Структурные методы распознавания

Когда объекты сложны и число возможных описаний велико, неудобно считать, что каждое описание определяет класс. Так обстоит дело, например, в задачах идентификации портретов, отпечатков пальцев, при распознавании слитной речи или китайских иероглифов. В таких случаях распознавание может быть проведено лишь с использованием описания каждого объекта, а не просто с помощью классификации.

Для того чтобы представлять иерархическую (древовидную) структурную информацию, содержащуюся в каждом образе, т. е. описывать образ при помощи более простых подобразов, а каждый подобраз снова описывать еще более простыми подобразами и т. д., был предложен синтаксический, или структурный, подход. Этот подход основан на аналогии между структурой образов (иерархической или древовидной) и синтаксисом языков. В рамках синтаксического подхода считается, что образы строятся из соединенных различными способами подобразов, так же как фразы и предложения строятся путем соединения слов, а слова составляются из букв. Очевидно, что такой подход полезен только в том случае, когда распознавать выбранные простейшие подобразы, называемые непроизводными элементами, легче, чем сами образы. «Язык», который обеспечивает структурное описание образов в терминах множества непроизводных элементов и операций композиции этих элементов, иногда называют «языком описания образов». Правила композиции непроизводных элементов обычно задают при помощи так называемой грамматики языка описания образов.

Процесс распознавания осуществляется после идентификации в объекте непроизводных элементов и составления описания объекта. Распознавание состоит в синтаксическом анализе, или грамматическом разборе, «предложения», описывающего данный объект. Эта процедура устанавливает, является ли это предложение синтаксически (или грамматически) правильным по отношению к заданной грамматике. Параллельно синтаксический анализ дает некоторое структурное описание предложения (обычно в виде древовидной структуры).