Ανάκτηση εικόνων με βάση το περιεχόμενο με χρήση τεχνικών ημι-επιτηρούμενης μηχανικής μάθησης

Abstract

Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος, το οποίο με αυτοματοποιημένες διαδικασίες, θα μπορεί να ανακτά εικόνες με βάση τη θεματική ενότητα στην οποία ανήκουν. Το εργαλείο ουσιαστικά εξάγει γνώση από το σύνολο των χαρακτηριστικών των εικόνων και των αξιολογήσεων των χρηστών, την οποία χρησιμοποιεί για την απόδοση τιμών στις εικόνες, με αυτόματο και αποδοτικό τρόπο. Το πρόγραμμα, για την εκπαίδευση του αλγόριθμου μάθησης, βασίζεται στις αρχές της μηχανικής μάθησης και πιο συγκεκριμένα στις αρχές της ημι-επιτηρούμενης μάθησης. Κατά την εκπαίδευση του αλγόριθμου μάθησης χρησιμοποιεί το σύνολο των εικόνων, βαθμολογημένων και μη. Από αυτό το σύνολο το εργαλείο εξάγει τα χαμηλού επιπέδου χαρακτηριστικά των εικόνων, τα οποία αποτελούν μέρος του συνόλου εκπαίδευσης. Πιο συγκεκριμένα εξάγει τους καθολικούς οπτικούς περιγραφείς MPEG-7 για κάθε εικόνα. Τα χαρακτηριστικά που εξάγονται, είναι αυτά που σχετίζονται με το χρώμα και την υφή των εικόνων. Το εργαλείο χρησιμοποιεί σαν αλγόριθμο μάθησης τον Transductive Support Vector Machine (TSVM). Ο αλγόριθμος μάθησης αποτελεί επέκταση του SVM αλγόριθμου και ακολουθεί τις αρχές της μεταγωγικής μάθησης. Σε αντίθεση με τους αλγόριθμους επαγωγικής μάθησης, ο αλγόριθμος δεν εξάγει μια γενικευμένη συνάρτηση απόφασης, αλλά υπολογίζει τις τιμές για τα παραδείγματα του συνόλου δοκιμής. Στην ανάπτυξη του εργαλείου χρησιμοποιήθηκε η υλοποίηση του SVM, το SVM Light, το οποίο χρησιμοποιεί μια μορφή τοπικής μάθησης για την λύση των προβλημάτων βελτιστοποίησης.