质,弄清分 辨事物的关键,从而正确辨别事物,实质上是要使 人能够研究出好的方法,提出好的算法,从而构造 出好的系统,使机器辨别事物的本领更强。
实用文档
成绩
▪ 卷面成绩:60% ▪ 平时成绩:20% ▪ 实验成绩:20%
实用文档
课件下载
▪ pr_hit@ ▪ 密码:hit123456
实用文档
第一章
绪论
实用文档
本章学习目的
▪ 什么是模式识别? ▪ 模式识别有什么用?哪里可以应用? ▪ 机器自动学习的最基本原理是什么?
实用文档
实用文档
二、模式的紧致性
▪ 分类器设计难易程度与模式在特征空间的分 布方式有密切关系
实用文档
临界点与内点
临界点:处于两类的边界上的点为临界点。 内点:非临界点。
实用文档
紧致集,具有下列性质:
▪ (1)临界点的数量与总的点数相比很少。 ▪ (2)集合中任意两个内点可以用光滑线连接,
在该连线上的点也属于这个集合。 ▪ (3)每个内点都有一个足够大的邻域,在该领
例:印刷体数字识别
▪ 向量表示 一个数字往往用一个N×M的
数组表示。如果N=5,M=7,则一 个数字就用5×7共35个网格是黑是 白来表示。如令黑为“1”,白为 “0”,一个数字就可用35维的二进 制向量表示。 ▪ 优点:简单。 ▪ 缺点: 稳定性差。这种表示与网格 的大小、字的笔划粗细、以及字在 网格中的位置及转向有关。

哈工大 模式识别第四章第五章.

哈工大 模式识别第四章第五章.
第四章
特征的选择与提取
2017/9/27
哈尔滨工业大学电信院 宿富林
1
§4.1 基本概念
如何确定合适的特征空间是设计模式识别系统另一 个十分重要,甚至更为关键的问题。 如果所选用的特征空间能使同类物体分布具有紧致 性,即各类样本能分布在该特征空间中彼此分割开 的区域内,这就为分类器设计成功提供良好的基础。 反之,如果不同类别的样本在该特征空间中混杂在 一起,再好的设计方法也无法提高分类器的准确性。 这一章要讨论的问题就是特征空间如何设计的问题
J ij(x1,x2 ,...,xd ) J ij(x1,x2 ,...,xd , x d 1 )
2017/9/27 哈尔滨工业大学电信院 宿富林 10
几种常用的可分性判据
以计算样本在特征空间离散程度为基础的准 则,称为基于距离的可分性判据(重点) 基于概率密度分布的可分性判据。 基于熵函数的可分性判据(不讲)
2017/9/27
哈尔滨工业大学电信院 宿富林
11
一、基于距离的可分性判据
基于距离的度量是用来进行分类的重要依据。 因为一般情况下同类物体在特征空间呈聚类状态, 即从总体上说同类物体内各样本由于具有共性,因 此类内样本间距离应比跨类样本间距离小。 Fisher准则(也可看成是特征提取方法)正是以使类间 距离尽可能大同时又保持类内距离较小这一种原理 为基础的。 同样在特征选择与特征提取中也使用类似的原理, 这一类被称为基于距离的可分性判据。
2017/9/27
哈尔滨工业大学电信院 宿富林
2
如何构造一个特征空间,即对要识别的事 物用什么方法进行描述、分析的问题?
1、物理量的获取与转换(原始测量) 这是指用什么样的传感器获取电信号,如摄取 景物则要用摄像机。可以称之为原始信息(原始测 量,得到测量空间)。 2、描述事物方法的选择与设计(特征形成) 在得到了原始信息之后,要对它进一步加工, 以获取对分类最有效的信息。 设计所要信息的形式是十分关键的。

(完整版)《模式识别》知识重点总结与计算题,推荐文档

(完整版)《模式识别》知识重点总结与计算题,推荐文档

0.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。

1.监督学习与非监督学习的区别:监督学习方法用来对数据实现分类,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(标号)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。

