Εφαρμογή αλγορίθμου αναγνώρισης προτύπων σε εικόνες προσώπων

Παλιούρα, Ευθυμία

Application of pattern recognition algorithm on the identification of faces from images

Διπλωματική εργασία

Author

Παλιούρα, Ευθυμία

Date

2021-07

Advisor

Πάτσης, Γεώργιος

Διπλωματική Εργασία (3.870Mb)

Keywords

Αναγνώριση προτύπων ; Κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού ; Βάσεις δεδομένων ; Ψηφιακές υπογραφές ; PageRank ; Αλγόριθμοι ; Κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων

Abstract

Ο σκοπός της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι να επισημάνει την σημασία των αλγόριθμων που άλλαξαν ριζικά την χρήση του ηλεκτρονικού υπολογιστή, αλλά και ολόκληρης της κοινωνίας, αποδεικνύοντας για άλλη μια φορά ότι η τεχνολογική εξέλιξη ανοίγει καθημερινώς έναν ευρύ δρόμο προς τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου. Θα αναλυθούν οι σημαντικότεροι αλγόριθμοι που αποτελούν τα θεμέλια της επιστήμης των υπολογιστών. Συγκεκριμένα, θα εξεταστεί η διαδικασία της ευρετηρίασης (indexing) που σχετίζεται με τον εντοπισμό (matching) και την κατάταξη (ranking) των πληροφοριών που αναζητούνται στο διαδίκτυο. Εν συνεχεία, θα παρουσιαστεί ο αξιοσημείωτος αλγόριθμος PageRank που άλλαξε την ιστορία της Google. Ακόμη, θα αναλυθεί η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού (public key cryptography) και τα οφέλη που αποκομίζονται μέσω αυτής. Θα ειπωθεί επιπλέον ο πιο γνωστός κώδικας διόρθωσης σφαλμάτων (error-correction code), υπογραμμίζοντας την χρησιμότητα εύρεσης του. Ακόμη, θα αναλυθεί η προσφορά της συμπίεσης δεδομένων (data compression) και θα επισημανθεί σε ποιές διεργασίες χρησιμοποιείται. Επιπλέον, συζητούνται οι βάσεις δεδομένων (data bases), διότι βελτίωσαν σημαντικά την αλληλεπίδρασή μας, παραδείγματος χάρη, με τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης (social media) και τις διαδικτυακές αγορές. Στην πορεία, θα ερευνηθούν οι ψηφιακές υπογραφές (digital signatures) οι οποίες κατέχουν τη δική τους σημαντική θέση στο κόσμο των αλγόριθμων. Ύστερα, παρουσιάζεται ο τρόπος «εκπαίδευσης» των υπολογιστικών συσκευών όσον αφορά την αναγνώριση προτύπων (pattern recognition) και συγχρόνως θα παρουσιαστεί η διαδικασία και τα βήματα που απαιτούνται για μια επιτυχημένη αναγνώριση μέσω MATLAB. Tέλος, θα παρουσιαστούν κάποιοι αλγόριθμοι που είναι εν εξελίξει αλλά και πως μπορεί να μετεξελιχθεί ο αλγόριθμος που δημιουργήθηκε για την αναγνώριση προσώπων.

Abstract

The purpose of this thesis is to point out the importance of algorithms that radically changed the use of the computer, but also of the whole society, proving once again that technological development opens daily a wide road to the improvement of living standards. The most important algorithms which are the foundation of computer science will be analyzed. Particularly, reference will be made to indexing which is related to the identification and classification of information searched on the internet. The remarkable PageRank algorithm that changed the history of Google will be presented. Furthermore, the public key cryptography and the benefits that are gained through it will be illustrated. Also, the creation of the most famous error correction code will be pointed out, emphasizing how useful it is. Data compression will be discussed next, and some applications in which it is used will be highlighted. Databases will be considered as well. These significantly improved our interaction with, for example, social media and online shopping. The digital signatures that hold their important place in the world of algorithms are investigated next. The method of "training" computing devices in respect of pattern recognition will be stated and at the same time will be highlighted the creation of a code which is capable to identify people. Finally, some algorithms currently being developed are also described but also how the algorithm of the chapter tree can be transformed.