JP2684857B2 - 認識判断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対象物の各種特徴デ−
タに応じて該対象物の認識判断を行える装置に関するも
のである。
タに応じて該対象物の認識判断を行える装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図７はこの種の従来の認識判断装置の概
要を示すものである。73はテンプレ−ト比較器で、71は
テンプレ−ト比較器73の信号入力端子、72は、テンプレ
−ト比較器73の信号出力端子、74〜77は予め用意された
入力信号パタ−ンのテンプレ−ト、79は学習器、78は学
習器79の教師信号入力端子である。
要を示すものである。73はテンプレ−ト比較器で、71は
テンプレ−ト比較器73の信号入力端子、72は、テンプレ
−ト比較器73の信号出力端子、74〜77は予め用意された
入力信号パタ−ンのテンプレ−ト、79は学習器、78は学
習器79の教師信号入力端子である。
【０００３】信号入力端子71から、認識対象となる一連
の信号がテンプレ−ト比較器73に入力される。テンプレ
−ト比較器73は、入力された信号のパタ−ンと74〜77の
それぞれのテンプレ−トとを比較し、誤差の最も少ない
テンプレ−トの番号を、認識結果として出力端子に出力
する。出力結果が誤っていた場合には、入力信号が所属
すべきテンプレ−トの番号が教師信号入力端子78から学
習器79に入力され、所定のテンプレ−トを修正すること
によって学習を行い、認識率の改善を図っていた。
の信号がテンプレ−ト比較器73に入力される。テンプレ
−ト比較器73は、入力された信号のパタ−ンと74〜77の
それぞれのテンプレ−トとを比較し、誤差の最も少ない
テンプレ−トの番号を、認識結果として出力端子に出力
する。出力結果が誤っていた場合には、入力信号が所属
すべきテンプレ−トの番号が教師信号入力端子78から学
習器79に入力され、所定のテンプレ−トを修正すること
によって学習を行い、認識率の改善を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の認
識判断装置においては、認識対象となる入力信号をテン
プレ−トとただ単純に比較し、その誤差を演算するだけ
であり、入力デ−タが変動した場合、認識性能が低下す
るという課題をかかえていた。又、入力された信号を全
テンプレ−トと比較しなければならず、比較過程に非常
に長い時間が必要であった。さらには、分類認識させた
いパタ−ンの種類と同数のテンプレ−トを用意しなけれ
ばならず、大容量のテンプレ−ト用メモリ−が必要であ
ると共に、テンプレ−トを修正する事によって学習を行
なうため、学習に長い時間を要した。 本発明はかかる
点に鑑み、認識性能が良く、学習、認識処理を短時間で
効率的に行うことが可能で、しかもテンプレ−ト等を必
要としない認識判断装置を提供しようとするものであ
る。
識判断装置においては、認識対象となる入力信号をテン
プレ−トとただ単純に比較し、その誤差を演算するだけ
であり、入力デ−タが変動した場合、認識性能が低下す
るという課題をかかえていた。又、入力された信号を全
テンプレ−トと比較しなければならず、比較過程に非常
に長い時間が必要であった。さらには、分類認識させた
いパタ−ンの種類と同数のテンプレ−トを用意しなけれ
ばならず、大容量のテンプレ−ト用メモリ−が必要であ
ると共に、テンプレ−トを修正する事によって学習を行
なうため、学習に長い時間を要した。 本発明はかかる
点に鑑み、認識性能が良く、学習、認識処理を短時間で
効率的に行うことが可能で、しかもテンプレ−ト等を必
要としない認識判断装置を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号入力部
と、前記信号入力部からの入力信号に応じて量子化を行
なう量子化器と、単一又は複数の経路入力端子と、単一
又は複数の経路出力端子を有し、前記量子化器の出力に
応じて、経路の選択を行なう経路選択部とによって構成
した単位認識ユニットを複数個組み合わせて、入力デ−
タ数に対応した複数の木分岐構造を有し、１つの木分岐
構造中に、多層の階層を有するようにネットワ−クを構
成し、隣合う木分岐の同一階層の単位認識ユニットに入
力する信号の差分値を演算する差分器を各階層ごとに設
け、前記差分器の出力を、各木分岐構造中のより下層に
位置する単位認識ユニットの信号入力端子に入力するよ
うにした認識判断装置である。
と、前記信号入力部からの入力信号に応じて量子化を行
なう量子化器と、単一又は複数の経路入力端子と、単一
又は複数の経路出力端子を有し、前記量子化器の出力に
応じて、経路の選択を行なう経路選択部とによって構成
した単位認識ユニットを複数個組み合わせて、入力デ−
タ数に対応した複数の木分岐構造を有し、１つの木分岐
構造中に、多層の階層を有するようにネットワ−クを構
成し、隣合う木分岐の同一階層の単位認識ユニットに入
力する信号の差分値を演算する差分器を各階層ごとに設
け、前記差分器の出力を、各木分岐構造中のより下層に
位置する単位認識ユニットの信号入力端子に入力するよ
うにした認識判断装置である。
【０００６】
【作用】以上のように構成した装置のネットワ−クの各
木分岐構造の最上層の単位認識ユニットの信号入力部
に、対象物の各種特徴デ−タを入力する。前記隣合う木
分岐構造間に、各階層ごとに設けた差分器は、隣合う木
分岐構造の同一階層の単位認識ユニットに入力する入力
信号の差分値を演算し、各木分岐構造のより下層の単位
認識ユニットの信号入力部に入力する。従って、第２層
目以後の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係
を更に詳しく見た場合の判断をする事になり、装置全体
の認識性能を大きく向上させることが出来る。各木分岐
構造の各階層の単位認識ユニットは、量子化器の出力に
応じて、ネットワ−クのより下層に位置する単位認識ユ
ニットとの結合経路を切り換え、最下層までの選択経路
を決定し、認識結果が得られるもので、高速に認識処
理、及び対象物の学習が行える。
木分岐構造の最上層の単位認識ユニットの信号入力部
に、対象物の各種特徴デ−タを入力する。前記隣合う木
分岐構造間に、各階層ごとに設けた差分器は、隣合う木
分岐構造の同一階層の単位認識ユニットに入力する入力
信号の差分値を演算し、各木分岐構造のより下層の単位
認識ユニットの信号入力部に入力する。従って、第２層
目以後の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係
を更に詳しく見た場合の判断をする事になり、装置全体
の認識性能を大きく向上させることが出来る。各木分岐
構造の各階層の単位認識ユニットは、量子化器の出力に
応じて、ネットワ−クのより下層に位置する単位認識ユ
ニットとの結合経路を切り換え、最下層までの選択経路
を決定し、認識結果が得られるもので、高速に認識処
理、及び対象物の学習が行える。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による認識判断装置に用いる単
位認識ユニットの第１の実施例を示すものである。1は
信号入力部で、信号入力端子1aを介して入力した、認識
の対象となる特徴デ−タを量子化器2に入力する。量子
化器2は、入力された特徴デ−タを量子化し、量子化し
た値を経路選択部3に入力する。3aは経路入力端子、3b1
及び3b2は経路出力端子で、単位認識ユニットを組み合
わせてネットワ−クを構成するときに、これらの端子を
相互に連結するものである。経路選択部3は、量子化器2
から入力された値に基づいて、経路入力端子3aと、経路
出力端子3b1又は3b2との連結の仕方を変化させる様に構
成してある。
位認識ユニットの第１の実施例を示すものである。1は
信号入力部で、信号入力端子1aを介して入力した、認識
の対象となる特徴デ−タを量子化器2に入力する。量子
化器2は、入力された特徴デ−タを量子化し、量子化し
た値を経路選択部3に入力する。3aは経路入力端子、3b1
及び3b2は経路出力端子で、単位認識ユニットを組み合
わせてネットワ−クを構成するときに、これらの端子を
相互に連結するものである。経路選択部3は、量子化器2
から入力された値に基づいて、経路入力端子3aと、経路
出力端子3b1又は3b2との連結の仕方を変化させる様に構
成してある。
【０００８】図２は、経路入力端子を複数個（この場合
には3a1、3a2の２個）設けた例を示すものであり、図１
と同様の動作をさせる事ができる。
には3a1、3a2の２個）設けた例を示すものであり、図１
と同様の動作をさせる事ができる。
【０００９】図３は本発明による認識判断装置に用いる
単位認識ユニットの第２の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路選択部3を、１個の経路入力端子3a1
を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3b2
を有する経路出力部3bと、スイッチ3cとによって構成し
たものである。スイッチ3cは、量子化器2から入力され
た値に基づき、経路入力部3aの経路入力端子3a1と経路
出力部3bの経路出力端子3b1又は3b2との連結の仕方を切
り換えるようにしてある。
単位認識ユニットの第２の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路選択部3を、１個の経路入力端子3a1
を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3b2
を有する経路出力部3bと、スイッチ3cとによって構成し
たものである。スイッチ3cは、量子化器2から入力され
た値に基づき、経路入力部3aの経路入力端子3a1と経路
出力部3bの経路出力端子3b1又は3b2との連結の仕方を切
り換えるようにしてある。
【００１０】図４は本発明による認識判断装置に用いる
単位認識ユニットの第３の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路選択部3を、１個の経路入力端子3a1
を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3b2
を有する経路出力部3bと、経路荷重部3cとによって構成
したものである。荷重3c1、及び3c2は、経路出力部3bの
経路出力端子3b1及び3b2に出力する経路出力信号に加え
る重みで、荷重器 3c0は、量子化器2の出力する値に応
じて、これらの荷重を変化させる。荷重3c1及び3c2は、
経路入力部から入力された経路信号を重み付けし、経路
出力部3bは、この重み付けした経路信号を経路出力端子
3b1及び3b2に出力する。
単位認識ユニットの第３の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路選択部3を、１個の経路入力端子3a1
を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3b2
を有する経路出力部3bと、経路荷重部3cとによって構成
したものである。荷重3c1、及び3c2は、経路出力部3bの
経路出力端子3b1及び3b2に出力する経路出力信号に加え
る重みで、荷重器 3c0は、量子化器2の出力する値に応
じて、これらの荷重を変化させる。荷重3c1及び3c2は、
経路入力部から入力された経路信号を重み付けし、経路
出力部3bは、この重み付けした経路信号を経路出力端子
3b1及び3b2に出力する。
【００１１】図５は本発明による認識判断装置に用いる
単位認識ユニットの第４の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路入力部3aを、複数の経路入力端子か
らの入力信号を加算する加算器3a0によって構成し、
又、経路出力部3bを、経路信号をしきい値処理するしき
い値処理器3b0によって構成したものである。加算器3a0
は、3a1から3a8までの８個の経路入力端子から入力され
た経路信号を加算して、経路選択器3cに入力する。経路
選択器3cは、量子化器2の出力する値に応じて、前記加
算した経路信号を、どの様に経路出力端子へ出力するか
を決定する。経路選択器3cは、既に図３、図４にて説明
を行なったもので、図３、図４の何れの構成でも、この
実施例の経路選択器として用いることができる。又、こ
の実施例の場合、経路出力部には経路出力端子が１個し
かなく、従って、経路選択器3cは、図３の構成を用いた
場合には出力するかしないかを、又、図４の構成を用い
た場合には、ただ単に経路信号への重み付けのための荷
重を変化させる。
単位認識ユニットの第４の実施例を示すものである。こ
の実施例では、経路入力部3aを、複数の経路入力端子か
らの入力信号を加算する加算器3a0によって構成し、
又、経路出力部3bを、経路信号をしきい値処理するしき
い値処理器3b0によって構成したものである。加算器3a0
は、3a1から3a8までの８個の経路入力端子から入力され
た経路信号を加算して、経路選択器3cに入力する。経路
選択器3cは、量子化器2の出力する値に応じて、前記加
算した経路信号を、どの様に経路出力端子へ出力するか
を決定する。経路選択器3cは、既に図３、図４にて説明
を行なったもので、図３、図４の何れの構成でも、この
実施例の経路選択器として用いることができる。又、こ
の実施例の場合、経路出力部には経路出力端子が１個し
かなく、従って、経路選択器3cは、図３の構成を用いた
場合には出力するかしないかを、又、図４の構成を用い
た場合には、ただ単に経路信号への重み付けのための荷
重を変化させる。
【００１２】図６は、本発明による認識判断装置の第１
の実施例を示すものである。この認識判断装置は、３個
から成る特徴デ−タに基づき、３種類に分類、認識させ
るもので、単位認識ユニットを複数個組み合わせて、３
個の木分岐構造t1〜t3を有し、１つの木分岐構造中に、
４層の階層を有するようにネットワ−クを構成してあ
る。それぞれの木分岐構造の、第１層目には、隣合う木
分岐構造の単位認識ユニットに入力する信号の差分値を
演算する差分器s1、s2、s3を設けてある。前記差分器の
出力を、各木分岐構造中の第２層目の単位認識ユニット
の信号入力端子に入力するように構成してある。第１
層、第２層を構成してある単位認識ユニットは、例え
ば、図３に示した単位認識ユニットを用いてあり、既に
説明したように、経路選択部3を、１個の経路入力端子3
a1を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3
b2を有する経路出力部3bと、スイッチ3cとによって構成
してある。又第３層を構成してある単位認識ユニット
は、例えば、図４に示した単位認識ユニットを用いてあ
り、既に説明したように、経路選択部3を、１個の経路
入力端子3a1を有する経路入力部3aと、２個の経路出力
端子3b1と3b2を有する経路出力部3bと、経路荷重部3cと
によって構成したもので、荷重3c1、及び3c2は、経路出
力部3bの経路出力端子3b1及び3b2に出力する経路出力信
号に加える重みで、荷重器3c0は、量子化器2の出力する
値に応じて、これらの荷重を変化させる。又、第４層を
構成してある単位認識ユニットn41〜n43は、例えば、図
５に示した単位認識ユニットを用いたもので、既に説明
したように、経路入力部3aを、複数の経路入力端子から
の入力信号を加算する加算器3a0によって構成し、又、
経路出力部3bを、経路信号をしきい値処理するしきい値
処理器3b0によって構成したものである。
の実施例を示すものである。この認識判断装置は、３個
から成る特徴デ−タに基づき、３種類に分類、認識させ
るもので、単位認識ユニットを複数個組み合わせて、３
個の木分岐構造t1〜t3を有し、１つの木分岐構造中に、
４層の階層を有するようにネットワ−クを構成してあ
る。それぞれの木分岐構造の、第１層目には、隣合う木
分岐構造の単位認識ユニットに入力する信号の差分値を
演算する差分器s1、s2、s3を設けてある。前記差分器の
出力を、各木分岐構造中の第２層目の単位認識ユニット
の信号入力端子に入力するように構成してある。第１
層、第２層を構成してある単位認識ユニットは、例え
ば、図３に示した単位認識ユニットを用いてあり、既に
説明したように、経路選択部3を、１個の経路入力端子3
a1を有する経路入力部3aと、２個の経路出力端子3b1と3
b2を有する経路出力部3bと、スイッチ3cとによって構成
してある。又第３層を構成してある単位認識ユニット
は、例えば、図４に示した単位認識ユニットを用いてあ
り、既に説明したように、経路選択部3を、１個の経路
入力端子3a1を有する経路入力部3aと、２個の経路出力
端子3b1と3b2を有する経路出力部3bと、経路荷重部3cと
によって構成したもので、荷重3c1、及び3c2は、経路出
力部3bの経路出力端子3b1及び3b2に出力する経路出力信
号に加える重みで、荷重器3c0は、量子化器2の出力する
値に応じて、これらの荷重を変化させる。又、第４層を
構成してある単位認識ユニットn41〜n43は、例えば、図
５に示した単位認識ユニットを用いたもので、既に説明
したように、経路入力部3aを、複数の経路入力端子から
の入力信号を加算する加算器3a0によって構成し、又、
経路出力部3bを、経路信号をしきい値処理するしきい値
処理器3b0によって構成したものである。
【００１３】次に、図６に示した認識判断装置の学習動
作を説明する。各木分岐構造t1〜t3の第１層目の単位認
識ユニットn1、n2及びn3の経路入力端子への経路信号と
して、先ず1を与える。又、これらのユニットの量子化
器への信号入力端子には、認識対象物の３個の一連の特
徴デ−タd1〜d3を入力する。これらの特徴デ−タを、n
1、n2及びn3の量子化器が量子化し、この量子化した値
に基づいて、経路p12、p21及びp32が、図３に示したス
イッチによって選ばれ、第２層目の単位認識ユニットn1
2、n21及びn32の経路入力端子へ、経路信号"１"が送ら
れる。差分器s1は特徴デ−タd3とd1の差分d31を、差分
器s2は特徴デ−タ d1とd2の差分d12を、差分器s3は特
徴デ−タd2とd3の差分d23をそれぞれ演算し、各木分岐
構造の第２層目の単位認識ユニットn12、n21及びn32の
量子化器の信号入力端子に入力する。これらの差分デ−
タd31、d12、d23を、n12、n21及びn32の量子化器が量子
化し、この量子化した値に基づいて、経路p122、p212
及びp321が、図３に示したスイッチによって選ばれ、第
４層目の単位認識ユニットn122、n212及びn321の経路入
力端子へ、経路信号"１"が送られる。従って、第２層目
の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を更に
詳しく見た場合の判断をして経路を選択する事になり、
装置全体の認識性能を大きく向上させることが出来る。
第４層目のユニットの量子化器への信号入力端子には、
認識対象物が分類したい３項目のどれに属するかを示す
教師入力信号、即ち、n41〜n43のどれを選ぶかを示す信
号を入力する。この教師入力信号に基づき、経路p122
2、p2122及びp3212に対する荷重を一定値αだけ増加さ
せる。
作を説明する。各木分岐構造t1〜t3の第１層目の単位認
識ユニットn1、n2及びn3の経路入力端子への経路信号と
して、先ず1を与える。又、これらのユニットの量子化
器への信号入力端子には、認識対象物の３個の一連の特
徴デ−タd1〜d3を入力する。これらの特徴デ−タを、n
1、n2及びn3の量子化器が量子化し、この量子化した値
に基づいて、経路p12、p21及びp32が、図３に示したス
イッチによって選ばれ、第２層目の単位認識ユニットn1
2、n21及びn32の経路入力端子へ、経路信号"１"が送ら
れる。差分器s1は特徴デ−タd3とd1の差分d31を、差分
器s2は特徴デ−タ d1とd2の差分d12を、差分器s3は特
徴デ−タd2とd3の差分d23をそれぞれ演算し、各木分岐
構造の第２層目の単位認識ユニットn12、n21及びn32の
量子化器の信号入力端子に入力する。これらの差分デ−
タd31、d12、d23を、n12、n21及びn32の量子化器が量子
化し、この量子化した値に基づいて、経路p122、p212
及びp321が、図３に示したスイッチによって選ばれ、第
４層目の単位認識ユニットn122、n212及びn321の経路入
力端子へ、経路信号"１"が送られる。従って、第２層目
の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を更に
詳しく見た場合の判断をして経路を選択する事になり、
装置全体の認識性能を大きく向上させることが出来る。
第４層目のユニットの量子化器への信号入力端子には、
認識対象物が分類したい３項目のどれに属するかを示す
教師入力信号、即ち、n41〜n43のどれを選ぶかを示す信
号を入力する。この教師入力信号に基づき、経路p122
2、p2122及びp3212に対する荷重を一定値αだけ増加さ
せる。
【００１４】以上説明したように、本発明による認識判
断装置の学習過程は、木分岐構造を有した多層の階層ネ
ットワ−クの、各単位認識ユニットの量子化器の出力に
応じて、単位認識ユニット同士の結合経路を切り換え、
又、最下層の前層に於て多層の階層ネットワ−クを構成
する各単位認識ユニットの信号入力部に、対象物の各種
特徴デ−タを入力し、量子化器の出力に応じて、単位認
識ユニット同士の結合経路を切り換え、最下層の前層に
於いては、教師信号入力によって最下層までの選択経路
を決定するだけでよく、従って、非常に高速に学習処理
が行える。隣合う木分岐構造の単位認識ユニットに入力
する信号の差分値を演算する差分器の出力を、各木分岐
構造中のより下層に位置する単位認識ユニットの信号入
力端子に入力するようにしてあり、従って、より下層の
単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を更に詳
しく見た場合の判断をして経路を選択する事になり、装
置全体の認識性能を大きく向上させることが出来る。
又、追加学習を行なう場合にも、基本的には各単位認識
ユニットの結合経路を追加、又は変更するだけでよく、
追加学習性にも優れている。
断装置の学習過程は、木分岐構造を有した多層の階層ネ
ットワ−クの、各単位認識ユニットの量子化器の出力に
応じて、単位認識ユニット同士の結合経路を切り換え、
又、最下層の前層に於て多層の階層ネットワ−クを構成
する各単位認識ユニットの信号入力部に、対象物の各種
特徴デ−タを入力し、量子化器の出力に応じて、単位認
識ユニット同士の結合経路を切り換え、最下層の前層に
於いては、教師信号入力によって最下層までの選択経路
を決定するだけでよく、従って、非常に高速に学習処理
が行える。隣合う木分岐構造の単位認識ユニットに入力
する信号の差分値を演算する差分器の出力を、各木分岐
構造中のより下層に位置する単位認識ユニットの信号入
力端子に入力するようにしてあり、従って、より下層の
単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を更に詳
しく見た場合の判断をして経路を選択する事になり、装
置全体の認識性能を大きく向上させることが出来る。
又、追加学習を行なう場合にも、基本的には各単位認識
ユニットの結合経路を追加、又は変更するだけでよく、
追加学習性にも優れている。
【００１５】次に、図６に示した認識判断装置の認識動
作を説明する。各木分岐構造t1〜t3の第１層目の単位認
識ユニットn1、n2及びn3、並びに、第２層目の単位認識
ユニットn12、n21及びn32は、学習の動作と全く同様
に、入力した特徴デ−タを量子化器が量子化し、これに
基づいてスイッチを切り換え、経路p12、 p21及びp3
