Разработка системы распознавания символов на основе генетических алгоритмов

1. Разработка системы распознавания символов на основе генетических алгоритмов.

Курсовая работа студента 4-го курса факультета радиофизики и
компьютерных технологий, кафедры информатики и
компьютерных систем
Репина Павла Геннадьевича
Научный руководитель: Афанасьев Геннадий Константинович
доцент кафедры информатики и компьютерных систем

2.

Структурная схема генетического алгоритма.
Гены
от
высоко
адаптированных
или
приспособленных
особей
будут
распространяться
в
увеличивающемся
количестве
потомков
на
каждом
последующем
поколении.
2

3.

Основные операторы ГА
• Кроссовер (из (A, B, C, D, E) и (a, b, c, d, e)
получится (A, B, c, d, E)).
• Инверсия (из (1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0) получится
(1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0)).
• Мутация (из (1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0) получится
(1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0) ).
3

4. Цель работы

Разработка генетического алгоритма, с
помощью которого можно распознавать
рукописные символы. Его использование
и оценка.
4

5.

Схема финкционирования ГА
Выбрать 2 особи из популяции.
Произвести оператор кроссовера.
Выполнить оператор мутации.
Выполнить оператор инверсии.
Полученная хромосома новая популяция
Увеличить номер эпохи t = t+1.
Продолжать, с пункта 3, k раз, пока не
выполнится условие остановки.
Если не выполнилось, вернуться к пункту 2.
5

6. Создание базы данных картинок

6

7. Применим к картинкам черно-белый фильтр, чтоб убрать все ненужные неточности на фото. Если мы рисуем непосредственно на компьютере, этот пу

Фильтрация
Применим к картинкам черно-белый
фильтр, чтоб убрать все ненужные
неточности на фото. Если мы рисуем
непосредственно на компьютере, этот
пункт не требуется.
7

8. Выравнивание и центрирование

В итоге получаем все картинки, такого вида, что справа,
для того, чтобы фитнесс быстрее становился
максимальным, так как не придется поворачивать каждую
картинку по отдельности.
8

9. Применение генетического алгоритма.

Для начала, надо
разбить все картинки на
одинаковое количество
активных частей, с
которыми мы и будем
работать. Потом
преобразуем в массив
нулей и единиц.
9

10. Применение генетического алгоритма.

Фитнесс вычисляем по количеству несоответствий
единиц и нулей в массиве изучаемом и данном. В
этой задаче фитнесс есть количественная доля
совпадения данного и исследуемого числа на
картинке.
10

11.

Результат
Окно программы с результатами
Совпадения для каждого числа,
после какого-то количества циклов.
11

12. Заключение

Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
ОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновнойОсновной
12

13.

Заключение
Алгоритм нуждается в улучшении,
однако цель курсовой работы
выполнена: разработана система
распознавания символов с
помощью генетических алгоритмов.
13

14. Спасибо за внимание