Este documento apresenta uma introdução ao reconhecimento de padrões, discutindo: 1) como os seres humanos reconhecem padrões; 2) a definição formal de reconhecimento de padrões; 3) a importância de atributos e sua transformação numérica para análise computacional; 4) o conceito de distância para medir similaridade entre padrões.

1. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

2. cadores Elementares Contatos
Introduc~ao ao Reconhecimento de Padr~oes
(Aprendizagem de Maquina / Data Mining)
Exemplos em Python
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1 de junho de 2014
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Introduc~ao ao Reconhecimento de Padr~oes (Aprendizagem de Maquina / Data Mining)

3. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

4. cadores Elementares Contatos
Roteiro
1 Seres Humanos e Padr~oes
2 Conceito Intuitivo
3 Formalizando
4 Na Pratica
5 Dist^ancias
6 Classi

5. cadores Elementares
7 Contatos
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6. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

7. cadores Elementares Contatos
Seres Humanos e Padr~oes
Os sentidos humanos enviam informac~oes ao cerebro que
reconhece alguns aspectos da realidade.
Sons
Imagens
Sensac~ao Tatil
Odores
Permitem tambem a identi

8. cac~ao de padr~oes logico-matematicos
(o que exige um pouco mais do cerebro ;-) ).
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9. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

10. cadores Elementares Contatos
Conceito de Reconhecimento de Padr~oes
Reconhecer um padr~ao equivale a classi

11. car um objeto fsico ou
logico como pertencente ou n~ao a uma predeterminada categoria.
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12. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

13. cadores Elementares Contatos
Conceito Intuitivo
Dadas as categorias abaixo:
(a) Laranjas (b) Mac~as
A qual delas pertencem os objetos abaixo?
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15. cadores Elementares Contatos
Conceito Intuitivo - Novo Grupo
(c) Laranjas (d) Mac~as (e) Tangerinas
A qual delas pertence o objeto abaixo?
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16. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

17. cadores Elementares Contatos
Similaridade
Seu cerebro fez uma analise de
similaridade.
Pode-se fazer esta mesma analise no
computador?
O que precisaremos para tal?
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18. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

19. cadores Elementares Contatos
Uma de

20. nic~ao quase formal de RP
Um problema de RP e composto de ...
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21. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

22. cadores Elementares Contatos
Um Conjunto de K Classes
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23. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

24. cadores Elementares Contatos
Um Conjunto de objetos Ni por Classes Ki
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25. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

26. cadores Elementares Contatos
Um Conjunto de atributos nj por objeto Ni
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27. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

28. cadores Elementares Contatos
Mecanismo de Memoria e Aprendizagem
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29. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

30. cadores Elementares Contatos
Regra de Decis~ao para Calcular Novos Objetos
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32. cadores Elementares Contatos
Criterios de Avaliac~ao do Classi

33. cador
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35. cadores Elementares Contatos
Que atributos descrevem bem uma tangerina?
Formato
Esferico ou Oval? Esferico
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36. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

37. cadores Elementares Contatos
Que atributos descrevem bem uma tangerina?
Formato
Esferico ou Oval? Esferico
Fruta Ctrica
Sim/N~ao Sim
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38. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

39. cadores Elementares Contatos
Que atributos descrevem bem uma tangerina?
Formato
Esferico ou Oval? Esferico
Fruta Ctrica
Sim/N~ao Sim
Cor
Laranja????Alaranjado
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41. cadores Elementares Contatos
Que atributos descrevem bem uma tangerina?
Formato
Esferico ou Oval? Esferico
Fruta Ctrica
Sim/N~ao Sim
Cor
Laranja????Alaranjado
Rugosidade da Casca
Lisa ou Rugosa?Rugosa
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42. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

43. cadores Elementares Contatos
Que atributos descrevem bem uma tangerina?
Formato
Esferico ou Oval? Esferico
Fruta Ctrica
Sim/N~ao Sim
Cor
Laranja????Alaranjado
Rugosidade da Casca
Lisa ou Rugosa?Rugosa
Cheiro
Ativo/Fraco? Ativo
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45. cadores Elementares Contatos
Sobre os Atributos
Os atributos s~ao igualmente importantes?
E
facil de

46. nir os atributos de um objeto?
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48. cadores Elementares Contatos
Sobre os Atributos
Nem sempre.
Nem sempre.
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50. cadores Elementares Contatos
Transformac~ao de Atributos
Atributos devem ser expressos na forma de numeros.
Desta forma o conjunto de atributos da tangerina [Formato, Fruta
Ctrica, Cor, Rugosidade da Casca, Cheiro] devem ser expressos
como um vetor de atributos tais como:
X = [0; 1; 2; 1; 1] 1
1A forma de numeralizar pode fazer muita diferenca no uso do modelo
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51. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

52. cadores Elementares Contatos
Adotando as seguintes convenc~oes:
Atributo Valores Textuais Numericos
Formato Esferico,Oval,Alongado 0,1,2
Fruta Ctrica N~ao,Sim 0,1
Cor Amarelo,Vermelho,Alaranjado,Verde 0,1,2,3
Rugosidade lisa,rugosa 0,1
Cheiro N~ao,Sim 0,1
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54. cadores Elementares Contatos
Teramos as seguintes representac~oes para as frutas
Objeto Laranja (X) [0, 1, 2, 1, 0]
Objeto Mac~a (Y) [0, 0, 1, 0, 0]
Objeto Tangerina (Z)[0, 1, 2, 1, 1]
O Objeto tangerina (Z) se assemelha mais a
laranja(X) ou a Mac~a(Y)?
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55. Seres Humanos e Padr~oes Conceito Intuitivo Formalizando Na Pratica Dist^ancias Classi

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Conceito de Dist^ancia
Uma forma de medir a similaridade entre dois padr~oes e
calcular a dist^ancia entre eles.
Dist^ancia city-block, quarteir~ao ou manhattan.
Dq(X;Y) = jX1 Y1j + jX2 Y2j + ::: + jXn Ynj
Dist^ancia Euclidiana.
De(X;Y) =
p
(X1 Y1)2 + (X2 Y2)2 + ::: + (Xn Yn)2
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