КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Приведите примеры материальных объектов.

2. Приведите примеры нематериальных объектов.

3. Можно ли с помощью имени дать полную характеристику объекта?

4. Как можно с помощью имени конкретизировать объект?

5. Какими свойствами можно охарактеризовать объекты «ручка для письма», «автомобиль», «стихотворение»?

6. В чем состоит отличие понятия «свойство объекта» от его значения? Приведите примеры свойств и их значений.

7. Что такое параметры объекта? Приведите примеры.

8. Какие значения могут принимать параметры «вес» и «длина хвоста» объекта «кошка»?

9. Какие значения могут быть у свойства «вид линовки» для объекта «тетрадь»?

10. Что такое действия объекта? Приведите примеры.

11. Что такое состояние объекта? Приведите примеры.

12. Что такое процесс? Приведите примеры.

13. Опишите биологический процесс роста растения.

14. Опишите, в чем состоит процесс обучения и какие свойства ученика изменяются в этом процессе.

15. Что такое среда существования объекта? Приведите примеры.

16. Какими характеристиками можно описать объект?

17. Для чего нужны разнообразные характеристики объекта?

18. Сыграйте в игру, в которой требуется угадать объект по его харак­теристикам. Один человек загадывает слово (имя какого-то объек­та). Остальные играющие, чтобы отгадать слово, начинают задавать наводящие вопросы, пытаясь определить как можно более точно свойства задуманного объекта. Вопросы надо формулировать так, чтобы ответ на него был либо «да», либо «нет».

Например, задумано слово «верблюд». Примерные вопросы и ответы могли бы звучать так.

■ Это объект живой природы? – Да.

■ Это растение? – Нет (вывод: значит, животное).

■ Это животное может летать? – Нет.

■ Оно живет в северных широтах? – Нет.

И так далее... Если кто-то из игроков решил, что он догадался, о чем идет речь, он может напрямую назвать имя объекта. Если игрок не угадал задуманное слово, то выбывает из игры. Как видите, в этой игре, чтобы отгадать задуманный объект, надо как можно точнее определить и свойства, и действия, и среду.

1. Что такое модель объекта?

2. Приведите примеры материальных и абстрактных моделей.

3. Приведите примеры материальных и абстрактных моделей для объ­екта «дом».

4. Приведите примеры моделей, созданных с разной целью.

5. С какими моделями вы встречаетесь в повседневной жизни?

6. Приведите примеры моделей технических устройств. Где вам при­ходилось видеть такие модели?

7. Что такое информационная модель?

8. Составьте информационную модель объекта «самолет» с целью ха­рактеристики его для пассажиров. Как изменится эта модель, если цель – характеристика самолета как технического устройства?

9. Составьте информационные модели объекта «арбуз» для разных целей: нарисовать рисунок, выбрать самый вкусный, вырастить?

10. Можно ли один объект описать с помощью разных информационных моделей? Если да, то чем они будут отличаться?

1. Приведите примеры пространственных отношений между объекта­ми. Какими сравнительными характеристиками можно описать про­странственные отношения?

2. Приведите примеры временных отношений между объектами. Каки­ми сравнительными характеристиками можно описать временные отношения?

3. Приведите примеры отношений части и целого между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать отноше­ния части и целого?

4. Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары».

5. Какая связь существует между лампой и электрической розеткой? В чем она проявляется?

6. Какая связь существует между водопроводным краном и водой, про­текающей по трубе? В чем она проявляется?

7. Когда два человека беседуют, существует ли связь между ними? По­чему?

8. Приведите примеры географических связей.

9. Когда объект можно назвать системой? Приведите примеры систем.

10. Можно ли назвать объект «ножницы» системой? Обоснуйте свой ответ.

11. Из каких объектов состоит, система «очки»? Как связаны между собой эти объекты?

12. Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди»?

13. Назовите характеристики системы в целом и ее составляющих (свой­ства, действия) для объектов «стол»; «класс учащихся».

14. Составьте информационные модели систем «классная комната»; «са­довый участок».

