Пространство признаков
Рассмотрим подробнее процесс восприятия, например, строчной буквы а рецепторами — входным слоем нейросети. Конфигурация возбужденных рецепторов, порождая прохождение возбуждения через внутренние слои нейросети (образуя путь возбуждения), задавала возбуждение (не затухшее по пути) одного из нейронов выходного слоя, определяющего: "Это буква а".
Устойчивость подобной схемы по отношению к множеству конфигураций возбуждений рецепторов, соответствующих одной только букве а, вряд ли высока. Такое непосредственное распознавание осуществляется далеко не всегда, ибо наше образование базируется на признаках и определениях (правилах вывода).
Как характеризуется строчная буква а? Это кружок, к которому справа примыкает палочка с хвостиком вправо. А прописная буква "А"? Две палочки с перекладинкой. Но ведь буква Н тоже соответствует этому определению. Тогда следует добавить: прописная "А" — это две палочки, соединенные вверху. (Кстати, соединение вверху может быть изза небрежности лишь обозначено. Тогда о намеке на него можно судить по наклону палочек. Дальнейшая небрежность приведет к неразличимости букв А и Я.)
Значит, существует ряд признаков, лежащих в основе определений. Ясно, что такой способ распознавания гораздо устойчивее к искажениям и особенностям почерка, однозначен и надежен. Ведь при изображении буквы А возможны не только небрежность в верхнем соединении палочек, но и различный наклон буквы, длина боковых палочек, место расположения перекладины, ее наклон, и т.д. Искажение приведет к сомнениям лишь при сходстве с цифрой 4, с телеграфным столбом или с греческой буквой Л. Но даже в этом случае окончательный вывод может быть сделан на основе контекста, т.е. по использованию дополнительных признаков.
Значит, в нашем случае необходимо ввести такие признаки, как наличие кружка, палочек, хвостиков, их взаимного расположения, т.е. построить пространство признаков, преобразовать в это пространство входные изображения, и тогда получим более определенное и устойчивое к искажениям заключение.
Перевод входного изображения в пространство признаков значительно расширяет возможности обзора — масштабирования, размещения, поиска угла наклона, т.е. позволяет с более высокой достоверностью производить распознавание.
Например, изображение танка может в разных ракурсах накладываться на входной слой рецепторов и запоминаться: «и это — танк», «и это — тоже танк» и т.д. Но если ввести определение «танк — это массивный корпус на гусеничном ходу, а сверху — башня с дулом пушки и все такое зелененькое», то в любом случае при распознавании будут приняты меры предосторожности.
