JPS6175486A - パタ−ン認識のための決定木作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はパターンの識別に係υ、特に、認識率を調整す
ることが可能な決定木作成方法に関する。

〔発明の背景〕

従来の決定木作成方法は、識別対象が二つある特徴量軸
上における頻度分布の相互干渉が、ある許容値よりも小
さければ、この二つの識別対象を別々のクラスに所属さ
せるという処理を行なうクラス分けで使用する許容値を
決定木の全体にわたって等しくしていた。しかし、決定
木による識別は、ある特徴量の抽出としきい値との判定
によシ対象の候補を少数に絞るという処理の繰返しでの
候補パターン個数として、第１図、第２図および第３図
に示すように全識別パターンの個数を代入し、また当該
セルの候補パターンコードの配列３８として、全識別パ
ターンのコードを代入し、書き込みセル番号記憶部５に
１を代入する。次にステップ１３において゛、゛検索セ
ル番号記憶部４にφを、そして続行可否指示情報記憶部
１０に、続行が否である状態を示す１を代入する。次に
、ステップ１４において、セル検索部６によシ未検索の
セルが探し出され、その番号が検索セル番号記憶部４に
記憶され、ステップ１５に進む。なお、セルの検索は検
索セル番号記憶部４に記憶されているセルからセル番号
が増加する方向に順番に行ない、上記の未検索のセルと
は次の条件をすべて満たすものをいう。

（１）抽出特徴量コードが実在しない。

（２）候補パターン個数が二以上である。

（３）クラス分は安全倍率がクラス分はパラメータ記憶
部８に記憶されているクラス分は安全倍率の下限以上で
ある、すなわちり２ス分は安全倍率の下限α亘く＝クラ
ス分は安全倍率αＩ　−（増分倍率記憶部３５の増分倍
率値）Ｘ２２７分は安全倍率の増分ｄ″ｔ”潰す。

また、現在注目しているセルと書き込みセル番号記憶部
５に記憶されているセルが一致した時、未検索のセルは
存在しないと見なしステップ１６に進む。

ステップ１４において、未検索のセルが探し出されれば
、次にステップ１５において、特微量選択部７によシ、
当セルの候補パターン配列記憶部３８の候補パターンに
対してクラス分は安全倍率が上限値αニー増分倍率記憶
部３５の増分倍率値×増分ｄと等しい状態でショーイン
グデータ記憶部１の特徴量分布を適当な特徴解析するこ
とによシ、量が選択される。次に、ステップ１５で適当
な特徴量が選択されれば、特徴量コード記憶部９に、そ
の特徴量コードが記憶され、ステップ１７に進む。また
、ステップ１５で特徴量が選択されない、すなわち、い
かなる特徴量でも当セルの候補パターンから成るンラス
責クラス分けすることができないと判断されたら、ステ
ップ１８に進む。

ステップ１７では、セル書き込み部により、当セル、す
々わち検索セル番号４に対応するセルに対して、書き込
みセル番号記憶部５で記憶されているセルから番号が増
加する方向に新しいセルが作られ、書き込みセル番号は
ここで作られるセルの次のセルの番号になる。

一方、ステップ１８では、当セルのクラス分は安全倍率
を減らさせるために、当セルの増分倍率記憶部の内容に
１を加える。次に、ステップ１９で、決定木作成を続行
可の状態、すなわち、続行可否指示部１０の内容をφに
してステップ１４に戻る。

一方、ステップ１４で未検策セルが無いと判断されると
、ステップ１６で、現在決定木の作成が続行可か否かを
判断し、続行可であればステップ１３へ、そして続行否
であれば決定木作成が終了する。ここで、決定木作成が
続行可であるとは、続行指示情報記憶部１０がφそして
続行否であるとは、続行指示情報記憶部１０が１である
ことを示す、（計測自動制御学会論文集、第１５巻、第
４号、Ｐ７２〜７７） 〔発明の目的〕 本発明の目的は、パターンを識別するための決定木のり
ジエクト率と誤認識率を適宜調整できる方法を提供する
ことにちる。

