Устройство для классификации объектов

 

Изобретение относится к авт1 и вычислительной технике, в част1 устройствам для классификации обт их признакам, и может быть испол в биологии, физике и других об Цель изобретения состоит в повышен ности устройства. Поставленная цел гается путем распределения объеь областям за счет проведения лини{ ла моделей классов произвольной 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G 06 К 9 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3944354/24-24 (22) 13.08.85 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (71) Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР и Институт биологической физики АН СССР (72) Ж. М. Агаджанян и В. В. Шугайло (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 546909, кл. G 06 К 9/00, 1977.

Патент США № 3826184, кл. 340 — 146.3, опублик. 1978.

„„Я0„„1290377 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАСС

ЦИИ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к авт и вычислительной технике, в част устройствам для классификации объ их признакам, и может быть испол в биологии, физике и других о

Цель изобретения состоит в повыше ности устройства. Поставленная цел гается путем распределения объе областям за счет проведения лини" ла моделей классов произвольной

2 ил.

1290377

Изобретение относится к распознаваник> образов, в частности к устройствам для классификации объектов по их признакам, и может быть использовано в биологии, физике и других областях науки и техники, где необходимо определять принадлежность обьекта к тому или иному классу по совокупности признаков, распределение которых может отличаться от нормального.

Цель изобретения — повышение To!IJIO» I0 ти устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — изображение двух классов по одной паре признаков и их линии разделения. 15

Устройство включает в себя первый 1, второй 2 и третий 3 регистры, первый 1»шифратор 4, первый коммутатор 5, первыи

6 и второй 7 блоки памяти, первук> группу 8 ключей, четвертый 9 и пятый !О регистры, счетчик 11, первый 12 и второй 13 >О регистры сдвига, второй коммутатор 14, вторую группу 15 ключей, первую группу элементов ИЛИ 16, делитель 17 частоты, генератор 18 импульсов, шестой регистр 19, иroрой дешифратор 20, первую группу 21 счетчиков, компаратор 22, вторую группу 23 с-етчиков, вторую группу элементов ИЛИ 24. На чертеже также показаны цифроаналоговый преобразователь 25 и формирователь 26, а также входы 27 — 30 и выходы 31- 35.

Работа устройства состоит из трех этапов: первый этап обучения, второй этап обучения и классификация.

На первом этапе обучения на вход 27 устройства подаются поочередно сигналы признаков объектов одного класса из нескольких классов, на которые нужно будет З5 затем разбивать объекты, и сигналы адреса, по которым эти признаки будут записаны.

Одновременно на вход 28 устройства поступают сигналы управления записью адресов и признаков. Адрес записи сигналов приail;lков поступает в регистр 1, ден1ифриру=тся дешифратором 4, который выбирает второи 2 или третий 3 регистр для записи соответствующего сигнала признака. Сигналы пер вой пары признаков записыв" þòñÿ и регисгры 2 и 3 через группу элементов ИЛИ >.

Коды этих регистров опреде i»ior координаты точки объекта на двумерной плоско;— ти. Они поступают на адресный1 вход блока 6. По установленному адресу считывается из блока б число, которое через коммутатор 14 и группу элементов ИЛИ 24 поступает на выход 31 устройства. К имеющемуся числу прибавляется единица, и оно вновь записывается в блок б с входа 27 устройства. Выбор блока памяти для aaiiиcu осуществляет дешифратор 4. Таким ооразом, в блоке б хранятся числа, величина 55 которых равна числу объектов с признаками, определяемыми адресами хранения этих чисел. Эти действия повтопяются для всс-.

iiap признаков и всех об.ьектов одного класса.

Одновременно с записью чисел в блок 6 происходит считывание содержимого блоков

6 и 7 и отображение информации на экране видеоконтрольного устройства (не показано). Скорость вывода информации определяет частота генератора 18. Адрес отображаемой в каждый момент точки определяется с1етчиком 1, информация с выхода которого через коммутатор 5 поступает на адресные входы памяти. Управление коммутатор осуществляется от делителя 17 частоты. Считанная информация сразу нескольких точек изображения загружается в регистры 12 и 13 сдвига, откуда поочередно выдвигается по импульсам от генератора 18 и через вторую группу 15 ключей поступает на зход цифроаналогового преобразователя 25. Аналоговый сигнал с его выхода поступает на выход 33 устройства в качестве видеосигнала, на выход 34 поступают синхросигналы от делителя частоты. Записанные в блок 6 признаки отображаются

iIa экране в виде трехмерного изображения, два измерения которого составляют величины признаков. а третье — число объектов с одинаковыми признаками. Различные пары признаков объектов одного класса записыва>стся на разныс страницы блока 6, Выбор номера страницы осуществляет первая гругпа ключей 8, пропускающая сигнал записи голько на нужные страницы. Код номера используемых страниц хранится в четвертом регистре, за груж аемом от ЭВМ через вход 27 устройства. После того, как обучающая послсдовательность сигналов, состоящая из сигналов признаков разных объектов, относяш,ихся к одному классу, полностью записана в блок 6, поочередIio отображают все страницы этого блока

:>а экране. Для этого в пятый регистр 10 записывается or ЗВМ код, который управляaTOpOi1 rp 11i1oH 15 H.!lions»H Tali, ITO Ila вход цифроаналorîâîão преобразователя ?5 проходяг сигналы только» тех страниц блока 6, на которых записана информация первой пары признаков. Одновременно разреlll3åòñÿ отображение одной страницы блока 7, Hа которой пока ничего не записано. Запись»а эту страницу разрешается кодом четвертого регистра 9. Наблюдая изображеIIèå одноH пары п3раметров на экр3не, оператоз обозначает гpaJIHI;I I класса по этой паре, например, световым пером (не показано), обводя нужный участок на экране.

