Повышение скорости фрактального кодирования

121

Основой описанной здесь схемы классификации является самоорганизующаяся нейронная сеть, которая обучается на данных векторов характеристик, полученных для доменных блоков некоторого стандартного изображения. Это те пять характеристик, которые были описаны в предыдущем разделе. Преимущество использования самоорганизующейся сети в том, что нам не нужно решать, какой класс должен быть выбран при классификации. Сеть самоорганизуется в кластеры, представляющие классы изображений, которые определяются содержащимися в них данными изображения. Более того, изображение, используемое для обучения, может не быть (и, как правило, не является) подобным тому изображению, которое должно быть закодировано. Таким образом, время обучения сети не входит в общее время кодирования. При небольшом количестве доменов классификационный подход не дает существенного выигрыша во времени по сравнению с FE-подходом. Однако для большого количества доменов (20000 и более) выигрыш во времени значителен, а большое количество доменов может обеспечить высокое качество изображения при данном коэффициенте сжатия. Обсуждаемый здесь подход был впервые предложен в работе [45]. В других работах [8, 20] также обсуждается использование самоорганизующихся нейронных сетей для классификации доменов.

4.2.1. Самоорганизующиеся нейронные сети

Человеческий мозг обладает удивительным свойством - его физическая организация отражает организацию внешних раздражителей, которые он получает. Например, существует вполне определенное взаимоотношение между относительным физическим расположением тактильных рецепторов на поверхности кожи и относительным расположением нейронов, обрабатывающих входные сигналы от этих рецепторов. Соседним тактильным рецепторам соответствуют соседние нейроны. Участки кожи с высокой плотностью тактильных рецепторов, например ладони или лицо, связаны с соответственно большим количеством нейронов. Это соответствие порождает так называемую соматотопическую локализацию (somatotopic map), которая является проекцией поверхности кожи в определенную область головного мозга, называемую соматосенсорная зона (somatosensory cortex), соответствующую тактильным ощущениям [34].