Разделы презентаций


Новые информационные технологии

Содержание

Лекция № 1. Обработка информации в мозге человека

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Новые информационные технологии
Харламов
Александр Александрович
© 2012 МГЛУ
Ин. яз. им.

М. Тореза

Новые информационные технологииХарламов Александр Александрович © 2012 МГЛУИн. яз. им. М. Тореза

Слайд 2Лекция № 1. Обработка информации в мозге человека

Лекция № 1. Обработка информации в мозге человека

Слайд 33
Система автоматического распознавания речи на основе искусственно-интеллектуального подхода к интеграции

знаний

3Система автоматического распознавания речи на основе искусственно-интеллектуального подхода к интеграции знаний

Слайд 4
прагматический
семантический
синтаксический
лексический
морфологический
акустико-фонетический
Уровни представления лингвистической и экстралингвистической информации
(снизу вверх)
4

прагматическийсемантическийсинтаксическийлексическийморфологическийакустико-фонетическийУровни представления лингвистической и экстралингвистической информации(снизу вверх)4

Слайд 5Головной мозг человека Silverthorn Human Physiology: An Integrated Approach, 2nd

ed. Обозначения: 1. Лобная доля, lobus frontalis. 2. Таламус, thalamus. 3. Гиппокамп,

hippocampus. 4. Миндалевидное тело,      corpus amygdaloideum. 5. Гипоталамус, hypothalamus. 6. Обонятельная луковица,      bulbus olfactorius.

5

Головной мозг человека   Silverthorn Human Physiology:  An Integrated Approach, 2nd ed.  Обозначения:

Слайд 6Большие полушария головного мозга человека
6

Большие полушария головного мозга человека6

Слайд 7Большие полушария головного мозга человека
7

Большие полушария головного мозга человека7

Слайд 8Складки коры
8

Складки коры8

Слайд 9Строение коры большого мозга
I. молекулярный II. наружный зернистый III. наружный пирамидный IV. внутренний

зернистый V. ганглиозный ( гигантских пирамид) VI. полиморфный
9

Строение коры большого мозга I. молекулярный II. наружный зернистый III. наружный пирамидный IV. внутренний зернистый V. ганглиозный

Слайд 10Пирамидный нейрон
I. Тело клетки II. Дендриты III. Аксон IV. Перехваты Ранвье V. Терминали нейрона
10

Пирамидный нейрон I. Тело клетки II. Дендриты III. Аксон IV. Перехваты Ранвье V. Терминали нейрона

Слайд 11Связи между областями головного мозга
11

Связи между областями головного мозга11

Слайд 12Связи между областями головного мозга
12

Связи между областями головного мозга12

Слайд 13Наружная кора левого полушария головного мозга: поля Бродмана. Специально выделены

первичные сенсорные области: зрительная — 17, слуховая — 41 и

соматосенсорная — 1, 2, 3 (в совокупности их принято называть сенсорной корой), моторная (4) и премоторная (6) кора. Оксфордский толковый словарь общей медицины, 2002 г.

13

Наружная кора левого полушария головного мозга: поля Бродмана. Специально выделены первичные сенсорные области: зрительная — 17, слуховая

Слайд 14 Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в

которой на каждом уровне имеется множество параллельно включенных процессов, связанных

с процессами следующего уровня по типу "каждый-с-каждым".

14

Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в которой на каждом уровне имеется множество параллельно

Слайд 1515
Левое полушарие головного мозга человека
(речевые зоны)

15Левое полушарие головного мозга человека(речевые зоны)

Слайд 16Связи в слуховом анализаторе
16

Связи в слуховом анализаторе16

Слайд 17Связи в слуховом анализаторе

Связи в слуховом анализаторе

Слайд 18Связи в зрительном анализаторе

Связи в зрительном анализаторе

Слайд 19Зрительный анализатор

Зрительный анализатор

Слайд 20Стереоэффект за счет диспарантности представления в коре и вергенции зрительных

осей

Стереоэффект за счет диспарантности представления в коре и вергенции зрительных осей