При э-ом коды каждой точки обводки ноступаloT через вход 30 устройства на формирозатель 26, 3 оттуда через группу

:>лементэв ИЛИ 1б на регистры 2 и 3. Одновременно формируется запрос на прерыва»Не ЗВМ на четвертом выходе устройства.

По прег.ь1ванию происходит запись в блок 7 каждой точки обводки границ класса. Одновремен1но линия обводки отображается на

1290377

10 экране. Затем выбирается вторая пара признаков, и весь процесс повторяется, После обводки границ одного класса весь процесс повторяется для других классов. На этом первый этап обучения заканчивается.

На втором этапе обучения отображают на экране все классы объектов по одной паре признаков, разбиение на пары признаков для всех классов одинаковое. При этом на экране появляется изображение разных классов, отличающиеся, например цветом, за счет разного кода этих классов в блоке 7 (фиг. 2). При пересечении изображений нескольких классов (на фиг. 2 показано пересечение двух классов) оператор проводит линию раздела, деля общую для нескольких классов область на площади, пропорциональные относительной частоте появления объектов каждого класса в этой области, руководствуясь числом и яркостью точек объектов каждого класса. Эту операцию можно осуществить с помощью ЭВМ. Разделение проводят для всех параметров. Затем полученные пересекающиеся области заполняют при помощи ЭВМ кодами классов, записывая соответствующие коды в блок 7 через вход 27 устройства. На этом второй этап обучения заканчивается. В результате обучения в блоке 7 оказываются сформированными непересекающиеся модели всех классов, по которым осуществляется классификация обьектов.

При классификации на вход 27 устройства поступают сигналы признаков неизвестного об.ьекта. Аналогично обучающей последовательности признаки этого объекта попарно записываются в регистры 2 и 3, и тем самым адресуют блок 7. Считаннь и по этому адресу код через второй коммутатор 14 поступает в шестой регистр

19 и дешифрируется дешифратором . 20.

Сигнал с одного из выходов дешифратора

20 поступает на вход какого-либо счетчика первой группы 21, в зависимости от кода в регистре 19. и добавляет в выбранный счетчик единицу. То же самое повторяется для всех остальных пар признаков. В результате в счетчиках первой группы накапливаются различные числа, в зависимости от того, к какому классу принадлежит исследуемый объект по каждой паре признаков. После анализа всех признаков одного объекта компаратор 22 по команде

ЭВМ, поступающей на второй вход устройства, определяет счетчик, содержащий максимальное число, и по этому числу выби рают один из счетчиков второй группы 23.

В выбранный счетчик добавляется единица.

Таким образом, счетчики второй группы считают число объектов каждого класса, их содержимое может быть прочитано ЭВМ через

55 вторую группу элементов ИЛИ 24

3! устройства.

Формула изобретеная

Устройство для классификации о содержащее первый регистр, входы являются первым и вторым входами ства, а выход подключен к одном первого дешифратора, другой вход го является вторым входом уст второй и трети и регистры, входы соединены с соответствующими в первого дешифратора и элементов И вой группы, входы которых являю вым и третьим входами устройства, ды второго и третьего регистров чены к одним входам первого комм другие входы которого соединены с ми счетчика и делителя частоты, блок памяти, один вход которого я первым входом устройства, другие по ны к соответствующим выходам пер шифратора, первого коммутатора и первой группы, а выход соединен с входом первого регистра сдвига, друг которого подключен к генератору сов, выход которого соединен с вхо, лителя частоты, выход которого по к входу счетчика, и вторую груп ментов ИЛИ, от u«aio eecw тем, чт лью повышения точности устройст содержит второй блок памяти, один в торого является первым входом устр другие подключены к соответствующи дам первого дешифратора, первого к тора и ключей первой группы, вто гистр сдвига, входы которого соединен ходами генератора импульсов и второ ка памяти, четвертый и пятый ре одни входы которых являются первь дом устройства, другие подключены к ствующим выходам первого дешифра выход четвертого регистра соединен с ми ключей первой группы, второй татар, входы которого подключены к дам элементов ИЛИ первой группы, и второго блоков памяти, а выходы иены с одними входами элементов второй группы, выход которых являет вым выходом устройства, вторую груп чей, входы которых подключены к в пятого регистра и первого и второго ров сдвига, а выход является вторым дом устройства, и последовательно со ные шестой регистр, вход которого п чен к выходу второго коммутатора, дешифратор, счетчики первой группы, ратор, управляющий вход которого ется вторым входом устройства, и ки второй группы, выход которых под к другим входам элементов ИЛИ группы.

1290377 сна 7

Составитель А. Романов

Редактор Э. Слиган Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 7906/50 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4