模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。
本课程从模式识别的基本概念入手,在特征选取的基础上,主要介绍统计模式识别,聚类分析,糊模式识别的基础理论和基本方法。统计模式识别主要介绍以线性分类器为核心的确定性统计分类,以及以贝叶斯分类器为核心的随机统计分类。除此以外,神经网络模式识别,支持向量机方法和深度学习理论也会在本课程中做简单介绍。
本课程的学习环节包含:观看讲课视频并参与讨论、完成单元测试、完成实验作业、参加期末考试。
成绩分为三级计分制:分别为优秀、合格、不合格;
总评成绩为85分至100分为优秀,可获得优秀证书;总评成绩为60分至84分为合格,可获得合格证书。
具有一定的数学基础,掌握了线性代数以及概率论与数理统计两门课程涉及到的知识。
本课程共分为7个板块的内容:
Module 01 模式识别的基本概念和应用
包括模式识别的主要方法,监督模式识别与非监督模式识别,模式识别系统举例,模式识别系统的典型构成。
Module 02 模式聚类、相似性测度和聚类准则
包括动态聚类算法,C均值算法,ISODATA方法,基于样本与核的相似性度量的动态聚类算法。
Module 03 判别函数及几何分类的方法
包括线性判别函数的基本概念,Fisher线性判别分析,感知器,最小平方误差判别,多类线性分类器,分段线性判别函数。
Module 04 基于贝叶斯决策理论的决策方法
包括最小错误率贝叶斯决策,最小风险贝叶斯决策,两类错误NeymanPearson决策与ROC曲线,正态分布时的统计决策,最大似然估计,贝叶斯估计与贝叶斯学习,概率密度估计的非参数方法。
Module 05 特征选择与特征提取
包括特征的评价准则,基于类内类间距离的可分性判据,基于概率分布的可分性判据,基于熵的可分性判据,利用统计检验作为可分性判据,特征选择的最优算法,特征选择的次优算法。
Module 06 模糊关系与模糊矩阵的基本理论
包括模糊集的基本知识,模糊C均值算法,改进的模糊C均值算法。
Module 07 神经网络进行模式识别法的基本思想和方法
包括神经元与感知器,用多个感知器实现非线性分类,采用反向传播算法的多层感知器,多层感知器网络用于模式识别,神经网络结构的选择,前馈神经网络与传统模式识别方法的关系。
[1]杨杰 郭志强《模式识别及MATLAB实现》,电子工业出版社,2017年。
[2]郭志强 杨杰《模式识别及MATLAB实现--学习与实验指导》, 电子工业出版社,2017年。
[3]Christopher M. Bishop《Pattern Recognition and Machine Learning》springer, 2006年。
[4]西奥多里德斯《模式识别》(英文版 第4版),机械工业出版社,2009年。
[5]Richard O.Duda,PeterE.Hart,DavidG.Stork《模式识别》 (第2版), Wiley出版社,2001年。
[6]张学工《模式识别》(第3版),清华大学出版社,2010年。
[7]孙即祥《现代模式识别》,国防科技大学出版社,2001年。
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