Слайд 21Гомункулюс
(проекции органов человека на кору)
21

Гомункулюс(проекции органов человека на кору)21

Слайд 22Складки коры
22

Складки коры22

Слайд 23Строение коры большого мозга
I. молекулярный II. наружный зернистый III. наружный пирамидный IV. внутренний

зернистый V. ганглиозный ( гигантских пирамид) VI. полиморфный
23

Строение коры большого мозга I. молекулярный II. наружный зернистый III. наружный пирамидный IV. внутренний зернистый V. ганглиозный

Слайд 24Колонки коры большого мозга
24

Колонки коры большого мозга24

Слайд 25Колонка коры
I. Пирамидные нейроны II. Дендриты III. Возвратные коллатерали IV. Боковые связи V. Аксоны
VI-VII.

Связи из других областей
VIII. Вставочные нейроны
25

Колонка коры I. Пирамидные нейроны II. Дендриты III. Возвратные коллатерали IV. Боковые связи V. АксоныVI-VII. Связи из

Слайд 26Гиперколонка коры
I. Пирамидные нейроны II. Колонка а. Аксонные пучки б. Специфические афферентные волокна
В.

Горизонтальная клетка
26

Гиперколонка коры I. Пирамидные нейроны II. Колонка а. Аксонные пучки б. Специфические афферентные волокнаВ. Горизонтальная клетка

Слайд 27Нейроподобный элемент с временной суммацией сигналов
1. Вход. 2. Возбуждающие синапсы.

3. Тормозные синапсы. 4. Тело клетки (сумматор). 5. Выход. 6.

Обобщенный дендрит - многоразрядный регистр сдвига. 7. Управляющий синапс.

27

Нейроподобный элемент с временной суммацией сигналов1. Вход. 2. Возбуждающие синапсы. 3. Тормозные синапсы. 4. Тело клетки (сумматор).

Слайд 28Нейронная сеть из нейроподобных элементов с временной суммацией сигналов
X(i). Вход
Y(i).

Выход
29

Нейронная сеть из нейроподобных элементов с временной суммацией сигналовX(i). ВходY(i). Выход  29

Слайд 29Траектория в многомерном пространстве

Траектория в многомерном пространстве

Слайд 30
Ассоциативное преобразование
Модуль для структурной обработки
- словарь 2-го уровня
-

словарь 1-го уровня
синтаксическая
последовательность
- множество входных
последовательностей
31

Ассоциативное преобразованиеМодуль для структурной обработки - словарь 2-го уровня- словарь 1-го уровня синтаксическая  последовательность- множество

Слайд 31 Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в

которой на каждом уровне имеется множество параллельно включенных процессов, связанных

с процессами следующего уровня по типу "каждый-с-каждым".

32

Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в которой на каждом уровне имеется множество параллельно

Слайд 32Парадигматическая обработка
(на примере обработки речевой информации)
33
акустико-фонетический уровень (фонемы)
морфологический уровень
(флективные морфемы)
Лексический

уровень (корневые основы слов)
синтаксический уровень (синтаксемы)
семантический уровень (ассоциативная сеть)

Парадигматическая обработка(на примере обработки речевой информации)33акустико-фонетический уровень (фонемы)морфологический уровень(флективные морфемы)Лексический уровень (корневые основы слов)синтаксический уровень (синтаксемы)семантический уровень

Слайд 33Структурная обработка
информации (на примере обработки речи)
Первичная обработка
Оцифровка
Очистка от шума
Предобработка
Формирование

вектора
параметров
Сегментация
34
Первичная обработка
{A}
{Речевая волна}

Структурная обработка информации (на примере обработки речи)Первичная обработкаОцифровкаОчистка от шумаПредобработкаФормирование векторапараметровСегментация34Первичная  обработка{A}{Речевая волна}

Слайд 34
Структурная обработка
информации (на примере обработки речи)
Морфологический и лексический

уровни
Морфологическая
обработка
Формирование
лексикона
- Словарь флективных
морфем (окончаний)



