Подходы к распознаванию зрительных паттернов

I. Гештальтпсихология: распознавание паттернов основано на восприятии целого стимульного образа. Отдельные части целостной конфигурации приобретают свое значение, находясь в составе целого. Принципы организации паттернов (рис. 3.6): а) близость: элементы, близко расположенные во времени или пространстве, имеют тенденцию восприниматься вместе; б) сходство: одинаковые элементы, входящие в одну структуру, имеют тенденцию восприниматься вместе; в) хорошее продолжение: элементы, образующие непрерывное плавное направление, имеют тенденцию восприниматься вместе; г) замыкание: фигуры, видимые не полностью, имеют тенденцию достраиваться в уме до полной фигуры [Андерсон, 2002].

Рис. 3.6. Принципы организации паттернов

II. Принцип обработки информации «сверху вниз» и «снизу вверх». Распознавание паттерна начинается с отдельных его частей, суммирование которых ведет к опознанию всего паттерна; либо распознавание паттерна ведет к опознанию его компонентов. Выбор системы распознавания зависит от наличия контекста.

III. Сравнение с эталоном: распознавание паттернов происходит при наличии совпадения сенсорных стимулов с соответствующей внутренней мысленной формой (эталоном), которых образуется большое количество в процессе приобретения жизненного опыта.

IV. Подетальный анализ: распознавание паттернов происходит после анализа элементарных свойств входных стимулов, т. е. прежде чем произойдет оценка информации зрительного паттерна в полном объеме, осуществляется минимальный анализ его составных частей (эксперименты Ярбуса).

Рис. 3.7. Черты лица, опознаваемые в контексте всего профиля (а), вне контекста опознать труднее (б). Однако если эти черты изобразить более полно и реалистично (в), они опознаются легче

V. Опознание по прототипу: распознавание паттерна происходит при наличии совпадения воспринимаемого паттерна с абстрактным или идеальным умственным паттерном. В долговременной памяти хранятся не конкретные эталоны и не детальные признаки многочисленных паттернов, которые человек опознает, а своеобразная абстракция паттернов, которая служит в качестве прототипа. Паттерн сопоставляется с прототипом, и при наличии сходства происходит его опознание.

Распознавание зрительных образов человеком включает зрительный анализ на входном этапе и хранение информации в долговременной памяти.