(экзистенциональная философия

Серен Кьеркегор (1813-1855) «Страх и трепет», чувство страха

Карл Ясперс (1883-1969) «Истоки истории и ее цель»,

Мартин Хайдеггер (1889-1976) «Бытие и время», индивидуальное простраство-время,

Ж-П. Сартр (1905-1980) «Бытие и ничто», проблема выбора,

Альберт Камю (1913-1960) «Бунтующий человек», проблема смысла жизни.)

Экзистенциализм – направление философии, главным пред­метом изучения которого стал человек, его проблемы, трудно­сти существования в окружающем мире .

Экзистенциализм как направление философии начал зарож­даться еще в середине XX в., а в 20-е – 70-е годы XX в. приоб­рел актуальность и стал одним из популярных философских направлений в Западной Европе.

Актуализации и расцвету экзистенциализма в 20-е - 70-е гг. XX в. способствовали следующие причины :

1. нравственные, экономические и политические кризисы , охва­тывавшие человечество перед первой мировой войной, во время первой и второй мировых войн и между ними;

2. бурный рост науки и техники и использование технических достижений во вред человеку (совершенствование военной техники, автоматы, пулеметы, мины, бомбы, применение от­равляющих веществ в ходе боевых действий и т. д.);

3. опасность гибели человечества (изобретение и применение ядерного оружия, приближающаяся экологическая катастрофа);

4. усиление жестокости , бесчеловечное отношение к человеку (70 миллионов погибших в двух мировых войнах, концлаге­ря, трудовые лагеря);

5. распространение фашистских и иных тоталитарных режи­мов , полностью подавляющих человеческую личность;

6. бессилие человека перед природой и перед техногенным об­ществом.

Экзистенциалистская философия распространилась в ответ на эти явления. Можно выделить следующие проблемы, которым уделяли внимание философы-экзистенциалисты:

1. уникальность человеческой личности , глубина его чувств, переживаний, тревог, надежд, жизни в целом;

2. разительное противоречие между человеческим внутренним миром и окружающей жизнью ;

3. проблема отчуждения человека (общество, государство стали для человека абсолютно чужими, реальностью, которая пол­ностью пренебрегает человеком, подавляет его "Я");

4. проблема одиночества, заброшенности человека (человек оди­нок в окружающем мире, у него нет "системы координат", где он чувствовал бы себя нужным);

5. проблема бессмысленности жизни ;

6. проблема внутреннего выбора ;

7. проблема поиска человеком своего как внутреннего "Я", так и внешнего - места в жизни .

Основателем экзистенциализма считается датский философ Серен Кьеркегор (1813 - 1855).

Он поставил вопрос: почему философия занимается таким большим количеством всевозможных вопросов – сущностью бытия, материей, Богом, духом, пределами и механизмами по­знания – и почти не уделяет внимания человеку , более того, растворяет конкретного человека с его внутренним миром, пе­реживаниями во всеобщих, абстрактных, как правило, не инте­ресующих его и не касающихся его насущной жизни вопросах?

Кьеркегор считал, что философия должна повернуться к че­ловеку, к его маленьким проблемам, помочь ему найти истину, понятную ему , ради которой он мог бы жить, помочь человеку сделать внутренний выбор и осознать свое "Я" .

1. Существование (existentia, лат. существование) в экзистенциализме обозначает всегда именно человеческое существование . Стол существованием не обладает.

«Существование предшествует сущности».

2. Экзистенция – наша душа, наш внутренний мир.

Экзистенция – проявляет себя в чувствах, переживаниях, эмоциях.

Экзистен­ция – специфи­чески человеческий способ существовать в мире.

Че­ловек есть несовпадение с самим собой , присутствие с собой и с миром; он – не некая "устойчивая субстан­ция", а "беспрерывная неустойчивость" , "отрыв всем те­лом от себя", постоянное выступание вовне, в мир.

Чело­век должен постоянно делать себя человеком, его бытие есть постоянная постановка себя под вопрос, и он "дол­жен быть тем, что он есть", а не "просто быть".

Подлинная экзистенция – это быть человеческой личностью .

