Reconhecimento de padrões | Importância do reconhecimento de padrões

Conteúdo

Introdução

Serou então é tudo lógica difusa

Era o período pré-coroa e eu fui ao cinema. Antes do começo do filme, o hino nacional foi tocado. Todos se levantaram voluntariamente e respeitosamente. Eu vi alguns deles cantando em voz alta. Um homem (talvez do exército) até saudou a bandeira exibida na tela. Um estrangeiro que estava perplexo, porém, levantei devagar observando o público.

No incidente anterior, Eu mencionei várias ações (de pé, cantando e acenando) do público que foi acionado por tocar uma melodia musical familiar. Suponha que o teatro tenha 100 audiências e construir uma tabela de dados imaginária de ações.

Açao
Contar
De pé
100
Cantando
30
Saudando
1

Se eu substituir a Ação Global por ‘comportamento Padrão’, ou simplesmente ‘Padrão’ você pode ver que o padrão mais comum é de pé e o padrão raro é ondulação. O estrangeiro, embora confuso, seguiu o padrão mais comum. Observe que nosso mundo está cheio de padrões. A natureza está cheia de padrões.

É divertido imitar os gestos e a fala de outras pessoas, como celebridades. Isso significa simplesmente capturar padrões de comportamento e linguagem..

Eu não confio nas palavras, Eu até questiono as AÇÕES, mas eu não duvido dos PADRÕES

O que é um padrão?

Um padrão é um fenômeno que se repete regularmente de acordo com uma regra ou condição estabelecida.

Na postagem do meu blog acima, Eu mencionei que a música é sobre padrões melodiosos. Neste artigo, Vou me concentrar nos padrões em geral e em sua importância no aprendizado humano e de máquina.

Aprendizagem humana e reconhecimento de padrões

Aprender é a ruptura constante de um antigo padrão, uma descoberta que substitui algo antigo por algo novo.

Humanos e animais aprendem com a ajuda de seus sentidos. Aprender ajuda a identificar e reconhecer os padrões ao nosso redor. O processo de reconhecimento de padrões envolve combinar as informações recebidas com as que já estão armazenadas no cérebro.. Fazer a conexão entre memórias e informações percebidas é uma etapa no reconhecimento de padrões chamada identificação..

Reconhecer padrões

O reconhecimento de padrões requer a repetição de experiências. Todas as descobertas e invenções até hoje são o resultado das habilidades de reconhecimento de padrões dos humanos.

Os humanos tendem a ver padrões em todos os lugares. Eles são importantes ao fazer comparações, julgamentos e ganhar conhecimento; tendemos a ficar desconfortáveis ​​com o caos e o acaso, como o estranho que ficava perplexo nos filmes.

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Por que padrões?

Encontrar padrões é a essência da sabedoria.

Encontrar padrões é extremamente importante. Os padrões simplificam nossa tarefa.

Vamos pegar o exemplo simples da soma dos números do 1 al 10, o que é 55.

1 + 2 + 3 +… + 10 = 55

Agora, a soma de 11 uma 20 isto é 10 × 10 + 55 = 155

E da mesma forma, a soma de 21 uma 30 isto é 20 × 10 + 55 = 255.

Nós podemos continuar com isso Padrão fazer uma soma de 10 números consecutivos. As fórmulas matemáticas nada mais são do que representações concisas de padrões.

Tipos de padrões

Abaixo está um exemplo de um padrão lógico.

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Os padrões de imagem ajudam a classificar as informações nas imagens. Padrões musicais melodiosos podem ser identificados com sequências musicais.

Padrões de design

O arquiteto Christopher Alexander descreveu pela primeira vez linguagem padrão e Padrões de design.

Um padrão de design é um plano que fornece uma solução geral para os tipos de problemas semelhantes que você encontrará repetidamente em qualquer campo de atividade.. Aqui está um exemplo.

Iterando com o loop “para” de Python

O loop for do Python abstrai o Padrão de design do iterador tão completamente que a maioria dos programadores de Python nem mesmo estão cientes do padrão de design de objeto em execução abaixo da superfície. O loop for executa uma atribuição repetida, executando seu bloco recuado de código uma vez para cada elemento da sequência que você está iterando.

some_primes = [2, 3, 5]
para prime em alguns_primes:
    imprimir(melhor) #saída 2 3 4

Matemática e padrões

A matemática às vezes é chamada de ciência dos padrões. O conceito mais importante em matemática é uma função. Uma função é uma representação abstrata de um padrão. de forma similar, cada campo de atividade tem padrões.

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Aqui, a função y = f (x) = 3x mostrado como padrão numérico acima. O padrão mostra os valores da sequência, mas uma função pode produzir qualquer valor da sequência padrão diretamente.

Padrões de dados em estatísticas

As visualizações gráficas, como as histogramas nas estatísticas, são úteis para ver padrões nos dados. Os padrões nos dados são comumente descritos em termos de centro, extensão, forma e características incomuns.

Algumas distribuições comuns têm rótulos descritivos especiais, como simétricas, em forma de sino, enviesado, etc. Isso é útil na análise exploratória de dados. Probabilidade é usada para antecipar padrões nos dados.

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de forma similar, cada campo de atividade tem padrões. Por exemplo, oncologistas estudam os padrões das células cancerosas para determinar a profilaxia.

Portanto, identificar padrões é uma maneira fácil de entender, organizar e classificar as informações.

Padrões em mineração de dados

Hoje em dia, os dados são estruturados (base de dados, planilha, etc.) como não estruturado (imagens, documentos, etc.). Encontrar dados relevantes é um grande desafio para as partes interessadas.

As ferramentas de mineração de dados realizam análises de dados para descobrir padrões de dados importantes que contribuem significativamente para as estratégias de negócios e pesquisas científicas..

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Padrões em aprendizado de máquina

O aprendizado de máquina usa matemática, estatísticas e conhecimento específico do domínio e dados para resolver problemas complexos.

O que é aprendizado de máquina? Aqui está uma definição muito simples.

O aprendizado de máquina está mudando as coisas (dados) em números e encontrar padrões nesses números.

Para encontrar padrões, algoritmos são usados. Um algoritmo é um conjunto específico de etapas para realizar uma tarefa.

uma “algoritmo“No aprendizado de máquina, é um procedimento executado em dados para criar o aprendizado de máquina”modelo. ” Um aprendizado de máquina algoritmo é escrito para derivar o modelo. a modelo identifique o padrões em dados que encaixar a conjunto de dados. Encaixar é sinônimo de “encontrar padrões nos dados”.

UMA “modelo"No aprendizado de máquina, é o resultado de um algoritmo de aprendizado de máquina executado em dados.

Um modelo representa o que foi aprendido usando um algoritmo de aprendizado de máquina. É basicamente uma função matemática que pode ser ajustada a novos dados adaptando os seus parametros.

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Modelos eles são como a equação geral a partir de uma linha y = a + bx, Enquanto padrões eles são como uma equação específica, por exemplo, y = 5 + 2x. O aprendizado de máquina é generalizar corretamente para situações completamente novas.

A tarefa básica do aprendizado de máquina é criar um modelo que possa prever ou classificar diferentes padrões de dados. Uma das aplicações disso é a classificação de dados indesejados ou indesejados.

Os algoritmos melhoram de forma adaptativa seu desempenho conforme o número de amostras disponíveis para aprendizagem aumenta.

Dois tipos principais de aprendizado de máquina são aprendizado de máquina supervisionado e não supervisionado.

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O reconhecimento de padrões em uma abordagem supervisionada é chamado de classificação. Esses algoritmos usam uma metodologia de dois estágios para identificar o padrões. O primeiro estágio é o desenvolvimento / construção do modelo e a segunda etapa envolve a previsão de objetos novos ou invisíveis.

Aprendizagem não supervisionada é um tipo de aprendizado de máquina que procura padrões previamente não detectados em um conjunto de dados sem rótulos pré-existentes e com supervisão humana mínima.

Classificação isto é aprendizagem supervisionada, Enquanto o agrupamento é aprendizagem não supervisionada.

Aprendizagem profunda é uma forma especializada de aprendizado de máquina inspirada em como o cérebro funciona. O aprendizado profundo usa redes neurais artificiais para tarefas de padrão mais complexas, como processamento de áudio e imagem, processamento de linguagem natural, etc.

A imagem a seguir diferencia o aprendizado profundo de outras técnicas de aprendizado de máquina.

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Aprendizado de máquina x reconhecimento de padrão

O aprendizado de máquina é uma forma de reconhecimento de padrões que consiste basicamente na ideia de treinar máquinas para reconhecer padrões e aplicá-los a problemas práticos.. O aprendizado de máquina é uma função que pode aprender com os dados e continuar atualizando-se iterativamente para ter um melhor desempenho., mas o reconhecimento de padrões não aprende problemas, mas pode ser codificado para aprender padrões.

Aplicativos de reconhecimento de padrões:

A verdade está fora de todos os padrões fixos.

  • Processamento de linguagem natural Aplicativos como verificadores ortográficos e gramaticais, detectores de spam, ferramentas de tradução e análise de sentimento dependem fortemente de métodos de reconhecimento de padrões. As expressões regulares são úteis para identificar padrões de texto complexos para processamento de linguagem natural.
  • Acusação, O desempenho é exibido como gráficos de dispersão e caixa e análise de imagens
    O reconhecimento de padrões é usado para fornecer inteligência de reconhecimento humano para máquinas que são necessárias no processamento de imagens.
  • Visão computacional
    O reconhecimento de padrões é usado para extrair características significativas de amostras de imagens / vídeo fornecido e usado em visão computacional para vários
    aplicações como imagens biológicas e biomédicas. A identificação do tumor é um exemplo clássico.
  • Análise sísmica
    A abordagem de reconhecimento de padrões é usada para descoberta, imagem e interpretação de padrões temporais em registros de matriz sísmica.
    O reconhecimento de padrões estatísticos é implementado e usado em diferentes tipos de modelos de análise sísmica.
  • Classificação / análise de sinal de radar
    Métodos de processamento de sinais e reconhecimento de padrões são usados ​​em várias aplicações de classificação de sinais de radar, como detecção de minas terrestres e
    EU IRIA.
  • Reconhecimento de voz
    O maior sucesso no reconhecimento de voz foi obtido usando paradigmas de reconhecimento de padrões, tratando cada palavra como uma unidade..
  • Identificação de impressão digital
    Muitos métodos de reconhecimento de impressão digital são usados ​​para
    realizar comparação de impressões digitais a partir das quais o reconhecimento de padrão está se aproximando
    é amplamente utilizado.

conclusão

Quando os padrões quebram, novos mundos surgem.

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Os padrões estão em toda parte e fazem parte da nossa vida. Precisamos nos sintonizar para identificá-los e reconhecê-los. O futuro da humanidade depende do reconhecimento de padrões. Desnecessário dizer que o avanço tecnológico é altamente dependente da adoção de novos e antigos padrões..

Sobre o autor

Soy Prasad TVSNV, um profissional de TI e consultor com mais de 15 anos de experiência no gerenciamento de projetos de TI em áreas como indústrias de telecomunicações, petróleo e farmacêutico. Também tem 5 anos de experiência em gerenciamento de projetos não relacionados a TI. Além da programação, meus interesses incluem ouvir música, escrever cartas, ler livros e inventar. Você pode entrar em contato comigo no meu LinkedIn perfil.

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