Интеллектуальные робототехнические системы


Распознавание по методу аналогий.


Этот метод очень хорошо знаком студентам (знание решения аналогичной задачи помогает в решении текущей задачи).

Рассмотрим этот метод на примере задачи П. Уинстона [5] по поиску геометрических аналогий, представленном на рис. 4.4. Среди фигур второго ряда требуется выбрать X

{1, 2, 3, 4, 5} такое, что A так соотносится с B, как C соотносится с X, и такое, которое лучше всего при этом подходит. Для решения задачи необходимо понять, в чем разница между фигурами A и B (наличие/отсутствие жирной точки), и после этого ясно, что лучше всего для C подходит X=3 .

Решение таких задач предполагает описание изображения и преобразования (отношения между фигурами на изображениях), а также описание изменения отдельных фигур, составление правил и оценка изменений.

Задача поиска геометрических аналогий

Рис. 4.4.  Задача поиска геометрических аналогий

В качестве примера запишем три правила, показывающие, каким образом одно изображение (исходное) становится результирующим (рис. 4.5).

Правило 1 (исходное изображение):k выше m,k выше n,n внутри m

Правило 2 (результир. изображение):n слева m

Правило 3 (масшабирование, повороты):

kисчезло

mизменение масштаба 1:1, вращение 00

nизменение масштаба 1:2, вращение 00

Правила преобразования

Рис. 4.5.  Правила преобразования

Отметим важные моменты при таких преобразованиях. В исходном и результирующем изображениях допускаются отношения ВЫШЕ, ВНУТРИ, СЛЕВА, В результате преобразования изображение может стать МЕНЬШЕ, БОЛЬШЕ, испытать ПОВОРОТ или ВРАЩЕНИЕ, ОТРАЖЕНИЕ, УДАЛЕНИЕ, ДОБАВЛЕНИЕ. Написание правил лучше всего начинать с проведения диагональных линий через центры фигур. Лишние отношения (СПРАВА ОТ и СЛЕВА ОТ, ВЫШЕ и НИЖЕ, ИЗНУТРИ и СНАРУЖИ,) использовать не рекомендуется.

Теперь задачи распознавания мы можем решать достаточно просто, записав для отношений правила 1, 2, 3 и проведя сопоставление, например так, как это сделано для следующей задачи: найти X такое, что A

B , как C
X (рис. 4.6).

Пример задачи распознавания по аналогии

Рис. 4.6.  Пример задачи распознавания по аналогии

Правило 1Правило 2Правило 3Результат

A

B

kвыше m

kслева m

k, m масштаб 1:1 поворот 00

C

1

xвыше y

yвыше x

x, y масштаб 1:1 поворот 00

C

2

xвыше y

yслева x

x, y масштаб 1:1 поворот 00

C

3

xвыше y

xслева y

x, y масштаб 1:1 поворот 00

Сопоставление успешно
<


Начало  Назад  Вперед