(实例:道路图)就道路图像的分割而言,监督学习方法则先在训练用图像中获取道路象素与非道路象素集,进行分类器设计,然后用所设计的分类器对道路图像进行分割。

 使用非监督学习方法,则依据道路路面象素与非道路象素之间的聚类分析进行聚类运算,以实现道路图像的分割。

2.动态聚类是指对当前聚类通过迭代运算改善聚类; 分级聚类则是将样本个体,按相似度标准合并,随着相似度要求的降低实现合并。

3. 线性分类器三种最优准则: Fisher准则:根据两类样本一般类内密集, 类间分离的特点,寻找线性分类器最佳的法线向量方向,使两类样本在该方向上的投影满足类内尽可能密集,类间尽可能分开。

该种度量通过类内离散矩阵Sw和类间离散矩阵Sb实现。

感知准则函数:准则函数以使错分类样本到分界面距离之和最小为原则。

其优点是通过错分类样本提供的信息对分类器函数进行修正,这种准则是人工神经元网络多层感知器的基础。

支持向量机:基本思想是在两类线性可分条件下,所设计的分类器界面使两类之间的间隔为最大, 它的基本出发点是使期望泛化风险尽可能小。

一、试问“模式”与“模式类”的含义。

如果一位姓王的先生是位老年人,试问“王先生”和“老头”谁是模式,谁是模式类?答:在模式识别学科中,就“模式”与“模式类”而言,模式类是一类事物的代表,概念或典型,而“模式”则是某一事物的具体体现,如“老头”是模式类,而王先生则是“模式”,是“老头”的具体化。

模式识别知识点

模式识别知识点

1、图像: 图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述,是物体的一种不完全、不精确,但在某种意义上是适当的表示。

2、数字图像处理:利用数字计算机或其它数字硬件,对从图像信息转换而来的电信号进行某些数学运算以期达到预想的结果。

3、图像数字化:将模拟图像经过离散化之后,得到用数字表示的图像。

包括采样和量化两个主要步骤。

4、分辨率:指映射到图像平面上的单个像素的景物元素的尺寸,单位:像素/英寸,像素/厘米;或者是指要精确测量和再现一定尺寸的图像所必需的像素个数,单位:像素*像素。

5、灰度图像:每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像,没有彩色信息。

6、彩色图像的概念:每个像素的信息由RGB 三原色构成的图像,其中RGB 是由不同的灰度级来描述的。

7、了解彩色三要素(亮度,色调,饱和度):亮度是人眼感受彩色光的明暗的程度,色调是光的颜色,饱和度是颜色的深浅程度。

8、了解图像数字化的量化技术分类:量化可分为均匀量化和非均匀量化。

均匀量化是简单地在灰度范围内等间隔量化。

非均匀量化是对像素出现频度少的部分量化间隔取大,而对频度大的量化间隔取小。

9、掌握简述数字图像信息的特点:[简答]信息量大,占用频宽,像素间相关性大,受人的因素影响大。

Chapter21、了解傅里叶变换的条件(狄里赫利条件):有限个间隔点,有限个极点,绝对可积。

一个周期为T 的函数f(t)在[-T/2,T/2]上满足狄利赫利(Dirichlet)条件,则在[-T/2,T/2]可以展成傅立叶级数。

表明了信号由哪些频率分量组成及其所占的比重。

2、会计算一维、二维连续信号的傅里叶变换: 一维:二维:3、熟悉二维离散信号的傅里叶变换的性质(比例性质、空间位移、频率位移、共轭对称性、平均值):4、了解拉格尔函数的基本知识: ,一个不完备的正交集;R(n,t)的取值只有+1和-1;R(n,t)是R(n-1,t)的二倍频。

Chapter31、熟悉图像对比度、直方图的定义:对比度是亮度的最大值与最小值之比。

模式识别考试

模式识别考试

简答题1. 什么是模式与模式识别模式识别: 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:模式是一些供模仿用的、完美无缺的标本。

