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Il Dataset Muharaf: Una Chiave per il Riconoscimento della Scrittura a Mano Araba

Un dataset completo per il riconoscimento e la ricerca di testo arabo scritto a mano.

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Indice

Il dataset dei manoscritti arabi scritti a mano, conosciuto come Muharaf, è una raccolta di oltre 1.600 immagini di pagine storiche scritte a mano. Questo dataset ha come obiettivo di aiutare ricercatori e sviluppatori a creare sistemi migliori per riconoscere il testo scritto a mano, specialmente in Arabo. Fornisce una vasta gamma di documenti storici, come lettere, diari, poesie e atti legali, tutti scritti in vari stili. Questa collezione unica è preziosa non solo per i manoscritti arabi, ma per il testo scritto a mano in generale.

L'importanza della lingua araba

L'arabo è parlato da oltre 400 milioni di persone in tutto il mondo, rendendolo una delle lingue più utilizzate. È la lingua ufficiale in 24 paesi. La scrittura araba ha una ricca storia e include molti manoscritti classici pieni di letteratura, filosofia e conoscenze scientifiche. Migliorando il modo in cui riconosciamo l'arabo scritto a mano, possiamo rendere questi documenti storici più accessibili a studiosi, storici e chiunque sia interessato a studiare il passato.

Le sfide del Riconoscimento del testo scritto a mano

Negli ultimi anni, la tecnologia per riconoscere il testo scritto a mano è migliorata notevolmente. I metodi tradizionali si basavano su caratteristiche specifiche e regole, ma le nuove tecniche utilizzano il deep learning, che ha bisogno di grandi quantità di dati per funzionare efficacemente. L'arabo presenta sfide uniche a causa della sua natura corsiva, dove le lettere cambiano forma in base alla loro posizione in una parola. Inoltre, l'uso delle diacritiche (segni che cambiano la pronuncia) complica ulteriormente il processo di riconoscimento. Non ci sono molti dataset pubblici disponibili, e quelli esistenti sono spesso piccoli, il che aggiunge difficoltà nello sviluppo di sistemi di riconoscimento accurati.

Creazione del dataset Muharaf

Per affrontare le sfide nel riconoscimento del testo scritto a mano in arabo, è stato creato il dataset Muharaf. Include 1.644 immagini di pagine scritte a mano, ognuna accuratamente annotata e trascritta. Queste immagini sono state ottenute dagli archivi di varie istituzioni. Esperti in arabo storico hanno dedicato tempo per annotare ogni riga di testo nelle immagini dei manoscritti. Successivamente, sono state applicate tecniche di deep learning per prevedere il testo, seguite da correzioni manuali da parte di esperti.

Questo dataset non è solo utile per costruire sistemi che riconoscono l'arabo scritto a mano, ma può anche aiutare con altri compiti come segmentare le righe di testo, analisi del layout e identificazione degli scrittori in base ai loro stili di scrittura.

Caratteristiche del dataset

Il dataset contiene una ricca varietà di immagini, che riflettono diversi stili di scrittura e tipi di documenti. I manoscritti risalgono dalla prima metà del XIX secolo all'inizio del XXI secolo, mostrando lettere personali, registri ecclesiastici, documenti finanziari e altro. Il dataset include 36.311 righe di testo e 4.867 aree di testo, comprese intestazioni e testo flottante. La qualità delle immagini delle pagine varia, con alcune chiare e ben conservate, mentre altre potrebbero mostrare segni di usura.

Gli obiettivi di rendere questo dataset disponibile pubblicamente sono quelli di facilitare la ricerca e rendere questo materiale storico accessibile a chiunque sia interessato a conoscere meglio la lingua e la cultura araba.

Altri dataset arabi

I dataset arabi disponibili pubblicamente per il riconoscimento del testo scritto a mano sono relativamente pochi rispetto a quelli per le lingue scritte in alfabeto latino. Molti di questi dataset si concentrano su compiti specifici piuttosto che sul riconoscimento del testo in generale. Alcuni esempi includono BADAM per la rilevazione delle basi, HADARA80P per il riconoscimento delle parole e AHDB per il riconoscimento dei numeri in documenti legali. Tuttavia, la maggior parte dei dataset arabi manca di una copertura completa del testo scritto a mano ed è limitata in dimensione e varietà.

Processo di raccolta del dataset

La raccolta del dataset Muharaf ha coinvolto più fasi per garantire accuratezza e qualità. Inizialmente, esperti in arabo storico hanno annotato e trascritto le pagine. Il processo è andato oltre il semplice riconoscimento: ha anche coinvolto l'identificazione e il tagging degli elementi chiave all'interno dei manoscritti. Di conseguenza, caratteristiche importanti come grafica, numeri di pagina e testo barrato sono state anche contrassegnate.

Il team responsabile del dataset includeva sia storici che ricercatori in machine learning che hanno collaborato a stretto contatto per mantenere la qualità e l'integrità delle trascrizioni. Il software utilizzato per l'annotazione era progettato per assistere il team nel etichettare efficacemente le righe di testo.

Assicurazione qualità

L'assicurazione qualità è stata una parte fondamentale del processo di raccolta del dataset. Dopo le trascrizioni iniziali, sono state revisionate da ulteriori esperti per garantire accuratezza. Anche se l'obiettivo era raggiungere un alto livello di correttezza, potrebbero ancora esistere alcuni errori minori. Il team ha fatto ogni sforzo per chiarire eventuali ambiguità e verificare le informazioni ogni volta che fosse possibile.

Formati e caratteristiche del dataset

Il dataset Muharaf è disponibile in diversi formati di file, principalmente PAGE-XML e JSON. Questi formati aiutano i ricercatori a lavorare più facilmente con il dataset. Il formato PAGE-XML è progettato per rappresentare il layout e il contenuto della pagina a diversi livelli di dettaglio. D'altra parte, il formato JSON contiene coppie di chiave-valore più semplici per rappresentare il testo e le sue coordinate corrispondenti.

Ogni immagine nel dataset è associata a dettagliate annotazioni, comprese righe di testo e le loro trascrizioni. Questo fornisce una risorsa approfondita per i ricercatori che mirano a costruire e perfezionare i sistemi di riconoscimento della scrittura a mano. Inoltre, il dataset include una varietà di documenti storici, il che ne aumenta la ricchezza e la rilevanza.

Applicazioni del dataset Muharaf

Il dataset Muharaf è versatile e può essere utilizzato per diverse applicazioni. Può essere usato per sviluppare sistemi che riconoscono il testo scritto a mano in arabo e in altre lingue con stili di scrittura simili. I ricercatori possono anche utilizzare il dataset per studiare aspetti come la segmentazione delle righe di testo, analisi del layout e identificazione degli scrittori.

Inoltre, le trascrizioni possono assistere i linguisti nell'identificare caratteristiche e tendenze linguistiche in diversi periodi storici. Tale ricerca può portare a una migliore comprensione dell'evoluzione della lingua araba.

Limitazioni e direzioni future

Sebbene il dataset Muharaf rappresenti un passo significativo avanti, è importante riconoscere le sue limitazioni. I dettagli esatti di alcuni manoscritti e dei loro autori potrebbero non essere completamente identificati. Questo è particolarmente rilevante per documenti in cui l'identità dell'autore non è chiara, come contratti legali o registri ecclesiastici. Il lavoro futuro si concentrerà sul perfezionamento della cronologia di questi documenti e sulla categorizzazione dei diversi stili di scrittura presenti.

I ricercatori sono anche incoraggiati a esplorare il potenziale del dataset per sviluppare modelli che catturino le forme colloquiali della lingua araba utilizzate in diversi periodi. Questo può portare a progressi nel riconoscimento della scrittura a mano e arricchire ulteriormente la nostra comprensione dell'arabo nel suo complesso.

Formazione di sistemi con il dataset Muharaf

Il dataset può servire come campo di addestramento per vari sistemi, inclusi modelli di riconoscimento della scrittura a mano e strumenti di analisi del testo. Con la giusta configurazione, i ricercatori possono attingere alla ricca varietà di documenti storici disponibili nel dataset Muharaf e creare modelli che riconoscono efficacemente il testo scritto a mano in arabo.

Conclusione

Il dataset dei manoscritti arabi scritti a mano, Muharaf, è una collezione rivoluzionaria che apre nuove possibilità per il riconoscimento della scrittura a mano araba e la ricerca. Fornisce una ricchezza di documenti storici, ciascuno con storie e significati culturali ricchi. Migliorando l'accesso a questi testi, possiamo promuovere una più profonda apprezzamento e comprensione della lingua araba e della sua storia diversificata. Il progetto invita alla collaborazione e a ulteriori esplorazioni, assicurando che il dataset rimanga una risorsa preziosa per studiosi e ricercatori per gli anni a venire.

Fonte originale

Titolo: Muharaf: Manuscripts of Handwritten Arabic Dataset for Cursive Text Recognition

Estratto: We present the Manuscripts of Handwritten Arabic~(Muharaf) dataset, which is a machine learning dataset consisting of more than 1,600 historic handwritten page images transcribed by experts in archival Arabic. Each document image is accompanied by spatial polygonal coordinates of its text lines as well as basic page elements. This dataset was compiled to advance the state of the art in handwritten text recognition (HTR), not only for Arabic manuscripts but also for cursive text in general. The Muharaf dataset includes diverse handwriting styles and a wide range of document types, including personal letters, diaries, notes, poems, church records, and legal correspondences. In this paper, we describe the data acquisition pipeline, notable dataset features, and statistics. We also provide a preliminary baseline result achieved by training convolutional neural networks using this data.

Autori: Mehreen Saeed, Adrian Chan, Anupam Mijar, Joseph Moukarzel, Georges Habchi, Carlos Younes, Amin Elias, Chau-Wai Wong, Akram Khater

Ultimo aggiornamento: 2024-06-13 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2406.09630

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.09630

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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