Экзистенциализм или философия человеческого существования. Центральные понятия (категории) этой философии, это понятия :

Страх, смерть, свобода и выбор, вина и любовь (всего шесть понятий).

ОУ : МБОУ Гимназия №1 г.Липецка

Учитель : Попова Людмила Вячеславовна

Тема : «Представление о системе объектов» (слайд 1)

Тип урока : изучение нового материала

Цели:

Дать определение отношения, связи и взаимодействия объектов;

Узнать что такое система;

Познакомиться с основными отношениями между объектов, видами связей и разобрать примеры;

Задачи:

Развивающие:

развивать мировоззрение (т.е. способствовать формированию взглядов на окружающий мир);

продолжать способствовать развитию ИКТ – компетентности;

Воспитательные:

воспитывать личностные качества:

активность,

самостоятельность,

аккуратность,

взаимовежливость.

План урока:

Организационный момент (1 мин.).

Постановка цели и формулировка задач урока (2 мин.).

Проверка домашнего задания (3мин.).

Изучение нового материала (17 мин).

Закрепление изученного материала (12 мин.).

Рефлексия (2 мин.).

Домашнее задание (2 мин.).

Итог урока (1 мин.).

Ход урока

Организационный момент.

Приветствие, проверка готовности учащихся к уроку.

Постановка цели и формулировка задач урока.

Сегодня на уроке мы с вами изучим отношения между объектами, связи объектов, их основные виды, узнаем понятие системы, рассмотрим основные признаки системы. Поговорим подробно о связях и отношениях и приведем многочисленные примеры. (слайд 2)

Проверка домашнего задания.

Учитель после поставленных целей и задач просит учащихся ответить домашнее задание у доски, один ученик отвечает, все остальные слушают и задают вопросы.

Изучение нового материала.

Как мы уже знаем, каждый объект характеризуется именем и некоторым набором параметров и действий, которые выделяют его из окружающего мира. Мир представляет собой разнообразие объектов, процессов, явлений. Какое место занимает в нем каждый объект, какова его роль?

Чтобы ответить на эти вопросы, попытаемся сравнить объекты друг с другом. Сравнение объектов по каким-либо признакам позволяет установить разнообразные отношения между ними. Наиболее распространенными являются: (слайд 3)

Пространственные отношения, характеризующие расположение в пространстве одного объекта по отношению к другому;

Временные отношения, которые сравнивают время наступления событий, связанных с разными объектами;

Отношения части и целого, устанавливающие, что один объект является частью другого;

Отношения формы и содержания, сравнивающие объекты по форме и (или) содержанию;

Математические отношения, которые позволяют сравнивать математические объекты (числа, значения переменных, выражений);

Общественные отношения, характеризующие взаимоотношения между людьми.

Все объекты, которые можно каким-то образом сравнить, находятся в отношениях.

Пример 1. Рассмотрим расположение предметов в комнате. В центре стоит стол. Вокруг стола – стулья. На столе – ваза с цветами. У правой стены книжные стеллажи, напротив – диван. Рядом с диваном – пианино. Около окна – кресло. Слова «в центре», «вокруг», «на», «у», «напротив», «рядом», «около» - это сравнительные характеристики, отражающие пространственные отношения перечисленных объектов.

В таблице приведены примеры пространственных отношений, возникающих между объектами. (слайд 4)

Объекты

Примеры отношений

Сравнительная характеристика

Города

Москва ближе к Казани, чем к Томску

Самолет, географический объект

Самолет ИЛ-62 пролетает над Черным морем

Выше (над), ниже (под)

Дом, сад

Вокруг дома творчества писателей раскинулся яблоневый сад

Справа, слева, за, на, у, напротив, перед, вокруг

Растения, грядки

При посадке картофеля расстояние между растениями в ряду 50 см, между рядами – 70 см

Расстояние

Пример 2. Восход солнца во Владивостоке наблюдается раньше, чем в Петербурге. Слово «раньше» в данном примере является сравнительной характеристикой, отражающей временное отношение одного и того же события для разных объектов.