Последовательность
векторов параметров
- Словарь корневых основ
(корень+суффикс)


Множество текстов с купюрами
вместо флективных морфем


Словарь флективных морфем



- Множество произнесенных текстов

35

{A}

{B}

^

{C}

{D}

^

{A}

{B}

^

Структурная обработка информации (на примере обработки речи)Морфологический и лексический уровниМорфологическаяобработкаФормированиелексикона- Словарь флективных морфем (окончаний)Последовательностьвекторов параметров- Словарь

Слайд 35Структурная обработка
информации (на примере обработки речи)
Синтаксический и семантический уровни
36

Словарь графов-синтаксем
(синтаксических групп)


Произнесенный текст
с купюрами вместо
корневых основ

- Словарь

корневых основ
(корень+суффикс)


- Последовательность
векторов параметров

Синтаксическая
обработка

Семантическая
обработка

Словарь попарной
сочетаемости корневых основ


Текст с купюрами
вместо флективных морфем


- Словарь синтаксем
(синтаксических групп)



- Произнесенный текст

{A}

{F}

^

{G}

{H}

^

{A}

{D}

^

{E}

{F}

^

Структурная обработка информации (на примере обработки речи)Синтаксический и семантический уровни36 Словарь графов-синтаксем (синтаксических групп) Произнесенный текстс купюрами

Слайд 36Гиппокамп
7. мозолистое тело 8. валик 9. птичья шпора
10. гиппокамп 11. бахромка 12. ножка
38

Гиппокамп7. мозолистое тело 8. валик 9. птичья шпора 10. гиппокамп 11. бахромка 12. ножка38

Слайд 37Ламели гиппокампа
Гиппокамп состоит из множества ламелей, каждая из которых содержит


полносвязную сеть Хопфилда.

Ламели гиппокампаГиппокамп состоит из множества ламелей, каждая из которых содержит полносвязную сеть Хопфилда.

Слайд 38Гиппокамп
40
Гиппокамп получает информацию из энторинальной коры, она
поступает в поле СА3,

которое условно можно назвать весовой матрицей,
формирующей в памяти основное представление

о пространственно-
временном контексте входных событий. Далее она попадает в матрицу
поля СА1, и наконец, в субикулюм, который вновь направляет
информацию в энторинальную кору.
Гиппокамп40Гиппокамп получает информацию из энторинальной коры, онапоступает в поле СА3, которое условно можно назвать весовой матрицей,формирующей в

Слайд 39Архитектура гиппокампа
Поле СА3 является ассоциативной памятью, хранящей события
в их

взаимосвязях.

Архитектура гиппокампа Поле СА3 является ассоциативной памятью, хранящей событияв их взаимосвязях.

Слайд 40Основная структура связей поля СА3, взятая из работы [Brown T.H.,

Zador A.M., 1994]. В качестве модели можно рассмотреть автоассоциативную память

на основе сети Хопфилда.

42

Поле CA3 гиппокампа
ic. Вход c-го элемента dc. Дендрит c-го элемента fc. Выход c-го элемента ac. Возвратная коллатераль c-го элемента Sc. Синаптические контакты

Основная структура связей поля СА3, взятая из работы [Brown T.H., Zador A.M., 1994]. В качестве модели можно

Слайд 41Пример сетей Хопфилда
Сеть Хопфилда имеет единственный слой нейронов.
Все нейроны связаны

со всеми. Связи являются направленными.
Нейроны – это понятия, и все

это напоминает семантическую сеть.
Пример сетей ХопфилдаСеть Хопфилда имеет единственный слой нейронов.Все нейроны связаны со всеми. Связи являются направленными.Нейроны – это

Слайд 42
Структурная обработка
информации (на примере обработки речи)
Семантический уровень
Попарная сочетаемость

корневых основ ключевых слов и словосочетаний
(ассоциативная или семантическая сеть) –

понятия с их весом и связи с их весом
Семантические представления – сеть для предметной области

37

Структурная обработка информации (на примере обработки речи)Семантический уровеньПопарная сочетаемость корневых основ ключевых слов и словосочетаний(ассоциативная или

Слайд 43Ассоциативная память на основе сети Хопфилда
Срез энергетического ландшафта

Ассоциативная память на основе сети ХопфилдаСрез энергетического ландшафта

Слайд 44Парадигматическая обработка
(она одинакова для всех модальностей)
45
базовый уровень (элементарные образы -

фонемы)
морфологический уровень
(элементы объектов - флексии)
лексический уровень (объекты – корневые основы)
синтаксический

уровень (ситуации – синтаксические группы для речевой информации)

семантический уровень (ассоциативная сеть)

Парадигматическая обработка(она одинакова для всех модальностей)45базовый уровень (элементарные образы - фонемы)морфологический уровень(элементы объектов - флексии)лексический уровень (объекты

Слайд 45Левополушарная лингвистическая модель мира
уровень семантической информации
синтаксический уровень
лексический уровень
акустико-фонетический уровень
морфологический уровень
прагматический

уровень

Левополушарная лингвистическая модель мирауровень семантической информации синтаксический уровеньлексический уровеньакустико-фонетический уровеньморфологический уровеньпрагматический уровень

Слайд 46 Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в

которой на каждом уровне имеется множество параллельно включенных процессов, связанных

с процессами следующего уровня по типу "каждый-с-каждым".

32

Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в которой на каждом уровне имеется множество параллельно

Слайд 47 Объединение иерархий для многомодального представления знаний, позволяющее организовать фреймовые структуры

на семантической сети
47
Многомодальная модель мира

Объединение иерархий для многомодального представления знаний, позволяющее организовать фреймовые структуры на семантической сети 47Многомодальная модель мира

Слайд 48 Объединение иерархий для левополушарного представления знаний, включающее лингвистическую и многомодальную

модели мира
47
Левополушарная модель мира

Объединение иерархий для левополушарного представления знаний, включающее лингвистическую и многомодальную модели мира 47Левополушарная модель мира

Слайд 49Представление зрительной информации
в правом и левом полушариях
(по В.Д. Глезеру)
48
В

правом полушарии формируются индивидуальные
двухуровневые представления.
В левом – схематические многоуровневые.

Представление зрительной информации в правом и левом полушариях(по В.Д. Глезеру)48В правом полушарии формируются индивидуальные двухуровневые представления.В левом

Слайд 50Левополушарная схематическая многомодальная модель мира
(на примере обработки зрительной информации)
уровень сцен
уровень

объектов
уровень элементов объектов
уровень элементарных представлений

Левополушарная схематическая многомодальная модель мира(на примере обработки зрительной информации)уровень сценуровень объектовуровень элементов объектовуровень элементарных представлений

Слайд 51Структурное многоуровневое схематическое представление
50
Парадигматическая обработка зрительной информации в левом полушарии
(на

примере обработки зрительной информации)

Структурное многоуровневое схематическое представление50Парадигматическая обработка зрительной информации в левом полушарии(на примере обработки зрительной информации)

Слайд 52Правополушарная образная многомодальная модель мира
(на примере обработки зрительной информации)
уровень объектов
уровень

элементов объектов

Правополушарная образная многомодальная модель мира(на примере обработки зрительной информации)уровень объектовуровень элементов объектов

Слайд 53Структурное двухуровневое образное представление
52
Парадигматическая обработка в правом полушарии
(на примере обработки

зрительной информации)

Структурное двухуровневое образное представление52Парадигматическая обработка в правом полушарии(на примере обработки зрительной информации)

Слайд 54Концептуальная иерархическая структура, реализующая структурную
обработку информации
Обработка информации в многоуровневой
иерархической

структуре осуществляется
в одном направлении: снизу-вверх
(при анализе) с формированием


поуровневых словарей и синтаксических
последовательностей, и сверху вниз
(при синтезе) с замыканием потока
информации на нижнем уровне через
внешнюю среду и на верхних уровнях
обработки информации
Концептуальная иерархическая структура, реализующая структурнуюобработку информации Обработка информации в многоуровневойиерархической структуре осуществляется в одном направлении: снизу-вверх (при

Слайд 55 (1) индивидуальная многомодальная модель мира правого полушария, (2) социализированная модель

мира левого полушария, (3) подсистема управления синтезом речи, (4) артикуляторные

органы, (5) периферия слуховой подсистемы, (6) подсистема распознавания речи.

55

Структура коммуникационной системы для организации речевого поведения

(1) индивидуальная многомодальная модель мира правого полушария, (2) социализированная модель мира левого полушария, (3) подсистема управления синтезом

Слайд 5656
Структура коммуникационной системы для организации речевого поведения

56Структура коммуникационной системы для организации речевого поведения

Слайд 5757
Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера

57Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера

Слайд 5858
Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера,
модифицированная для коммуникационного акта Якобсоном

58Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера,модифицированная для коммуникационного акта Якобсоном

Слайд 5959
Процесс порождения речи
у человека

59Процесс порождения речи у человека

Слайд 6060
Речевая волна во временной
и частотной областях

60Речевая волна во временной и частотной областях

Слайд 6162
Представление речи в виде
формантных траекторий
Для последовательности «Why do

I owe you a letter»

62Представление речи в виде формантных траекторий Для последовательности «Why do I owe you a letter»

Слайд 6261
Спектральный анализ
На основе гребенки фильтров

61Спектральный анализ На основе гребенки фильтров

Слайд 6363
Под распознаванием понимается вычисление степени совпадения выделенного из преобразованного сигнала,

полученного адресатом от адресанта, образа, с таким же образом, находящимся

в модели мира адресата
Узнавание – это неполное распознавание
Понимание – это распознавание в пределах всей (или части) модели предметной области
63Под распознаванием понимается вычисление степени совпадения выделенного из преобразованного сигнала, полученного адресатом от адресанта, образа, с таким

Слайд 6464
Адресант передает, а адресат принимает одно из группы событий

(классов,

к которым относятся передаваемые и получаемые сообщения). Группа событий обладает следующими свойствами (она - полная):
1) все события попарно несовместны: ;
2) их объединение образует пространство элементарных исходов :

Правило Байеса

64Адресант передает, а адресат принимает одно из группы событий

Слайд 6565
Правило Байеса




Пусть

- полная группа событий и

– некоторое событие. Тогда по формуле Байеса исчисляется вероятность реализации гипотезы при условии, что событие А произошло. Здесь А – конкретное наблюдение (измерение).
- априорная вероятность гипотезы
- апостериорная вероятность
известны функции распределения вектора признаков для каждого класса
65Правило БайесаПусть             - полная группа

Слайд 6666
Правило Байеса

В случае двух классов и

, если

то
классифицируется в , иначе в .
66Правило БайесаВ случае двух классов    и    , если

Слайд 6767
Правило Байеса

67Правило Байеса

Слайд 6868
Правило Байеса

68Правило Байеса

Слайд 6969
Автоматическое распознавание речи

69Автоматическое распознавание речи

Слайд 7070
Автоматический синтез речи
Структура текстового процессора

70Автоматический синтез речиСтруктура текстового процессора

Слайд 71
71
Автоматический анализ текстов
Лингвистический процессор состоит из словарей:
(4) слов разделителей,

(5) служебных слов,
(6) общеупотребимых слов, (7) флективных и (8) корневых

морфем.
Семантически процессор содержит: (9) блок отсылок в текст,
(10) блок формирования семантической сети,
(11) блок хранения семантической сети,
(12) блок выделения понятий, и (13) блок управления.

блок первичной обработки
лингвистический процессор
семантический процессор

71Автоматический анализ текстовЛингвистический процессор состоит из словарей:(4) слов разделителей, (5) служебных слов,(6) общеупотребимых слов, (7) флективных

Слайд 7272
Интегральный робот

72Интегральный робот

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика