Продукционная система Туэ для решения задачи структурного распознавания образов

Abstract

One of widely used mathematical apparatuses for the solution of pattern recognition problems are productional systems. The computing formalism in the form of productional systems is characterized by uniformity of structure of the rules, a natural modularity of decomposition on subsystems, sufficient flexibility of the scheme of management and its changeability. These properties of productional systems are especially useful for the organization of parallel calculations. From the point of view of the theory of algorithms, pattern recognition problem is considered as parallel carrying-out branching processes. In these processes, each way sets an individual trajectory of transformation of word descriptors in the search count of the solution of a task. In this article, the use of Tue modified productional system is proposed for the effective solution of a problem of structural pattern recognition. Effective generation of branching processes in modified productional system is based on receiving quantitative estimates of branchings and defi nition of the maximum number of elementary converters for technology of parallel calculations. The modified system has built-in means for natural parallel generation of branching productional processes and for analysis of created discrete objects in the form of a set of mutually supplementing conclusions. These conclusions have independent value for the organization of parallel calculations if the solved task allows the uniform description on the basis of model of the calculations operated by a data flow. = Одним из возможных способов решения задач распознавания образов являются продукционные системы. Вычислительный формализм в виде продукционных систем характеризуется однородностью состава правил, естественной модульностью декомпозиции на подсистемы, достаточной гибкостью схемы управления и ее модифицируемостью. Данные свойства продукционных систем особенно полезны при организации параллельных вычислений. С точки зрения теории алгоритмов задача структурного распознавания образов рассматривается как параллельно выполняющиеся ветвящиеся процессы, в которых каждый путь задает индивидуальную траекторию преобразования слов-дескрипторов в поисковом графе решения задачи. Нами предлагается использовать модифицированную продукционную систему Туэ для эффективного решения задачи структурного распознавания образов. Эффективная генерация ветвящихся процессов в системе Туэ основывается на получении количественных оценок ветвлений и определении максимального количества элементарных преобразователей для технологии безотступных вычислений. Модифицированная система имеет встроенные средства для естественной параллельной генерации ветвящихся продукционных процессов и анализа создаваемых дискретных объектов в виде набора взаимно дополняющих выводов, служащих основой стратегий параллельных выводов. Данные выводы имеют самостоятельную ценность для организации параллельных вычислений, если решаемая задача допускает однородное описание на основе модели вычислений, управляемых потоком данных.