手写体汉字识别纯神经网络多分类器集成

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1、手写体汉字识别纯神经网络多分类器集成万红梅金连文尹俊勋!华南理工大学电子与通信工程系"广州#&"1?&#@AB*/=&((.BC*-D+8E)$(9E$8-摘要多分类器集成是解决手写体汉字识别性能的重要方法之一"近年来受到了学术届的普遍关注$文章提出了一种基于单字单网的手写体汉字识别纯神经网络的多分类器集成方案"并通过实验证明该方案是行之有效的$关键词手写体汉字识别多分类器集成神经网络文章编号&""!A%22&A$!""#%!%A""??A"!文献标识码F中图分类号GH26!"#$%&!"’()$*+,)-./0"12

2、3+’"-4)$5%01($/’’"0,6/0"+"76%$%8’"$9"8):0/’/)0;%0<)0:-"/=/0>/%0("0?/0=#0@#0$I(>*;)B(-)JK@=(8);J-/8*-94JBBE-/8*)/J-@-:/-((;/-:#L4MG#NE*-:O.JE#&"1?&%A.+’$%8’&P)/+8J-8(;-(98JBBJ-=,).*)).(/-)E/)/J-/+)/8#8JB>*8)B().J9C./8.8JBQ/-(9+JB(9/KK(;(-)8=*++/K/(;+)J/B>;JR().(;

3、(8J:-/)/J-JK344S#G./+>*>(;>;J>J+(+*+8.(B()J344S#C./8./+B*9(E>JK>;(T8=*++/K/(;+*-9BJ9(=/-)(:;*)(9#*-9QJ).E+(9-(E;*=-()CJ;U+#@V>(;/B(-)++.JC).*))./+B().J9CJ;U+*-98*-8=*++/K,=*;:(-EBQ(;JK8*)*=J:+C(==$B"3()$1+&.*-9C;/))(-4./-(+(8.*;*8)(;;(8J:-/)/J-#BE=)/T8=*++/K(;+/

4、-)(:;*)(9#-(E;*=-()CJ;U&引言分类器将独立地使用#它们的结果由集成判决器来集成判决!脱机手写体汉字识别是一个典型的大类别数模式识别问大多数的集成方法是属于这一类的!在门限并行集成方法中#题!汉字字符集具有的字量大"结构复杂"相似字多等特点及其集成判决之前#独立分类器的输出通过一个门限设置来进行选择或加权!?"!手写体的形变#使得手写体汉字识别成为字符识别领域中最大的难题之一!综合集成方法论$’()*+,-).(+/+%是为了解决开放的复杂巨系统问题而提出的!&"#它为人工智能#特别是模式识别2汉字

5、识别的神经网络集成方法本文所应用的集成模型是并行集成#并且各个单分类器和领域的研究注入了新的活力!集成网络都采用神经网络去实现#其结构如图&所示!在进行分类器集成时#通常采用的方法有线性模型和神经网络模型!!0#"!我们采用的是神经网络模型!1"#将汉字通过神经网(络分类器预分类后再经过神经网络集成#最后再进行识别!对集成神经网络%12345!"""脱机手写体汉字数据库中的&""套样本进行实(((验#取得了6#7的识别率#并验证了这种神经网络集成方法比神经网络分类器&神经网络分类器!(神经网络分类器!传统的集成方法识别

6、性能有较大的提高!特征提取!多分类器集成模型简介根据集成结构的不同#多分类器集成可以分为三大类!&01"&待识汉字点阵$&%层叠式集成$8*+8*9/-:#多个集成判决%’$!%级联集成$./(;<图&手写体汉字识别的神经网络集成*;8./8*=#树状%’$2%并行集成$>*;*==(=%!运用这三种基本的结构#我们可以建立相当复杂的分类器集成系统!这种集成方案#对于小类别的分类问题是十分有效的#但在层叠式结构中#独立的分类器按照一种线性的顺序来引难以解决像手写汉字识别这种类别数很大的识别问题!近年用#顺序引用的分类器

7、越多#给出的模式的可能的类别数将越来#虽然人工神经网络在模式识别的各个领域都取得了一定的少!为了提高效率#先通过精度不太高"较为简便的分类器#然成功#但是在解决诸如汉字识别这样大类别数的识别问题时#后再通过高精度"代价较高的分类器!!"!在级联结构中#将独立仍然显得力不从心!其主要原因在于#汉字类别数太大#采用现的分类器结合成一体#类似于一个决策树状的分类器#树结点有的任何一种神经网络都难以保证训练效果!对上述方案进行与需要大量特征的复杂的分类器相连!2"!在并行结构中#所有的改进#将得到适用于汉字识别的神经网络集成法

8、!1"!改进方基金项目!国家自然科学基金$编号&1"!W#""#%’广东省自然科学基金$编号&"&&1&&%$$!""#$!%计算机工程与应用输出输出最大比较器子网络$子网络(子网络!子网络!)$/($’%)$/%$’)$/((’%)$/%(’)$/(!’%)$/%!’)$/(!’%)$/%!’非线性变换非线性变换/((%/(!/