12.1.        ВВЕДЕНИЕ

До сих пор в ч. II этой книги мы обсуждали многочисленные методы извлечения из картинок различных видов информации. Теперь мы обратим наше внимание на семейство методов, в которых эта информация используется для описания в том или ином смысле целых сцен.

Как мог бы читатель вспомнить из нашего более раннего обсуждения задачи описания объекта, интерпретировать понятие «описание» можно многими способами. В традиционных задачах опознавания образов описание сцены понимается как ее отнесение к одному из некоторого заранее заданного числа классов. Хотя такая точка зрения полезна во многих практических ситуациях, существуют другие важные и интересные виды задач, в которых она не является естественной. При решении задач из этих областей нас интересует скорее логически стройное описание, объяснение структуры сцены, чем ее классификация. Для задач такого рода сами по себе методы классификации, описанные в ч. I, оказываются неадекватными, и должны применяться другие методы, имеющие дело непосредственно со структурными отношениями.

Все методы, обсуждаемые в этой главе, основаны на двух предположениях. Во-первых, мы считаем, что о сцене уже получена определенная информация в виде каких-то блоков и она записана символическим образом. Например, мы можем извлечь информацию о линиях и формах на изображении, используя некоторые из методов, описанных в предыдущих главах. Во-вторых, мы считаем, что имеется некоторая априорная информация о структуре сцен того класса, который должен анализироваться. Например, мы можем знать заранее, что все сцены изображают объекты только типа многогранников. Таким образом, общая задача обсуждаемых методов состоит в том, чтобы объединять предварительные знания о классе сцен с конкретной символической информацией о данной сцене для получения в каком-то виде описания структуры данной сцены. Мы здесь отметим, что развитие этих методов переживает пока период младенчества; тем не менее в последующем изложении представлены методы, обладающие некоторой общностью и потребовавшие большой изобретательности.

Мы начнем наше обсуждение методов составления и обработки описаний, рассмотрев несколько формальных систем, в рамках которых описания могут порождаться и записываться. Эти системы можно считать общей основой, которая не привязана ни к какому конкретному классу сцен или видов обстановки. Позднее мы будем обсуждать несколько методов, основанных на более точных предположениях о том наблюдаемом мире, который анализируется.