В таблице приведены примеры временных отношений между объектами. (слайд 5)

Объекты

Примеры отношений

Сравнительная характеристика

Месяцы в году

Март приходит на смену февралю

Раньше, позже, за, перед

Люди

Иван старше Татьяны на 5 лет

Старше, младше

Природные объекты

После дождя выглянуло солнце

До, после

Географические объекты

От деревни Усатовки до районного центра 40 минут езды на пригородном автобусе

Длительность по времени

Очень часто объект состоит из нескольких составных частей. Например, дом состоит из фундамента, стен, крыши. Отношения между объектом и его составными частями получили название отношений «части и целого» (слайд 6)

Объекты

Примеры отношений

Сравнительная характеристика

Объекты разной природы

Колесо – часть машины

Припев – часть песни

Корни, стебель, листья, цветок – части растения

Сотрудник – часть коллектива

Одно – часть другого

Поскольку многие объекты имеют четко выраженную форму, то их можно сравнивать по этому признаку. Бублик и колесо имеют похожую форму, а бублик и кубик – разную.

Приведем примеры сравнения отношения объектов по форме и содержанию. (слайд 7)

Объекты

Примеры отношений

Сравнительная характеристика

Жидкость, сосуд

Вода, налитая в стакан, принимает его форму

Сравнение по форме

Пироги, начинка

Бабушка напекла пирожков с разной начинкой

Сравнение по содержанию

Книги

Книги имеют разный объем и разное содержание

Сравнение по форме и содержанию

Вам хорошо знакомы математические отношения между числами и переменными.

Приведем примеры математических отношений (слайд 8)

Объекты

Примеры отношений

Сравнительная характеристика

Числа, переменные

5 >3;

5^2*2^2=100

A=5,7;

Больше, меньше, равно, не равно, больше или равно, меньше или равно

Зависимость, равноправие, партнерство, дружба, вражда, любовь, доверие, уважение – все это характеристики общественных отношений, связывающие людей, организации и страны. Примерами общественных отношений могут служить отношения между учителем и учеником, родителями и детьми, продавцом и покупателем, дипломатические связи между странами.

Приведем пример отношений между предприятиями города (слайд 9)

Название

Адрес

Телефон

Вид деятельности

Антилопа Гну

Березовая ул., 36

156-18-18

Автосервис

Лингва

Железнодорожная ул., 14/8

271-34-00

Обучение

1000 мелочей

Оптимистов пр., 5

561-98-16

Торговля

Вы знаете, что объекты окружающего мира кроме параметров характеризуются действиями. В результате проявления деятельности объектов может изменяться их состояние. Например, прием пищи восстанавливает такие параметры человека, как сила, бодрость, трудоспособность. Горение дров в камине изменяет температуру воздуха. Одновременно изменяется и состояние самих дров – они превращаются в золу.

До сих пор, говоря об отношениях между объектами, мы не учитывали тот факт, что сравниваемые параметры могут изменяться.

Рассмотрим схему колодца. Рукоять ворота и ведро находятся в пространственном отношении, которое может быть определено длиной свисающей веревки. Это отношение таково, что при изменении угла поворота рукояти изменяется длина свисающей части веревки и положение ведра в колодце. Похожие отношения существуют между велосипедным колесом и педалями, между часовыми стрелками и механизмом, расположенным в корпусе часов. Такие отношения называются механическими связями.

Рассмотрим примеры других связей. (слайд 10)

Существует связь между счетчиком электроэнергии, имеющимся в каждой квартире, и бытовыми электроприборами. Включение каждого прибора в сеть увеличивает потребление электричества, а соответственно, и скорость вращения счетчика. Это пример электромеханической связи – электричество преобразуется в механическое вращение.

Между учениками и учителями существуют межличностные связи: под влиянием учителей изменяются знания и кругозор учащихся, но и ученики влияют на учителей, изменяя их взгляды на многие вопросы.

Можно обнаружить связи между географическими объектами, например между городом и деревней. Прежде всего это дорога, соединяющая данные населенные пункты. Дорогу, тропинку, реку можно назвать географической связью. Кроме того, в деревне производятся продукты питания, потребителями которых становятся горожане. В свою очередь, городские жители создают на своих предприятиях орудия для сельскохозяйственных работ (тракторы, комбайны, а также предметы бытового назначения (одежду, мебель, телевизоры), необходимые сельским жителям. Таким образом, город и деревня испытывают взаимное влияние. Налицо экономическая связь, осуществляемая через торговлю.

От расположения лесных массивов зависят многие природные параметры (почва, флора, фауна), поэтому бесконтрольная вырубка леса может губительно сказаться на состоянии местности. Это пример экологической связи.

Связь – это отношение между объектами, когда изменение параметров одного объекта приводит к изменению параметров другого объекта. (слайд 11)

Когда объект рассматривают как совокупность взаимодействующих между собой составных частей, то его называют системой. (слайд 12)

Входящие в состав системы объекты называются элементами.

Степень дробления системы на составляющие ее элементы определяется целью изучения.

Примеры систем (слайд 13)

Система

Разновидность

Объекты

Солнечная система

Планетарная

Солнце, Земля, Нептун, Плутон и др.

Школа

Организационная

Здание, оборудование, учителя, ученики

Компьютер

Техническая

Системный блок, клавиатура, монитор, программное обеспечение

Система счисления

Знаковая

Символы, цифры

Аквариум

Биологическая

Стеклянная емкость вода, водоросли, камни, рыбки, улитки

Действия отдельных элементов обеспечивают работоспособность всей системы. (слайд 14)

Закрепление изученного материала. (слайд 9)

Вопросы: (слайд 15)

1. Приведите примеры общественных отношений. Какими сравнительными характеристиками можно описать пространственные отношения?

   Приведите примеры временных отношений между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать временные отношения?

   Приведите примеры отношений части и целого между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать отношения части и целого?

   Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары»?

   Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди»?

Рефлексия.

Ребята, а теперь давайте с вами вернемся в начало урока и еще раз вспомним, что мы с вами сегодня узнали нового. (Учащиеся по одному отвечают с места).

Домашнее задание. (слайд 16)

Выучить записи в тетради, придумайте по 8 систем и опишите объекты, входящие в системы.

Итог урока. Всем спасибо за урок, до свидания! (слайд 17)

Система – это совокупность взаимосвязанных объектов, воспринимаемая как единое целое. Входящие в состав системы объекты называются элементами. Степень дробления системы на составляющие ее элементы определяется целью изучения. Система – это совокупность взаимосвязанных объектов, воспринимаемая как единое целое. Входящие в состав системы объекты называются элементами. Степень дробления системы на составляющие ее элементы определяется целью изучения.

Системы, как и объекты, существуют в определенной среде. Действия отдельных элементов обеспечивают работоспособность всей системы. Системы, как и объекты, существуют в определенной среде. Действия отдельных элементов обеспечивают работоспособность всей системы.

В Вопросы: 1.Приведите примеры общественных отношений. Какими сравнительными характеристиками можно описать пространственные отношения? 2.Приведите примеры временных отношений между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать временные отношения? 3.Приведите примеры отношений части и целого между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать отношения части и целого? 4.Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары»? 5.Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди»? Вопросы: 1.Приведите примеры общественных отношений. Какими сравнительными характеристиками можно описать пространственные отношения? 2.Приведите примеры временных отношений между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать временные отношения? 3.Приведите примеры отношений части и целого между объектами. Какими сравнительными характеристиками можно описать отношения части и целого? 4.Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары»? 5.Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди»?

Дерево грамматического разбора, описанное в предыдущем разделе, дает лишь грубое описание сцены с использованием связей между его терминальными и нетерминальными символами. Часто бывает доступна и другая, более подробная информация. Например, может быть известно, что объект расположен выше объекта и что область окружает оба объекта. Информацию такого типа можно представить в виде графа отношений, в котором ребра, соединяющие символы дерева разбора, размечены по типу связи и пространственных отношений между символами. На рис. 20.4.1 приведен соответствующий пример. Стрелки на ребрах показывают направление отношения; например, КРЫША выше СТЕНЫ. Граф отношений с такими указателями называется направленным. Теоретический анализ методов, основанных на системах отношений, отсутствует. Остановимся на конкретных подходах к разработке систем понимания изображений, в которых явно или неявно используются эти отношения.

Рис. 20.4.1. Пример направленного графа отношений.

Впервые знания об отношениях между объектами были использованы для построения системы понимания изображений в работе Робертса , который разработал довольно полную систему программ анализа сцен, содержащих многогранники с плоскими поверхностями. Логично начать анализ сцен именно с многогранников, так как их можно относительно легко описать и пространственные отношения между ними четко определены. В системе, предложенной Робертсом, анализ начинается с представления многогранника в виде контурного рисунка, который заносится в память в виде списка прямолинейных отрезков, заданных декартовыми координатами концевых точек. Этот список анализируется с целью обнаружения соединенных линейных отрезков, формирующих многоугольники. Рис. 20.4.2 иллюстрирует три типа многоугольников, которые могут находиться в сцене: выпуклый многоугольник, невыпуклый многоугольник и многоугольник, образованный границами изображения многогранника. На следующем этапе обработки множество вершин многоугольника сопоставляется с множеством вершин простых моделей объекта для того, чтобы разбить исходный объект на составные элементы, как показано в примере на рис. 20.4.3. Если найдено, что модель простого объекта является частью исходного объекта, то эта часть исключается из исходного объекта путем вычеркивания из списка и добавления соответствующих отрезков линий.

Рис 20.4.2. Составлениеизображения многогранника из многоугольников

а - Объект; б - многоугольник, образованный внешним контуром; в - невыпуклый многоугольник; г - выпуклый многоугольник.

Процесс продолжается до тех пор, пока не будет найдено соответствие исходного объекта одной из моделей простого объекта. Процесс сопоставления учитывает пространственные сдвиги, вращение и изменения масштаба моделей простых объектов по отношению к деталям исходного объекта.

Идея Робертса относительно разбиения сложного многогранника на простые объекты породила направление исследовательских работ, которые теперь называются анализом блочных схем. Гузман и Фальк продолжили исследования сцен, содержащих «непрозрачные» объекты и представленных в виде неполного контурного рисунка. В предложенных ими системах выделение областей изображения, соответствующих плоским поверхностям сцены, осуществляется по специальным эвристическим правилам. Уинстон предложил методы обучения, с помощью которых информация, полученная из анализируемых сцен, используется для наращивания набора зрительных моделей сцен.

Рис. 20.4.3. Разборка многогранника а – объект; б – призма; в – основание в форме параллелепипеда; г – спинка в форме параллелепипеда.

Модели запоминаются в виде направленного графа отношений, в котором дуги помечены простыми отношениями типа «соседство» и «опора» между объектами. На рис. 20.4.4 приведены направленный граф для сцены, состоящей из арки, и несколько примеров ее построения. Ключевым элементом работы Уинстона является понятие «почти то». В примере арки «почти то» может означать, что два объекта типа «опора» не могут быть смежными.

Представление многогранников в виде контурных рисунков не может быть произвольным; некоторые комбинации прямых линий и вершин не допускаются при контурном представлении многогранников. Клоуз и Хаффман разработали процедуры, позволяющие выяснить, реальные или нереальные (бессмысленные) объекты представлены на контурном рисунке. Уолц продолжил разработку этого подхода, установив 11 категорий для разметки контурных линий (рис. 20.4.5). Если две или больше линий сходятся в некоторой вершине, то должны быть выполнены определенные ограничения. Например, в узле типа градиенты тени, соответствующие двум линиям, должны быть одинаково направлены. Анализ всевозможных комбинаций разметок показал, что большая их часть физически не допустима. Полное число реальных типов вершин для многогранников составляет лишь несколько тысяч. В системе Уолца анализ начинается с разметки линий, выходящих из каждой вершины. Затем программа «фильтр» проверяет последовательность линейных меток связанных между собой вершин и исключает несовместимые метки. На следующем этапе с помощью набора комбинационных правил согласовываются неоднозначные метки. Их, число в дальнейшем может быть ограничено при анализе типов смежных вершин.

Рис. 20.4.4. Пример направленного графа отношений для арки : а - направленный граф отношений; б - примеры.

Указанные способы анализа блочных сцен обладают общим свойством: отправной точкой является либо абстрактный контурный рисунок, либо контурный рисунок, выделенный из реальной сцены.

Рис. 20.4.5. Типы линий, образующих контуры многогранников .

Сираи развил другой подход к анализу сцен из многогранников, при котором реальные сцены анализируются непосредственно как массивы точек изображения. Программа Сираи - это первая программа, которая пытается выполнить гетерархический анализ осмысленных сцен. Знание типа объектов, с которыми она встречается, используется для управления поиском слабых перепадов яркости, соответствующих вогнутостям поверхностям объектов.

Важный шаг в направлении анализа сцен, содержащих тела с криволинейными поверхностями, сделан Хорном , а также Биифордом, Эйджипом и Невейшиа . Хорн использовал светотень освещенных объектов с гладкими криволинейными поверхностями для определения их физической формы. Работа Бинфорда, Эйджина и Невейшиа направлена на получение трехмерных описаний формы объектов; при этом были использованы срединноосные остовы и системы конических сечений объектов.

Одной из первых попыток анализа достаточно сложных реальных сцен с привлечением информации об отношениях между объектами была работа, выполненная Брайсом и Феннема 1311. В их системе первый этап обработки состоит в сегментации изображения по принципу наращивания областей. Затем граница каждой выделенной области аппроксимируется отрезками прямых. Далее на этапе анализа для группировки областей и распознавания объектов используются семантические знания. Например, в сцене «служебное помещение» семантические знания представляют собой следующие факты: пол находится в нижней части сцены, стена - на краю сцены, картина - на стене. Барроу и Поппльстоун также разработали систему анализа сцен, основанную на сегментации метода наращивания областей. В их системе векторы признаков измеряются для каждой сегментированной области; при этом используются такие признаки, как форма, толщина, размер и отношение к соседним областям, а именно: выше, ниже, слева и т. д. Вектор признаков каждой области затем сопоставляется с наборами векторов признаков областей в зрительной модели класса сцен, подлежащих анализу. В некоторых случаях при сопоставлении возникают трудности, вызванные тенями и преградами.

Одна из трудностей, встречающихся непосредственно при анализе естественных сцен, состоит в том, что количество признаков изображения и символов слишком велико. Это множество данных вместе с огромным числом возможных комбинаций взаимных отношений переполняет структуры данных и делает бесполезным поиск по дереву.

Келли сделал важное предложение: использовать планирование анализа сцен как способ ограничения размерности задач поиска по дереву. По схеме Келли признаки и символы выделяются сначала из изображения сцены, полученной с малым разрешением. Затем распознаются и размечаются объекты и вырабатывается гипотетическая модель сцены. Далее для выделения признаков и символов выполняется управляемый моделью поиск областей на картинке, полученной с полным разрешением.

Продолжая исследования Келли, Тененбаум и др. предложили систему анализа, которая включает два этапа: ознакомление и обоснование. На этапе ознакомления исследуются простые характеристики изображения, основанные на зрительной модели; при этом для управления поиском используется информация о содержании сцены. Например, в сцене служебного помещения поиск первоначально направлен на обнаружение плоской поверхности в средней части изображения, где предполагается наличие верхней поверхности письменного стола. Затем поиск продолжается в пределах этой поверхности для обнаружения интересующих нас объектов, которые анализируются и предварительно классифицируются. На этапе обоснования выполняется более тщательная обработка для выделения по возможности более надежных признаков в окрестности, где предполагается наличие объектов.

Полученная информация анализируется для определения правильности выдвинутой гипотезы. Таким образом ресурсы «дорогой» системы обработки информации можно распределить более эффективно.

Из приведенных материалов видно, что содержание данного раздела представляет собой просто краткий обзор результатов исследований в области построения систем понимания изображений.

В общем, достигнут некоторый прогресс, однако из большого числа интересных, но частных идей трудно выделить наиболее существенные. Ясно, что в этой важной области обработки изображений еще нужно проделать большую работу.