ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی و ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻭﻳﮋگی ها:سومین بخش OCR

ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی و ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ-سومین و آخرین بخش OCR

باﺯﻧﻤﺎیی و ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ :

ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی ﺗﺼﺎﻭﻳﺮ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻧﻘﺶ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎﻱ ﺑﺎﺯﺷﻨﺎﺳﻲ ﺣﺮﻭﻑ ﺍﻳﻔﺎ ﻣﻲكند. در ﺳﺎﺩﻩﺗﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ، ﺗﺼﺎﻭﻳﺮ ﺳﻄﺢ ﺧﺎﻛﺴﺘﺮﻱ ﻳﺎ ﺑﺎﻳﻨﺮﻱ ﺑﻪ ﻳﻚ ﺑﺎﺯﺷﻨﺎﺳﻲ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﺩﺍﺩﻩ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻟﻴﻜﻦ ﺩﺭ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎﻱ ﺑﺎﺯﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﻤﻨﻈﻮﺭ ﺍﺟﺘﻨﺎﺏ ﺍﺯ ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ ﺍﺿﺎﻓﻲ ﻭ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺩﻗﺖ ﺍﻟﮕﻮﺭﻳﺘﻤﻬﺎ، ﻳﻚ ﺭﻭﺵ ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی ﻓﺸﺮﺩﻩ ﺗﺮ ﻭ ﺑﺎ ﻗﺪﺭﺕ ﺗﻤﺎﻳﺰ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻴﺎﺯ است. ﺑﺮﺍﻱ ﺍﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺍﻱ ﺍﺯ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ ﻫﺮ ﻛﻼﺱ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻣﻲشوند ﻛﻪ ﺑﻪ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺁﻥ ﺍﺯ ﺳﺎﻳﺮ ﻛﻼﺳﻬﺎ ﻛﻤﻚ ﻣﻲ گیرد. ﺩﺭ ﻋﻴﻦ ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮﺍﺕ ﻣﺸﺨﺼﺎﺕ ﺍﻋﻀﺎﻱ ﻳﻚ ﻛﻼﺱ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ. ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎﻱ ﺍﻧﺘﺨﺎﺏ ﺷﺪﻩ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺍﻋﻮﺟﺎﺟﻬﺎ ﻭ ﺗﻐﻴﻴﺮﺍﺕ ﺍﺣﺘﻤﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﻛﺎﺭﺍﻛﺘﺮﻫﺎ ﺩﺭ ﻳﻚ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﺧﺎﺹ پیدا كنند، ﺗﻐﻴﻴﺮﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﭘﺪﻳﺪﻩﺍﻱ ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮﺍﻥ « ﻧﻔﺮﻳﻦ ابعادی » (Curse of Dimensionality) به ما ﻫﺸﺪﺍﺭ ﻣﻲ ﺩﻫﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻳﻚ ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ ﻣﺤﺪﻭﺩ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺑﺨﻮﺍﻫﻴﻢ ﺍﺯ ﻳﻚ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﺓ ﺁﻣﺎﺭﻱ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻛﻨﻴﻢ، ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ ﺑﻄﻮﺭ ﻣﻨﻄﻘﻲ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﻛﻮﭼﻚ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮﻃﺒﻖ ﻳﻚ ﻗﺎﻧﻮﻥ ﺗﺠﺮﺑﻲ، ﺗﻌﺪﺍﺩ ﺍﻟﮕﻮﻫﺎﻱ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ ﻫﺮ ﻛﻼﺱ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ 5 تا 10 برابر ابعاد بردار ویژگی انتخابی باشد. در عمل مقتضیات ﺭﻭﺷﻬﺎﻱ ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی، ﺍﻧﺘﺨﺎﺏ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺑﺮﺍﻱ ﻳﻚ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﺧﺎﺹ ﺭﺍ ﺑﺎ ﻣﺸﻜﻞ ﻣﻮﺍﺟﻪ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺍﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺭﺍ ﻧﻴﺰ ﺑﺎﻳﺪ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮﺍﺭ ﺩﺍﺩ ﻛﻪ ﺁﻳﺎ ﺣﺮﻭﻑ ﻳﺎ ﻛﻠﻤﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﻣﻲ ﺑﺎﻳﺴﺖ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﻮﻧﺪ  ﺟﻬﺖ ﻭ ﺍﻧﺪﺍﺯﺓ ﻣﺸﺨﺼﻲ ﺩﺍﺭﻧﺪ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ، ﺩﺳﺘﻨﻮﻳﺲ ﻳﺎ ﭼﺎﭘﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﻭ ﻳﺎ ﻣﻤﻜﻦ ﺍﺳﺖ ﺗﺎ ﭼﻪ ﺣﺪ ﺑﻮﺳﻴﻠﺔ ﻧﻮﻳﺰ ﻣﻐﺸﻮﺵ ﺷﺪﻩ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺍﺯ ﻃﺮﻑ ﺩﻳﮕﺮ ﺩﺭ ﻣﻮﺭﺩ ﺣﺮﻭﻓﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺷﻜﻞ ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. (ﻣﺎﻧﻨﺪ ’a‘ ﻭ ’A‘) ﻣﻤﻜﻦ ﺍﺳﺖ ﻻﺯﻡ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻴﺶ ﺍﺯ ﻳﻚ ﻛﻼﺱ ﺍﻟﮕﻮ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻛﺎﺭﺍﻛﺘﺮ ﺧﺎﺹ ﺗﻌﻠﻖ ﻳﺎﺑﺪ.
ﻫﻤﺎﻧﻄﻮﺭ ﻛﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺷﺪ، ﺑﺎﺯﻧﻤﺎیی ﻳﻚ ﻣﺮﺣﻠﺔ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﻣﻬﻢ ﺩﺭ ﺣﺼﻮﻝ ﺭﺍﻧﺪﻣﺎﻥ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮﺍﻱ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎﻱ ﺑﺎﺯﺷﻨﺎﺳﻲ ﺣﺮﻭﻑ ﺍﺳﺖ؛ ﻟﻴﻜﻦ ﺟﻬﺖ ﺩﺳﺘﻴﺎﺑﻲ ﺑﻪ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻻﺯﻡ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺳﺎﻳﺮ ﻣﺮﺍﺣﻞ ﻧﻴﺰ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﮔﺮﺩﻧﺪ ﻭ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻤﻮﺩ ﻛﻪ ﺍﻳﻦ ﻣﺮﺍﺣﻞ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻧﻤﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻳﻚ ﺭﻭﺵ ﺧﺎﺹ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ، ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺧﺮﻭﺟﻲ ﻣﺮﺣﻠﺔ ﭘﻴﺶ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵ ﺭﺍ ﺑﻪ ﻣﺎ ﺩﻳﻜﺘﻪ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻭ ﻳﺎ ﺣﺪﺍﻗﻞ ﻣﺎ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺍﻧﺘﺨﺎﺑﻤﺎﻥ ﻣﺤﺪﻭﺩ ﻣﻲ ﺳﺎﺯﺩ. ﺑﻌﻀﻲ ﺍﺯ ﺭﻭﺷﻬﺎﻱ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎ ﺑﺮ ﺭﻭﻱ ﺗﺼﺎﻭﻳﺮ ﺳﻄﺢ ﺧﺎﻛﺴﺘﺮﻱ ﺣﺮﻭﻑ ﻣﻨﻔﺮﺩ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. ﺩﺭﺣﺎﻟﻴﻜﻪ ﺳﺎﻳﺮ ﺭﻭﺷﻬﺎ ﺑﺮ ﺭﻭﻱ ﺳﻤﺒﻠﻬﺎﻱ ﺑﺎ ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ ﻣﺮﺗﺒﺔ 4 یا 8 كه از ﺗﺼﻮﻳﺮ ﺑﺎﻳﻨﺮﻱ ﺍﺻﻠﻲ ﺟﺪﺍ ﮔﺮﺩﻳﺪﻩ ﻳﺎ ﺑﺮ ﺭﻭﻱ ﺳﻤﺒﻠﻬﺎﻱ ﻧﺎﺯﻙ ﺷﺪﻩ ﻳﺎ ﺑﺮ ﺭﻭﻱ ﻛﺎﻧﺘﻮﺭ ﺳﻤﺒﻠﻬﺎ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﻣﻲ ﮔﺮﺩﻧﺪ.
ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﺍﻳﻦ، ﻧﻮﻉ ﻓﺮﻣﺖ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎﻱ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﺷﺪﻩ ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ ﺑﺎ ﻧﻴﺎﺯﻣﻨﺪﻳﻬﺎﻱ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﺓ ﻣﻨﺘﺨﺐ ﻣﻄﺎﺑﻘﺖ ﺩﺍﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎﻱ ﻧﻮﻉ ﮔﺮﺍﻓﻲ ﻳﺎ ﮔﺮﺍﻣﺮﻱ ﺑﺮﺍﻱ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﻫﺎﻱ ﺳﺎﺧﺘﺎﺭﻱ ﻳﺎ ﻧﺤﻮﻱ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ.
ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎﻱ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﻛﻪ ﻓﺮﺿﺎﹰ ﺗﻨﻬﺎ ﺩﻭ ﻳﺎ ﺳﻪ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻣﺠﺰﺍ ﺩﺍﺭﻧﺪ، ﺑﺮﺍﻱ ﺩﺭﺧﺘﻬﺎﻱ ﺗﺼﻤﻴﻢ ﮔﻴﺮﻱ ﺍﻳﺪﻩ ﺁﻝ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﺮﺩﺍﺭﻫﺎﻱ ﻭﻳﮋﮔﻲ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﺩﻳﺮ ﺣﻘﻴﻘﻲ، ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﻫﺎﻱ ﺁﻣﺎﺭﻱ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﻧﻴﺰ ﻣﻤﻜﻦ ﺍﺳﺖ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﻳﻚ ﺭﻭﺵ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﭼﻨﺪ ﻃﺒﻘﻪ ﻳﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﻫﺎﻱ ﻣﻮﺍﺯﻱ (ﻛﻪ ﺩﺭ ﺁﻥ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ ﺍﺯ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪﻱ ﻛﻨﻨﺪﻩ های ﻣﺠﺰﺍ ﺩﺭ ﺣﺼﻮﻝ ﻧﺘﻴﺠﺔ ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺩﺧﺎﻟﺖ ﺩﺍﺭﻧﺪ) ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﻴﺮﻧﺪ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻤﻜﻦ ﺍﺳﺖ ﻭﻳﮋﮔﻴﻬﺎﻱ ﺩﺍﺭﺍﻱ ﭼﻨﺪ ﻓﺮﻣﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺍﺯ ﺣﺮﻭﻑ ﻭﺭﻭﺩﻱ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﮔﺮﺩﻧﺪ.