ペン入力アラビア語の単語認識システム構築・調査

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09041129
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: BOUSLAMA Faouzi 広島市立大学, 情報科学部, 助教授 (20261240)
• 研究分担者: AMIN Adnan The University of New South Wales, School, 助教授 ; 佐野 学 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (10092785)
• キーワード: アラビア語 / 文字認識 / ベンスカシステム / 手書き文字 / ファジィ論理 / ニューラルネットワーク / 構造的アプローチ / オンラインシステム

研究概要

タブレットを用いたオンラインのアラビア語文字認識システムに関する研究の1年目は、以下の結果が達成された。
1.中東および北アフリカのアラブ諸国から、多数の手書きサンプルを集めることができた。これらのサンプルは、認識アルゴリズムを学習させるためのデータとして役立つ。
2.中東と北アフリカのアラブ諸国における各国の書き方のスタイルと変化に関する調査も同時に行った。各地域は、それぞれ独自の書き方を持っていることは明らかである。このことは、認識アルゴリズムの開発の際に考慮に入れなければならない。
3.文字のオンライン入力のためのサブルーチンは、C言語で作成された。入力文字は、一定のサンプリング周波数でプロットされた点の座標を出力するような特殊なペンを使ってグラフィックタブレット上に書かれる。そのグラフィックタブレットは、2,540行/inchの解像度で、12,800×9,600ドットのサイズである。
4.認識アルゴリズムとして、新しいハイブリッドの方法を開発中である。そのアルゴリズムは、構造的手法とファジィ理論に基づいている。線や曲線、点のような局部的な特徴は、文字の位相幾何学的な情報から抽出される。ファジィ言語変数は、特徴をモデル化するために用いられ、文字入力システムにおいて様々なスタイルや変形の度合いをあいまいさを含めて記述する有力な手段を与える。局部的な特徴を結合させることは、コンパクトな形式で文字を記述するための自然な方法である。ファジィif-then規則は、文字の分類のために使用される。複雑な手書きスタイルと変形の度合いは、システムの構成と、認識問題に対するフレキシブルかつ一般的な解法の生成における困難さを軽減するために、ファジィ理論に基づくモデリング手法を用いることにより大まかに記述される。ファジィメンバーシップ関数は、局部的な特徴に対する適合度を決定する。ファジィ集合によりこれらの特徴を結合することは、より自然に文字を記述するための新しい特徴を作りだす。ファジィif-then規則は、文字の分類のために用いられる。これらの規則は、多数の手書きサンプルの解析から試行錯誤的に得られる。このハイブリッド手法は、アラビア語文字のような複雑なデータセットの認識に対して非常に有効である。
5.文字の特徴抽出および分類のためのファジィ理論やニューラルネットワークに基づく純粋な構造的手法のロバストな方法の解析も行っている。ファジィ理論を用いた方法は、不正確な知識をコード化するために適合の度合いを表すことができるため、手書きの体系に固有の不確かさに起因する多様な仮定を自然に持つ。ニューラルネットワークは、複雑な決定範囲を細かく近似できるような、非線形に結合したネットワークである。この両方をハイブリッドにした方法は、ある程度の頑健性を達成でき、アラビア語文字のような複雑なデータセットの認識に対して有効である。

研究成果

• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA Adnan Amin: "Pen-based Recognition System of Arabic Character Utilizing Structural and Fuzzy Techniques" Proc.of The Second International Coference on Knowledge-based Intelligent Electronic Systems-KES'98,Adelaide,Australia. (in press). (1998)
• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA: "Robust Character Recognition Techniques for Printed Arabic" Proc.of International Conference on Computational Intelligence and Multimedia Applications-ICCIMA'98,Churchill,Australia. 390-395 (1998)
• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA: "Neural Networks in the Recognition of Machine Printed Arabic Characters" International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence. (accepted). (1997)
• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA: "Arabic Character Recognition Fuzzy Techniques" Proc.of the 5th European Congress on Intelligent Techniques and Soft Computing-EUFIT'97,Aachen,Germany,. 1940-1944 (1997)
• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA: "Machine Recognition of Arabic Characters by Threshold Tuning Techniques" Proc.of International Conference on Computational Intelligence and Multimedia Applications-ICCIMA'97,Gold Coast,Australia. 220-224 (1997)
• [文献書誌] Faouzi BOUSLAMA T.KOSAKI, M.SANO: "Neural Networks in the Recognition of Machine Printed Arabic Characters" Proc.of IMACS Multiconference Computational Engineering in Systems Applications-CESA'98,Nabeul-Hammamet,Tunisia.(in press). (1998)