2、並びに経路p122、p212及びp321を順次選択する。認
識動作の場合、第３層の単位認識ユニットn122、n212及
びn321の信号入力端子には、教師入力信号は入力されな
い。従って、学習時の荷重の状態が保持されており、各
単位認識ユニットの経路入力信号にこれらの荷重を乗じ
て、第４層目の全単位認識ユニットの経路入力端子へ、
経路信号が送られる。第４層目のユニットの経路入力部
の加算器は、入力された経路信号を加算する。信号入力
部の信号入力端子には、信号"1"が入力され、量子化器
がこれを量子化し、経路選択器は、経路出力を可能な状
態にし、（信号"0"が入力された場合には、経路出力を
しない状態に経路選択器が切り換える。）加算した経路
入力信号を経路出力器に送る。経路出力器は、この信号
をしきい値処理し、経路出力端子に出力する。従って、
加算した信号の値があるしきい値より大きければ、出力
がなされるわけであり、このようにして、入力した認識
対象物特徴デ−タに基づき、認識対象物の分類、認識判
断を行なうことが出来るわけである。又、しきい値処理
をする関数としては、シグモイド関数、ステップ関数等
を用いることが出来る。
作を説明する。各木分岐構造t1〜t3の第１層目の単位認
識ユニットn1、n2及びn3、並びに、第２層目の単位認識
ユニットn12、n21及びn32は、学習の動作と全く同様
に、入力した特徴デ−タを量子化器が量子化し、これに
基づいてスイッチを切り換え、経路p12、 p21及びp3
2、並びに経路p122、p212及びp321を順次選択する。認
識動作の場合、第３層の単位認識ユニットn122、n212及
びn321の信号入力端子には、教師入力信号は入力されな
い。従って、学習時の荷重の状態が保持されており、各
単位認識ユニットの経路入力信号にこれらの荷重を乗じ
て、第４層目の全単位認識ユニットの経路入力端子へ、
経路信号が送られる。第４層目のユニットの経路入力部
の加算器は、入力された経路信号を加算する。信号入力
部の信号入力端子には、信号"1"が入力され、量子化器
がこれを量子化し、経路選択器は、経路出力を可能な状
態にし、（信号"0"が入力された場合には、経路出力を
しない状態に経路選択器が切り換える。）加算した経路
入力信号を経路出力器に送る。経路出力器は、この信号
をしきい値処理し、経路出力端子に出力する。従って、
加算した信号の値があるしきい値より大きければ、出力
がなされるわけであり、このようにして、入力した認識
対象物特徴デ−タに基づき、認識対象物の分類、認識判
断を行なうことが出来るわけである。又、しきい値処理
をする関数としては、シグモイド関数、ステップ関数等
を用いることが出来る。
【００１６】以上説明したように、本発明による認識判
断装置の認識過程は、木分岐構造を有した多層の階層ネ
ットワ−クの、各単位認識ユニットの量子化器の出力に
応じて、単位認識ユニット同士の結合経路を切り換え、
又、最下層の前層に於て多層の階層ネットワ−クを構成
する各単位認識ユニットの信号入力部に、対象物の各種
特徴デ−タを入力し、量子化器の出力に応じて、単位認
識ユニット同士の結合経路を切り換え、又、最下層の前
層に於ては、学習過程で設定された経路荷重に基づい
て、最下層までの経路信号を決定するだけで認識結果が
得られ、従って、学習結果に基づいて、非常に高速に認
識処理が行える。隣合う木分岐構造の単位認識ユニット
に入力する信号の差分値を演算する差分器の出力を、各
木分岐構造中のより下層に位置する単位認識ユニットの
信号入力端子に入力するようにしてあり、従って、より
下層の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を
更に詳しく見た場合の判断をして経路を選択する事にな
り、入力信号が多少変動しても、特徴デ−タの前後の関
係から適切な認識が行え、装置全体の認識性能の向上に
つながる。
断装置の認識過程は、木分岐構造を有した多層の階層ネ
ットワ−クの、各単位認識ユニットの量子化器の出力に
応じて、単位認識ユニット同士の結合経路を切り換え、
又、最下層の前層に於て多層の階層ネットワ−クを構成
する各単位認識ユニットの信号入力部に、対象物の各種
特徴デ−タを入力し、量子化器の出力に応じて、単位認
識ユニット同士の結合経路を切り換え、又、最下層の前
層に於ては、学習過程で設定された経路荷重に基づい
て、最下層までの経路信号を決定するだけで認識結果が
得られ、従って、学習結果に基づいて、非常に高速に認
識処理が行える。隣合う木分岐構造の単位認識ユニット
に入力する信号の差分値を演算する差分器の出力を、各
木分岐構造中のより下層に位置する単位認識ユニットの
信号入力端子に入力するようにしてあり、従って、より
下層の単位認識ユニットは、特徴デ−タの前後の関係を
更に詳しく見た場合の判断をして経路を選択する事にな
り、入力信号が多少変動しても、特徴デ−タの前後の関
係から適切な認識が行え、装置全体の認識性能の向上に
つながる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、信号入力部と、前記信号入力
部からの入力信号に応じて量子化を行なう量子化器と、
単一又は複数の経路入力端子と、単一又は複数の経路出
力端子を有し、前記量子化器の出力に応じて、経路の選
択を行なう経路選択部とによって構成した単位認識ユニ
ットを複数個組み合わせて、入力デ−タ数に対応した複
数の木分岐構造を有し、１つの木分岐構造中に、多層の
階層を有するようにネットワ−クを構成し、隣合う木分
岐の同一階層の単位認識ユニットに入力する信号の差分
値を演算する差分器を各階層ごとに設け、前記差分器の
出力を、各木分岐構造中のより下層に位置する単位認識
ユニットの信号入力端子に入力するようにした認識判断
装置である。各木分岐構造の最上層の単位認識ユニット
の信号入力部に、対象物の各種特徴デ−タを入力する
と、前記隣合う木分岐構造間に、各階層ごとに設けた差
分器は、隣合う木分岐構造の同一階層の単位認識ユニッ
トに入力する入力信号の差分値を演算し、各木分岐構造
のより下層の単位認識ユニットの信号入力部に入力す
る。従って、第２層目以後の単位認識ユニットは、特徴
デ−タの前後の関係を更に詳しく見た場合の判断をする
事になり、装置全体の認識性能を大きく向上させること
が出来る。各木分岐構造の各階層の単位認識ユニット
は、量子化器の出力に応じて、ネットワ−クのより下層
に位置する単位認識ユニットとの結合経路を切り換え、
最下層までの選択経路を決定し、認識結果が得られるも
ので、高速に認識処理、及び対象物の学習が行える。
部からの入力信号に応じて量子化を行なう量子化器と、
単一又は複数の経路入力端子と、単一又は複数の経路出
力端子を有し、前記量子化器の出力に応じて、経路の選
択を行なう経路選択部とによって構成した単位認識ユニ
ットを複数個組み合わせて、入力デ−タ数に対応した複
数の木分岐構造を有し、１つの木分岐構造中に、多層の
階層を有するようにネットワ−クを構成し、隣合う木分
岐の同一階層の単位認識ユニットに入力する信号の差分
値を演算する差分器を各階層ごとに設け、前記差分器の
出力を、各木分岐構造中のより下層に位置する単位認識
ユニットの信号入力端子に入力するようにした認識判断
装置である。各木分岐構造の最上層の単位認識ユニット
の信号入力部に、対象物の各種特徴デ−タを入力する
と、前記隣合う木分岐構造間に、各階層ごとに設けた差
分器は、隣合う木分岐構造の同一階層の単位認識ユニッ
トに入力する入力信号の差分値を演算し、各木分岐構造
のより下層の単位認識ユニットの信号入力部に入力す
る。従って、第２層目以後の単位認識ユニットは、特徴
デ−タの前後の関係を更に詳しく見た場合の判断をする
事になり、装置全体の認識性能を大きく向上させること
が出来る。各木分岐構造の各階層の単位認識ユニット
は、量子化器の出力に応じて、ネットワ−クのより下層
に位置する単位認識ユニットとの結合経路を切り換え、
最下層までの選択経路を決定し、認識結果が得られるも
ので、高速に認識処理、及び対象物の学習が行える。
【図１】本発明による単位認識ユニットの第１の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明による単位認識ユニットの第２の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明による単位認識ユニットの第３の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明による単位認識ユニットの第４の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明による単位認識ユニットの第５の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明による認識判断装置の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図７】従来の認識判断装置の一例を示す図である。
1 信号入力部 1a 信号入力端子 2 量子化器 3 経路選択部 3a 経路入力端子 3b1 経路出力端子 3b2 経路出力端子n 単位認識ユニット s 差分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 平成２年度画像電子学会全国大会予稿 集、丸野進、〆木泰治、「機能別階層ネ ットワークを用いた文字認識システ ム」、ｐ．77−ｐ．80（1990)
Claims (5)
- 【請求項１】 信号入力部と、前記信号入力部からの入
力信号に応じて量子化を行なう量子化器と、単一叉は複
数の経路入力端子と、単一又は複数の経路出力端子を有
し、前記量子化器の出力に応じて、経路の選択を行なう
経路選択部とによって構成した単位認識ユニットを複数
個組み合わせ、入力デ−タ数に対応した複数の木分岐構
造を有し、１つの木分岐構造中に、多層の階層を有する
ようにネットワ−クを構成し、隣合う木分岐の同一階層
の単位認識ユニットに入力する信号の差分値を演算する
差分器を各階層ごとに設け、前記差分器の出力を、各木
分岐構造中のより下層に位置する単位認識ユニットの信
号入力端子に入力するようにした認識判断装置。 - 【請求項２】 単一又は複数の経路入力端子を有する経
路入力部と、単一又は複数の経路出力端子を有する経路
出力部と、前記経路入力部の経路入力端子と前記経路出
力部の経路出力端子との連結を、量子化器の出力に応じ
て切り換えるスイッチとによって単位認識ユニットの経
路選択器を構成した、請求項１記載の認識判断装置。 - 【請求項３】 単一又は複数の経路入力端子を有する経
路入力部と、単一又は複数の経路出力端子を有する経路
出力部と、前記経路入力部の経路入力端子と前記経路出
力部の経路出力端子との連結の強度を、量子化器の出力
に応じて変化させる荷重器とによって単位認識ユニット
の経路選択器を構成した、請求項１記載の認識判断装
置。 - 【請求項４】 多層の階層構造中で、最下層の前層に位
置する単位認識ユニットの信号入力部に、教師信号を入
力するようにした、請求項１、２または３のいずれかに
記載の認識判断装置。 - 【請求項５】 少なくとも複数の経路入力端子からの入
力信号を加算する加算器によって経路入力部を構成し、
少なくとも前記加算器の出力信号をしきい値処理するし
きい値処理器によって経路出力部を構成した単位認識ユ
ニットを用いて、多層ネットワ−クの最下層を構成し
た、請求項１、２または３のいずれかに記載の認識判断
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039912A JP2684857B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 認識判断装置 |
| US07/845,248 US5329594A (en) | 1991-03-06 | 1992-03-03 | Recognizing and judging apparatus |
| EP92103673A EP0502494B1 (en) | 1991-03-06 | 1992-03-04 | Recognizing and judging apparatus |
| DE69229687T DE69229687T2 (de) | 1991-03-06 | 1992-03-04 | Gerät zur Erkennung und Beurteilung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039912A JP2684857B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 認識判断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278663A JPH04278663A (ja) | 1992-10-05 |
| JP2684857B2 true JP2684857B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=12566160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3039912A Expired - Fee Related JP2684857B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 認識判断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2684857B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3039912A patent/JP2684857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 平成２年度画像電子学会全国大会予稿集、丸野進、〆木泰治、「機能別階層ネットワークを用いた文字認識システム」、ｐ．７７−ｐ．８０（１９９０） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04278663A (ja) | 1992-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |