＃教育4.0 中小幼教甄初複試 2020 首次發佈 ＃教育新興議題【圖型識別 6 種理論（電腦科學）人工智慧 #機器學習 認知心理學】電腦科學：圖型識別（Pattern recognition）就是通過電腦用數學技術方法來研究圖型的自動處理和判讀。我們把環境與客體統稱為「圖型」。隨著電腦技術的發展，人類有可能研究複雜的資訊處理過程。資訊處理過程的一個重要形式是生命體對環境及客體的辨識。對人類來說，特別重要的是對光學資訊（通過視覺器官來獲得）和聲學資訊（通過聽覺器官來獲得）的辨識。這是圖型識別的兩個重要方面。市場上可見到的代表性產品有光學字元辨識、語音辨識系統。
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電腦辨識的顯著特點是速度快、準確性高、效率高，在將來完全可以取代人工錄入。辨識過程與人類的學習過程相似。以光學字元識別之「漢字辨識」為例：首先將漢字圖像進行處理，抽取主要表達特徵並將特徵與漢字的程式碼存在電腦中。就像老師教我們「這個字叫什麼、如何寫」記在大腦中。這一過程叫做「訓練」。辨識過程就是將輸入的漢字圖像經處理後與電腦中的所有字進行比較，找出最相近的字就是辨識結果。這一過程叫做「匹配」。
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【認知心理學】在心理學和認知神經科學中，圖形辨識描述了一個認知過程，該過程將來自刺激的資訊與資訊召回相匹配來自記憶。當大腦接收到來自環境的資訊並輸入短期記憶時，會發生圖形辨識，從而導致長期記憶的特定內容自動啟用。一個早期的例子就是學習字母順序。當護工對孩子重複"a, b, C"多次, 利用圖形辨識, 孩子會說'C'，在順序的聽到'a,b'之後辨識圖形使我們能夠預測並期待即將發生的事情。圖形辨識的過程涉及將所接收的資訊與已經儲存在大腦中的資訊進行匹配。在記憶和資訊之間建立連接被稱鑑定，鑑定是圖形辨識中一個步驟。圖形辨識需要重複的經驗。隱含地和潛意識地使用的語意記憶是與辨識有關的主要記憶類型。
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圖形辨識不僅對人類至關重要，對其他動物也是如此。即使是具有不太發達的思維能力的考拉，也會使用圖形辨識來尋找和大吃桉樹葉。人類的大腦發育得更多，但與鳥類和低等哺乳動物的大腦有相似之處。人類大腦外層的神經網路的發展，使得大腦能夠更好地處理視覺和聽覺圖形。環境中的空間定位, 記憶與發現, 以及檢測危險和資源，以增加生存機會, 是人類和動物圖形辨識應用的例子。
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圖形辨識主要有六種理論：模板匹配，原型匹配，特徵分析，元件理論辨識，自下而上和自上而下處理，傅立葉分析 。這些理論在日常生活中的應用並不是相互排斥的。圖形辨識允許我們閱讀單詞，理解語言，辨識朋友，甚至欣賞音樂。每種理論都適用於觀察各種活動和的領域圖形辨識。面部，音樂和語言辨識以及系列化是這些領域中的一小部分。通過編碼視覺圖形進行面部辨識和系列化，而音樂和語言辨識使用聽覺圖形的編碼。
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