УМК по дисциплине учебного плана ООП «Теория и алгоритмы распознавания образов»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ» (МИИГАиК)

Утверждено

Учебно-методической
комиссией МИИГАиК

Протокол от _________ 2014 года

УМК

по дисциплинЕ учебного плана ООП

«Теория и алгоритмы распознавания образов»

Направление подготовки

230400 Информационные системы и технологии

Профиль подготовки

1. Геоинформационные системы

Квалификация (степень)

бакалавр

Форма обучения

очная

Москва 2014 год

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Теория и алгоритмы распознавания образов» являются формирование общекультурных и профессиональных компетенций, определяющих готовность и способность бакалавра к использованию теоретических знаний и методических приемов построения автоматизированных систем распознавания образов в геоинформационных технологиях.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.2. Профессиональный цикл. Вариативная (профильная) часть» ФГОС ВПО по направлению подготовки «Информационные системы и технологии».

Данная учебная дисциплина должна изучаться параллельно с дисциплинами «Автоматизированная обработка аэрокосмической информации» и «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий» после дисциплин «Теория вероятности и математическая статистика», «Дискретная математика» ООП подготовки бакалавра по профилю «Геоинформационные системы».

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Данная учебная дисциплина предшествует изучению дисциплин «Геоинформационные системы и технологии», «Сбор и представление геоданных в информационных системах» ООП подготовки бакалавра по профилю «Геоинформационные системы», формирует общекультурные компетенции, необходимые для прохождения учебной и производственной практик.

Схема междисциплинарных связей

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины «Теория и алгоритмы распознавания образов» обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1. Знать:

- принципы построения систем распознавания, правила их декомпозиции и оценки эффективности; ПК-1

- основные методы формализованного описания (синтеза) образов в системах распознавания; ПК-2

- основные методические подходы к распознаванию (анализу) образов в зависимости от полноты исходных данных, способа их описания и требований к конечному результату; ПК-2

- методы распознавания (классификации) образов, представленных наборами количественных характеристик, в том числе методы тематической классификации многозональных (многослойных) растровых изображений; ПК-26

- методы выбора наиболее информативных признаков при больших объемах исходных данных; ПК-4

- основные методы анализа и распознавания пространственных объектов по яркостным, текстурным и структурным признакам; ПК-26

- основные типы, возможности и ограничения использования нейросетей в задачах распознавания образов. ПК-1

2. Уметь:

- разрабатывать технологические схемы и специализированные алгоритмы распознавания образов в задачах анализа пространственных данных и геоинформационного моделирования; ПК-11

- осуществлять выбор наиболее подходящих методов и алгоритмов для конкретных типов данных и задач распознавания; ПК-25

- эффективно использовать программно-инструментальные средства тематической классификации аэрокосмической информации; ПК-15

- выполнять оценку информативности исходных данных и сокращение размерности задачи на основе отбора наиболее информативных признаков; ПК-4

- выполнять оценку эффективности и оптимизировать процесс распознавания. ПК-6

3. Владеть:

- навыками работы с инструментарием тематической классификации изображений и сопутствующими процедурами пространственного анализа в программно-инструментальной среде пакета тематической обработки аэрокосмической информации ERDAS Imagine. ПК-30

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины «Теория и алгоритмы распознавания образов» составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

4.1. Структура преподавания дисциплины

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
лекции	Практические занятия	самосто-ятельная работа
Выполнение и оформление расчетных заданий	Выполнение контрольного задания по тематической классификации в пакете ERDAS Imagine
1.	Основные понятия теории распознавания образов	7	1 2	4				Собеседование-1-14
2.	Методы распознавания, основанные на принципе кластеризации	7	3	2	2	4	2	Собеседование 3-6 Сдача расчетного задания - 3
3.	Распознавание без обучения (кластерный анализ)	7	4 5	4	8		8	Собеседование - 4 Сдача контрольного задания - 13
4.	Выбор признаков на основе корреляционного анализа данных	7	6	2		4		Собеседование - 6 Сдача расчетного задания - 6
5.	Статистические методы распознавания образов	7	7-9	6	8	4	16	Собеседование - 8-9 Сдача расчетного задания – 9 Сдача контрольного задания - 13
6.	Логические методы распознавания образов	7	10	2		6		Собеседование - 11 Сдача расчетного задания - 11
7.	Распознавание образов, представленных структурами	7	11	2			2	Собеседование - 12 Сдача контрольного задания - 13
8.	Синтаксические методы распознавания образов	7	12 13	4		6		Собеседование - 13 Сдача расчетного задания - 14
9.	Применение нейросетей в задачах распознавания образов	7	14	2				Собеседование - 14
10.	Промежуточная аттестация	7	15	2 часа-консультация				зачет - 3-й семестр

4.2. Содержание дисциплины и требования к уровню его освоения

Условные обозначения:

1. Качество усвоения знаний (А):

А1 -	знания, предусматривающие деятельность по воспроизведению;
А2 -	знания, предполагающие применение в ситуациях, аналогичных обучающим;
А3 -	знания, использующиеся в задачах, требующих установления новых связей между понятиями;
А4 -	знания, предполагающие способность достраивать систему связей новыми.

2. Уровень усвоения умений (Б):

Б1 -	ученический – умение пользоваться системой понятий при алгоритмической деятельности с внешне заданным алгоритмическим описанием (подсказкой);
Б2 -	(типовой – алгоритмический – уровень) – умение пользоваться системой понятий в ситуации, аналогичной обучающей;
Б3 -	(продуктивный эвристического типа) – умение применять систему знаний в ситуациях, требующих перестройки связей между уже сформированными понятиями;
Б4 -	(продуктивный творческого типа) – умение достраивать сформированные системы понятий новыми, самостоятельно сформированными.

3. Степень научности (В):

В1 -	(феноменологическая) – описательное изложение фактов и явлений; каталогизация объектов, констатация их свойств и качеств (известен определенный ряд однородных факторов), это использование преимущественно естественного языка и житейских понятий;
В2 -	(аналитико-синтетическая) – объяснение природы и свойств объектов и закономерностей явлений, часто качественное или полуколичественное (известны сущность первого порядка и свойства объектов и явлений, механизмов, управляющих функционированием анализируемых фактов и процессов);
В3 -	(прогностическая) – объяснение явлений данной области с созданием их количественной теории, моделирование основных процессов, аналитическим представлением законов и свойств (известны закономерности функционирования объектов конкретного вида);
В4 -	(аксиоматическая) – объяснение явлений с использованием высокой степени общности описания (большой объем материала и широкое использование научного языка, глубина проникновения в сущность явлений – известны общие законы функционирования объектов любой природы).

Раздел 1. Основные понятия теории распознавания образов.