84

5. Третья абстракция

общее, что объединяет новый объект с другими, уже изве¬
стными. Например, мы можем идентифицировать предмет
как стол, хотя никогда раньше не видели именно этот стол.
Мы игнорируем его индивидуальные отличительные осо¬
бенности — его размер, например, материал или даже его
особое назначение — и немедленно понимаем, что это
именно стол, будь он большой или маленький, круглый
или прямоугольный, тяжелый или легкий, будь он обеден¬
ный, кухонный или кофейный.

В силу сказанного выше мы понимаем слово «стол» вне
зависимости от того, как это произнесено: громко или ти¬
хо, высоким или низким голосом, отчетливо или нет.

Хотя стилистика букв имеет очень мало общего, мы по¬
нимаем, что здесь тремя разными шрифтами представлено
одно и то же слово:

Table Table Coble

Исследования в области искусственного интеллекта
имеют дело с проблемой наделения машины особыми спо¬
собностями — распознавать, скажем, букву С, когда изве¬
стны только Т и Т. В конечном счете цель сводится к тому,
чтобы абстрагировать форму до скелета общих признаков,
достаточных для идентификации этой буквы. Общее у всех
этих знаков то, что они состоят из черных участков (штри¬
хов), расположенных на белом фоне.

Чтобы описать знак, сначала наложим поверх него сет¬
ку, которая поможет нам определить, какие точки, состав¬
ляющие знак, черные, а какие белые. Мы получим растро¬
вое, или точечное, представление знака (bitmap). Сложная
форма знака преобразована в ряды черных и белых точек.

Рис. 26 и 27.

Варианты
написания буквы Т.

5. Третья абстракция

85

Этот первый шаг в процессе абстрагирования не только
позволяет хранить шрифты в компьютерах в цифровом
виде, но и в первом приближении распознавать знак. Уст¬
ройства оптического распознавания знаков (Optical
Character Recognition, OCR) читают знаки путем преобра¬
зования их в растровые изображения, сравнивая каждую
точку знака с растровыми изображениями знаков, храня¬
щимися в памяти (соответствие образцу). Можно быть уве¬
ренным, что растровые изображения, даже будучи разбиты
на крошечные элементы, сохраняют существенные при¬
знаки знака.

Более высокий уровень абстракции — преобразование
знака в контурный рисунок. В этом случае нет нужды выяс¬
нять, является ли каждая отдельно взятая точка черной или
белой: достаточно описать только контуры или границы
между черным и белым. Для этого следует определить ко¬
ординаты, описывающие форму контура.

Противоположность абстрактному есть конкретное.
Если знак может быть подвергнут двухэтапному процессу
абстрагирования, должно быть два этапа «конкретизации»,
чтобы воссоздать первоначальный знак. Таким образом,
первый шаг реконструкции знака, существующего в кон¬
турном формате, означает вычисление математических
координат контуров. Затем контур растрируется (заполня¬
ется точками), после чего он может быть напечатан как
растровое изображение.

Вы можете задаться вопросом: зачем заниматься абст¬
рагированием, если мы все равно возвращаемся к конкрет¬
ной форме? Во-первых, контурное представление более
компактно (требуется меньше памяти машины). Во-вто¬
рых, контуры гибче, их легче модифицировать. С по¬
мощью координат можно так же легко создать более круп¬
ные варианты, наклонные или контурные начертания, как
и воссоздать первоначальный знак.

Рис. 28.

Растровый формат
(bitmap); буква
построена по точкам
(1-я абстракция).