2. 模式识别系统的组成信息获取,预处理,特征提取和选取,分类器设计,分类决策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采集训练样本,构成训练样本集。

样本应该具有典型性确定一个准则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?参数估计监督参数估计:样本所属类别及类条件总体概率密度函数的形式已知,某些参数未知非监督参数估计:已知总体概率密度函数形式但未知样本类别,要推断某些参数非参数估计:已知样本类别,未知总体概率密度函数形式,要求直接推断概率密度函数本身6. 近邻法的主要思想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?他是最近邻法的推广,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。

8.监督学习和非监督学习的区别监督学习的用途明确,就是对样本进行分类。

训练样本集给出不同类别的实例,从这些实例中找出区分不同类样本的方法,划定决策面非监督学习的用途更广泛,用来分析数据的内在规律,如聚类分析,主分量分析,数据拟合等等9. 什么是误差平法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。

10. 分级聚类算法有两种基本思路聚合法:把所有样本各自看为一类,逐级聚合成一类。

基本思路是根据类间相似性大小逐级聚合,每级只把相似性最大的两类聚合成一类,最终把所有样本聚合为一类。

分解法:把所有样本看做一类,逐级分解为每个样本一类。

模式识别的重点内容归纳

模式识别的重点内容归纳

模式识别的重点内容归纳定义:模式识别是指对表征事物或现象的各种形式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。

主要指用计算机来完成事物的自动识别工作。

机器识别,计算机识别,机器自动识别。

主要应用领域自动检测、字符识别,指纹识别,图像分析与处理、语音识别、通信、计算机辅助诊断、数据挖掘等学科。

模式识别研究目的利用计算机对客观对象进行分类,在一定的决策策略约束下,使识别的结果尽量与客观物体相符合。

模式识别的主要方法模板匹配、统计方法、句法方法、神经网络模式识别的分类监督分类:(判别分析Discriminant analysis)----将输入的“模式”归入已知的类别中。

非监督分类:(聚类clustering)-----将输入的“模式”归入到划分的未知类别中。

模式识别系统组成1,、图像的获取,通过传感器转化为电信号。

2、预处理包括A\D,二值化、图像平滑、变换、增强、恢复、滤波等,主要指图像处理。

3、特征提取和选择:在测量空间的原始数据通过变换获得在在特征空间中对被识别对象进行分类。

4、分类器设计:分类器设计主要功能是通过训练确定判决规则,使按此类判决规则分类时,错误率最低,将这些判决规则建成标准库。

5、分类决策:在特征空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。

“模式识别”主要工作就是如何设计一个模式分类器。

其内容归结为:(1)特征提取;(2)学习/训练;(3)分类。

模式识别系统设计步骤1设计目标检测器;2特征选取;3分类器设计;4分类器训练;5性能评估设计周期数据收集(Data collection) 特征选择(Feature Choice)模型选择(Model Choice) 学习训练(Training)性能评价(Evaluation) 计算复杂性(Computational Complexity)。

模式识别复习重点总结

模式识别复习重点总结

1.什么是模式及模式识别?模式识别的应用领域主要有哪些?模式:存在于时间,空间中可观察的事物,具有时间或空间分布的信息; 模式识别:用计算机实现人对各种事物或现象的分析,描述,判断,识别。

模式识别的应用领域:(1)字符识别;(2) 医疗诊断;(3)遥感; (4)指纹识别 脸形识别;(5)检测污染分析,大气,水源,环境监测; (6)自动检测;(7 )语声识别,机器翻译,电话号码自动查询,侦听,机器故障判断; (8)军事应用。

2.模式识别系统的基本组成是什么?(1) 信息的获取:是通过传感器,将光或声音等信息转化为电信息;(2) 预处理:包括A\D,二值化,图象的平滑,变换,增强,恢复,滤波等, 主要指图象处理;(3) 特征抽取和选择:在测量空间的原始数据通过变换获得在特征空间最能反映分类本质的特征;(4) 分类器设计:分类器设计的主要功能是通过训练确定判决规则,使按此类判决规则分类时,错误率最低。

把这些判决规则建成标准库; (5) 分类决策:在特征空间中对被识别对象进行分类。

3.模式识别的基本问题有哪些? (1)模式(样本)表示方法:(a )向量表示;(b )矩阵表示;(c )几何表示;(4)基元(链码)表示;(2)模式类的紧致性:模式识别的要求:满足紧致集,才能很好地分类;如果不满足紧致集,就要采取变换的方法,满足紧致集(3)相似与分类;(a)两个样本x i ,x j 之间的相似度量满足以下要求: ① 应为非负值② 样本本身相似性度量应最大 ③ 度量应满足对称性④ 在满足紧致性的条件下,相似性应该是点间距离的 单调函数(b)用各种距离表示相似性(4)特征的生成:特征包括:(a)低层特征;(b)中层特征;(c)高层特征 (5) 数据的标准化:(a)极差标准化;(b)方差标准化4.线性判别方法(1)两类:二维及多维判别函数,判别边界,判别规则 二维情况:(a )判别函数: ( ) (b )判别边界:g(x)=0; (cn 维情况:(a )判别函数: 也可表示为: 32211)(w x w x w x g ++=为坐标向量为参数,21,x x w 12211......)(+++++=n n n w x w x w x w x g X W x g T =)(为增值模式向量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

λ(αi | ωj ) be the loss incurred for taking action αi when the state of nature is ωj. action αi assign the sample into any class-Conditional risk ∑===cj j j j i i x P x R 1)|()|()|(ωωαλα for i = 1,…,aSelect the action αi for which R(αi | x) is minimumR is minimum and R in this case is called the Bayes risk = best reasonable result that can be achieved!λij :loss incurred for deciding ωi when the true state of nature is ωjg i (x) = - R(αi | x)max. discriminant corresponds to min. riskg i (x) = P(ωi | x)max. discrimination corresponds to max. posteriorg i (x) ≡ p(x | ωi ) P(ωi ) g i (x) = ln p(x | ωi ) + ln P(ωi )问题由估计似然概率变为估计正态分布的参数问题极大似然估计和贝叶斯估计结果接近相同,但方法概念不同Please present the basic ideas of the maximum likelihood estimation method and Bayesian estimation method. When do these two methods have similar results ?请描述最大似然估计方法和贝叶斯估计方法的基本概念。

什么情况下两个方法有类似的结果?I.Maximum-likelihood view the parameters as quantities whose values are fixed but unknown. The best estimate of their value is defined to be the one that maximizes the probability of obtaining the samples actually observed.II.Bayesian methods view the parameters as random variables having some known prior distribution. Observation of the samples converts this to a posterior density, thereby revising our opinion about the true values of the parameters.III.Under the condition that the number of the training samples approaches to the infinity, the estimation of the mean obtained using Bayesian estimation method is almost identical to that obtained using the maximum likelihood estimation method.最小风险决策通常有一个更低的分类准确度相比于最小错误率贝叶斯决策。

然而,最小风险决策能够避免可能的高风险和损失。

贝叶斯参数估计方法。

Vectorize the samples.Calculation of the mean of all training samples.Calculation of the covariance matrixCalculation of eigenvectors and eigenvalue of the covariance matrix. Build the feature space.Feature extraction of all samples. Calculation the feature value of every sample. Calculation of the test sample feature value.Calculation of the samples of training samples like the above step.Find the nearest training sample as the result.Exercises1. How to use the prior and likehood to calculate the posterior ? What is the formula ? 怎么用先验概率和似然函数计算后验概率?公式是什么?P(ωj | x) = p(x | ωj ) . P(ωj ) / p(x)∑=1)(j P ω, ∑=1)|(x P j ω2. What’s the difference in the ideas of the minimum error Bayesian decision and minimum risk Bayesian decision? What’s the condition that makes the minimum error Bayesian decision identical to the minimum risk Bayesian decision?最小误差贝叶斯决策和最小风险贝叶斯决策的概念的差别是什么?什么情况下最小误差贝叶斯决策和最小风险贝叶斯决策是一致的(相同的)?答:在两类问题中,若有12222111λλλλ-=-,即所谓对称损失函数的情况,则这时最小风险的贝叶斯决策和最小误差的贝叶斯决策方法显然是一致的。

the minimum error Bayesian decision: to minimize the classification error of the Bayesian decision.the minimum risk Bayesian decision: to minimize the risk of the Bayesian decision.if R(α1 | x) < R(α2 | x) action α1: “decide ω1” is takenR(α1 | x) = λ11P(ω1 | x) + λ12P(ω2 | x)R(α2 | x) = λ21P(ω1 | x) + λ22P(ω2 | x)3. A person takes a lab test of nuclear radiation and the result is positive. The test returns a correct positive result in 99% of the cases in which the nuclear radiation is actually present, and a correct negative result in 95% of the cases in which the nuclear radiation is not present. Furthermore, 3% of the entire population are radioaetively eontaminated. Is this person eontaminated?一人在某实验室做了一次核辐射检测,结果是阳性的。

当核辐射真正存在时,检测结果21返回正确的阳性概率是99%;当核辐射不存在时,结果返回正确的阴性的概率是95%。

而且,所有被测人群中有3%的人确实被辐射污染了。

那么这个人被辐射污染了吗? 答: 被辐射污染概率1()0.03P ω=未被辐射污染概率2()0.97P ω=X 表示阳性,X 表示阴性,则有如下结论:1(|)0.99P X ω=,2(|)0.95P X ω=。

则11121(|)()0.990.03(|)0.380.990.03(10.95)0.97(|)()i ii P X P P X P X P ωωωωω=⨯==≈⨯+-⨯∑ 21(|)1(|)0.62P X P X ωω=-=根据贝叶斯决策规则有:21(|)(|)P X P X ωω>所以这个人未被辐射污染。

4. Please present the basic ideas of the maximum likehood estimation method and Bayesianestimation method. When do these two methods have similar results ?请描述最大似然估计方法和贝叶斯估计方法的基本概念。

什么情况下两个方法有类似的结果?答:I. 设有一个样本集χ,要求我们找出估计量ˆθ,用来估计χ所属总体分布的某个真实参数θ使得带来的贝叶斯风险最小,这就是贝叶斯估计的概念。

(另一种说法:把待估计的参数看成是符合某种先验概率分布的随机变量;对样本进行观测的过程,就是把先验概率密度转化为后验概率密度,这样就利用样本的信息修正了对参数的初始估计值)II. 最大似然估计法的思想很简单:在已经得到试验结果的情况下,我们应该寻找使这个结果出现的可能性最大的那个θ作为真θ的估计。

III.在训练样本数目接近无穷时,使用贝叶斯估计方法获得的平均值估计几乎和使用最大似然估计的方法获得的平均值一样题外话:Prior + samplesI.Maximum-likelihood view the parameters as quantities whose vales are fixed but unknown. The best estimate of their value is defined to be the one that maximizes the probability of obtaining the samples actually observed.II.Bayesian methods view the parameters as random variables having some known prior distribution. Observation of the samples converts this to a posterior density, thereby revising our opinion about the true values of the parameters.III.Under the condition that the number of the training samples approaches to the infinity, the estimation of the mean obtained using Bayesian estimation method is almost identical to that obtained using the maximum likehood estimation method.5.Please present the nature of principal component analysis.请描述主成分分析法的本质答:主成分分析也称主分量分析,旨在利用降维的思想,把多指标转化为少数几个综合指标。

相关文档
最新文档