〔発明の概要〕

本発明は、二つの識別対象のある特徴量軸上における頻
度分布の相互干渉が、ある許容値よりも小さければ、二
つの識別対象を別々のクラスに所属させるという処理を
行なうクラス分けで使用するに許容値として、比較的小
さな許容値工と比較的大きな許容値■を準備し、さらに
許容値■と貯木を作成し次に、作成された決定木の節の
中で、複数の対象が識別されていないもの、すなわち現
在の許容値ではいかなる特徴量でもクラス分けできなか
った節に対して許容値を増分値ｄだけ大きくシ、その許
容値が許容値■を越えていなければ再度、その節につい
て決定木を作成する。以後、複数の対象が識別されない
節が再び生じれば、許容値を同様に大きくしてその節に
ついて決定木を作成していく。このように行なえば、許
容値■と許容値■及び増分ｄを適宜調整することによシ
、リジェクト率と誤認識率を調整できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を用いて
説明する。第１図は本実施例の決定木作成モジュールの
全体構成を示す。本決定木作成モジュールは、各識別パ
ターンの特徴量分布、すなわち、識別パターン毎の面積
や周囲長等の平均値と偏差値を記憶しているクヨーイン
グデータ記憶部１、決定木作成モジュールを初期化する
初期化部２、決定木の節に相当する複数個の同一フォー
マットのセルからなる決定木３、検索する対象となるセ
ルの番号が記憶されている検索セル番号記憶部４、決定
木の一部となるための情報を書き込む対象となるセルの
番号が記憶されている書き込みセル番号記憶部５、検索
セル番号に記憶されているセル（節）に書き込まれてい
る情報から、以後該当のセル（節）が分岐する必要があ
るか否かを判定するセル検索部６、該当のセル検索部６
によシ、分岐の必要があると判定されたセルに割当てる
ための特徴量を選択する特徴量選択部７、特徴量選択部
７で必要なりラス分けの安全倍率（クラス分けの許容値
に相当する）の上限値α工（許容値■）と下限値αｍ（
許容値■）及び、上限値と下限値の差以下のクラス分は
安全倍率の増分αを記憶しているクラス分はパラメータ
記憶部８、特徴量選択部７で出力する特徴量のコードを
記憶する特徴量コード記憶部９、決定木の作成の続行可
否を指示する情報を記憶している続行可否指示情報記憶
部ｌＯ、セル検索部６で分岐する必要があると判定され
たセルに対して新しいセルを作成するセル書き込み部１
１から構成されている。

第２図に決定木３の内部構成を示す。決定木３は同一フ
ォーマットの複数のセルから構成されている。各セルは
、そのセルの上位のセル、すなわち、上位の節で抽出し
た特徴量の値と比較するしきい値を記憶するしきい値記
憶部３１、そのセルの上位のセルで抽出した特徴量が、
しきい値よりも犬であった場合に、識別パターンの候補
数を記憶する候補パターン個数記憶部３２、候補パター
ン個数が１である場合にのみ有効な候補パターンのコー
ドを記憶する該当パターンコード記憶部３３、候補パタ
ーン個数が二以上である場合に新しく抽出する特徴量の
コードを記憶する抽出特徴量コード記憶部３４、この特
徴量を選択する際に使用する当セルのクラス分は安全倍
率を計算するための「クラス分は安全倍率の増分の倍率
」を記憶している増分倍率記憶部３５、当セルで抽出し
た特徴量の値と比較するしきい値を記憶する下位のセル
、すなわち、下位の節の番号を記憶する下位セル番号記
憶部３６、当セルの上位のセルで抽出した特徴量がしき
い値３１以下であった場合に、比較する次のしきい値を
記憶する同位のセル、すなわち、決定木の枝の番号を記
憶する同位セル番号記憶部３７、上記候補パターン個数
３２が二以上の場合のみ有効な当該候補パターンコード
の配列を記憶している候補カテゴリコード配列記憶部３
８よシ構成されている。

分布間距離ＢＤのしきい値ＤｗはＯとし、識別パターン
の特徴量軸上での出現範囲パラメータであるαは、本実
施例のクラス分は安全倍率に対応する。すなわち、クラ
ス分は安全倍率が大きい際には、識別パターンの特徴量
分布の相互干渉に対して小さな許容値のもとてクラス分
けすることに相当し、一方りラス分は安全倍率が小さい
際には大きな許容値のもとてクラス分けすることに相当
することになる。

次に、第３図を用いて決定木作成モジュールの動作につ
いて説明する。

本モジュールが起動されるとまず、ステップ１２および
ステップ１３において、初期化部２によシ決定木作成モ
ジュールが初期化される。すなわち、ステップ１２では
決定木３のすべてのセルについて、しきい値記憶部３１
をφ、φ、候補パターン個数記憶部３２、下位セル番号
記憶部３６、増分倍率記憶部３５をφクリアし、抽出特
徴量コード記憶部３４および同位セル番号記憶部３７に
は実在しない値を代入する（例えば、特徴量コードがφ
〜６３まで実在するならば、特徴量コード記憶部３４に
１２７を、またセル番号がφ〜１２７まで実在するなら
ば同位セル番号記憶部３７に２５５をそれぞれ代入する
）。また、セル番号φセルあるから、認識の初期過程で
ある決定木の上部でのクラス分けほど慎重に、すなわち
クラス分けで使用する頻度分布の相互干渉の許容値を小
さクシ、さらに、認識の終期過程である決定木の下部で
のクラス分けで使用する上記許容値は大きくしておかな
ければ、ノイズや変形の大きなパターンに適用したとき
、極端にリジェクト率が大きくなるか、もしくは、極端
に誤認識率が大きくなってしまう可能性がめる。

以上延べた方法に従えば、クラス分は安全倍率の上限α
工および下限α■そして増分ｄを適宜変化させることに
より、誤認識率とりジエクト率を容易に調整することが
できる。すなわち、十分小さな増分ｄのもとで、αＩお
よび、■ともに十分大きくしておけば誤認識率を小さく
すると同時にリジェクト率を大きくでき、α工を大きく
そしてαＩを十分小さくすれば、誤認Ｒ率を若干増加さ
せ、リジェクト率を小さくすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、決定木を用いてパターンの識別を行な
う際の誤認識率とりジエクト率を自由に調整することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の決定木作成モジュールの全
体構成図、第２図は決定木を構成するセルの構成図、第
３図は本発明の実施例の決定木作成モジュールの動作説
明図である。 ｌ・・・クヨーイングデータ記憶部、２・・・初期化部
、３・・・決定木、４・・・検索セル番号記憶部、５・
・・書き込みセル番号記憶部、６・・・セル検索部、７
・・・特徴量選択部、８・・・クラス分はパラメータ記
憶部、９・・・特徴量コード記憶部、１０・・・続行可
否指示情報記憶部、１１・・・セル書き込み部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パターンを認識するための決定木を作成する過程に
   おいて、二つの識別対象のある特徴量軸上における頻度
   分布の相互干渉が、ある許容値よりも小さければ、前記
   二つの識別対象を別々のクラスに所属させるという処理
   を行なうクラス分けで使用する前記許容値として、比較
   的小さな第一の許容値と比較的大きな第二の許容値を準
   備し、さらに前記第二の許容値と前記第一の許容値の差
   以下である増分値を準備しておき、まず、クラス分けの
   許容値が前記第一の許容値と等しい状態で決定木を作成
   し、ある節でいかなる特徴量でもクラス分けができない
   と判断されたらその節について、前記増分値だけ許容値
   を大きくし、その許容値が前記第二の許容値をこえなけ
   れば、再びその節について決定木を作成し、以後、いか
   なる特徴量でもクラス分けできないと判断された節に対
   して同様に行なうことを特徴とするパターン認識のため
   の決定木作成方法。