1.3　模式识别的应用

模式识别是一种智能的活动，它包括分析和判断两个过程。随着计算机性能的提高、互联网技术的迅速发展、理论研究的深入以及和其他研究领域（如机器学习、数学、统计学、生物学等）的促进、融合，现在模式识别技术已经被普遍地应用于生物学（自动细胞学、染色体特性研究、遗传研究）、天文学（天文望远镜图像分析、自动光谱学）、经济学（股票交易预测、企业行为分析）、医学（心电图分析、脑电图分析、医学图像分析）、工程（产品缺陷检测、特征识别、语音识别、自动导航系统、污染分析）、军事（航空摄像分析、雷达和声呐信号检测和分类、自动目标识别）、安全（指纹识别、人脸识别、监视和报警系统）等领域。

本书基于MATLAB实现不同模式识别方法的应用，以酒瓶颜色的分类为主。由不同材料制成的不同颜色和项目的玻璃必须被分类，以获得高质量的可回收原料。在玻璃回收厂，玻璃瓶被分类放置到容器中，然后一起熔化处理产生新的玻璃。在这个过程中，玻璃瓶被分选到不同容器这一步是很重要的，因为生产玻璃的不同客户需要不同的颜色，并且回收的瓶子颜色混杂，对瓶子的分类没有预先设定。在这种情况下，多数操作员根据经验手工分选回收的瓶子，以使生产的玻璃达到期望的颜色。这既费时又费力，而通过模式识别的方法分类，则既解放了生产力，又提高了效率。表1-1为59组三元色数据，其中前29组作为训练数据，后30组作为测试数据。前29组数据的类别已经给出。

表1-1　三元色数据

续表

本书分类器的设计都是基于MATLAB 2016实现的。MATLAB软件是实现各种相关算法的大众化软件，2016版的MATLAB已经集成了100多种神经网络的工具箱及其他算法的工具箱，使用简单方便。