Классификация объектов с использованием теории распознавания образов: Методические указания для самостоятельных занятий по подготовке к лабораторным работам по курсу «Техническая кибернетика», страница 8

Кроме того, для оценки результатов работы алгоритмов выявления кластеров используется анализ таблиц расстояний между центрами кластеров, количества объектов в классах и дисперсий по каждому признаку для каждого кластера. Эта информация позволяет изменять параметры алгоритмов в направлении улучшения качества получаемого разбиения объектов на классы.

Полное решение задачи автоматической классификации, как правило, предполагает также построение описания полученных кластеров и решающего правила, различающего выделенные классы. В этом случае основное отличие задачи автоматической классификации от задачи распознавания заключается в том, что классы, на которые надо разбить объекты, не заданы, т. е. Отсутствует обучающая последовательность. Так как обучающая последовательность первоначально не задана, а формируется в процессе решения задачи, то построение решающего правила называют самообучением распознаванию образов.

 2 Индивидуальное задание

Написать  программу, осуществляющую классификацию объектов методом автоматической классификации.

Для проверки работоспособности программы по своему варианту  (номер в журнале) ввести исходные данные, распечатать листинг программы, таблицу исходных данных и результатов. При выполнении задания к значениям X1 в четных вариантах 1 прибавляется 1, в нечетных - отнимается 1 . К значениям X2 в 2 четных номерах прибавляется 1.

Порядок выполнения работы

1.  Смоделировать распознающую систему,  написать и отладить про    грамму на языке программирования высокого уровня для классификации объектов с произвольными значениями признаков. Программа должна запрашивать у пользователя значения обучающей выборки (или читать их из файла), выдавать на экран или принтер исходные данные и результат классификации.

2.  Для проверки работоспособности программы по своему варианту  (номер в журнале) ввести исходные данные, распечатать листинг программы, таблицу исходных данных и результатов. При выполнении задания к значениям X1 в четных вариантах 1 прибавляется 1, в нечетных - отнимается 1 . К значениям X2 в 2 четных номерах прибавляется 1.

3.  Сделать выводы о применимости метода.

4.  Оформить отчет, в котором привести листинг программы, копии экранов и результаты  работы программы. Сделать выводы о применимости метода.

Содержание отчета

Наименование и цель работы; основные положения кратких сведений из теории; индивидуальное задание, в котором привести листинг программы, копии экранов и результаты  работы программы. Вывод по работе.

Контрольные вопросы

5.  В чем отличие задачи автоматической классификации от задачи распознавания?

6.  Дайте геометрическую интерпретацию гипотезы “компактности” образов.

7.  Перечислите методы оценки качества различных вариантов классификации заданного множества объектов.

Лабораторная работа № 5

ПРОСТЕЙШИЙ АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ КЛАСТЕРОВ.

Цель работы: Изучить алгоритм выявления кластеров, выявить преимущества и недостатки метода. Написать  программу, позволяющую классифицировать объекты данным методом.

1 Краткие сведенья из теории

Простейший алгоритм выявления кластеров заключается в следующем. В качестве центра первого кластера Z1 выбирается любой из заданных векторов объектов из выборки, подлежащей классификации, и задается произвольная неотрицательная пороговая величина Т; для удобства можно считать, что =. После этого вычисляется расстояние между вектором  и центром кластера . Если >T, то =- центр нового кластера V2, иначе зачисляется в первый кластер V1. Подобным образом расстояния от каждого нового объекта  до каждого из полученных центров кластеров вычисляются и сравниваются с пороговой величиной Т. Если все эти расстояния превосходят значение порога Т, то учреждается новый центр кластера, в противном случае вектор зачисляется в кластер с самым близким к нему центром.