Розробка підходу для визначення особистості на основі рукописного тексту за допомогою зорового трансформера

Автор(и)

  • Микита Володимирович Шупилюк Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0009-0005-3457-9895
  • Віталій Олександрович Мартовицький Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0003-2349-0578
  • Наталія Миколаївна Бологова Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0001-8927-0055
  • Юрій Олександрович Романенков Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0002-6544-5348
  • Сергій Валерійович Осієвський Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0003-0861-9417
  • Сергій Олексійович Ляшенко Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8304-9309
  • Олексій Юрійович Несміян Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0002-3312-9439
  • Ігор Анатолійович Нікіфоров Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0001-5010-5749
  • Владислав Миколайович Сухотеплий Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0002-2566-4167
  • Євген В’ячеславович Лапченков Військовий інститут танкових військ Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”, Україна https://orcid.org/0009-0001-9032-8995

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322726

Ключові слова:

згорткова нейронна мережа, аналіз почерку, функціональна модель, зоровий трансформер

Анотація

Об’єктом дослідження є підхід визначення особистості на основі рукописного тексту за допомогою методів машинного навчання. Підвищення точності визначення особистості та автоматизація виділення ознак дасть можливість виконувати більш точний аналіз рукописного тексту. Розроблено функціональну модель та проведено експериментальне дослідження запропонованого підходу. Результати дослідження показали, що запропонований підхід збільшив загальну точність визначення, у порівнянні з іншими дослідженнями, про що свідчать отримані значення точності з найнижчим показником в 94.84 % для Привітності та найвищим 99.48 % для Сумлінності. Також показник влучності покращився у порівнянні з іншими моделями, про що свідчить значення середньої влучності, яке зросло зі значення 0.65 до 0.94. Такі результати були отримані завдяки використанню методу “Зоровий трансформер”, який дозволяє прибрати необхідність виділення ознак як окремого кроку, а підхід масштабно-інваріантного ознакового перетворення дозволив виділити релевантні патчі зображень. Була проведена експериментальна перевірка з використанням підходів пошуку та класифікації, що мінімізує варіативність результатів. Використання моделі «Велика п’ятірка» та CVL-набору даних покращує доступність дослідження для порівняння і відтворюваності. На практиці аналіз почерку широко використовується в криміналістиці, для підбору персоналу, а також в інших сферах діяльності. Отримані результати підвищують надійність автоматизованих систем аналізу рукописного тексту в області визначення особистості, що допоможе графологам та експертам з почерку під час їх роботи як для оцінки особистісних рис, так і для визначення, чи належить певний рукописний текст конкретній особі

Біографії авторів

Микита Володимирович Шупилюк, Харківський національний університет радіоелектроніки

Аспірант

Кафедра електронних обчислювальних машин

Віталій Олександрович Мартовицький, Харківський національний університет радіоелектроніки

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електронних обчислювальних машин

Наталія Миколаївна Бологова, Харківський національний університет радіоелектроніки

Доктор філософії, доцент

Кафедра електронних обчислювальних машин

Юрій Олександрович Романенков, Харківський національний університет радіоелектроніки

Доктор технічних наук, проректор з наукової роботи

Сергій Валерійович Осієвський, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра математичного та програмного забезпечення АСУ

Сергій Олексійович Ляшенко, Державний біотехнологічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра мехатроніки, безпеки життєдіяльності та управління якістю

Олексій Юрійович Несміян, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра математичного та програмного забезпечення АСУ

Ігор Анатолійович Нікіфоров, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Доктор філософії, доцент

Кафедра філософії

Владислав Миколайович Сухотеплий, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Старший викладач

Кафедра радіоелектронних систем пунктів управління Повітряних Сил

Євген В’ячеславович Лапченков, Військовий інститут танкових військ Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”

Старший викладач

Кафедра бронетанкового озброєння та військової техніки

Посилання

  1. Hengl, M. (2014). Comparison of the Branches of Handwriting Analysis. Chasopys Natsionalnoho universytetu “Ostrozka akademiya”. Seriya: Pravo, 2 (10). Available at: https://lj.oa.edu.ua/articles/2014/n2/14hmmoha.pdf
  2. Alaei, F., Alaei, A. (2023). Review of age and gender detection methods based on handwriting analysis. Neural Computing and Applications, 35 (33), 23909–23925. https://doi.org/10.1007/s00521-023-08996-x
  3. Aliyev, E. (2024). Forensic Handwriting Analysis to Determine the Psychophysiological Traits. International Journal of Religion, 5 (6), 511–530. https://doi.org/10.61707/2r6bmr11
  4. Pandey, N., Singh, B., Singh, S. (2024). Review on handwriting examination on unusual surface. IP International Journal of Forensic Medicine and Toxicological Sciences, 8 (4), 125–131. https://doi.org/10.18231/j.ijfmts.2023.028
  5. Romanenkov, Y., Pronchakov, Y., Zieiniiev, T. (2020). Algorithmic Support for Auto-modes of adaptive short-term Forecasting in predictive Analytics Systems. 2020 IEEE 15th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), 230–233. https://doi.org/10.1109/csit49958.2020.9321875
  6. Ahmed, B. Q., Hassan, Y. F., Elsayed, A. S. (2023). Offline text-independent writer identification using a codebook with structural features. PLOS ONE, 18 (4), e0284680. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0284680
  7. Gavrilescu, M. (2015). Study on determining the Myers-Briggs personality type based on individual’s handwriting. 2015 E-Health and Bioengineering Conference (EHB). https://doi.org/10.1109/ehb.2015.7391603
  8. Gavrilescu, M., Vizireanu, N. (2018). Predicting the Big Five personality traits from handwriting. EURASIP Journal on Image and Video Processing, 2018 (1). https://doi.org/10.1186/s13640-018-0297-3
  9. Joshi, P., Ghaskadbi, P., Tendulkar, S. (2018). A Machine Learning Approach to Employability Evaluation Using Handwriting Analysis. Advanced Informatics for Computing Research, 253–263. https://doi.org/10.1007/978-981-13-3140-4_23
  10. Wijaya, W., Tolle, H., Utaminingrum3, F. (2018). Personality Analysis through Handwriting Detection Using Android Based Mobile Device. Journal of Information Technology and Computer Science, 2 (2). https://doi.org/10.25126/jitecs.20172237
  11. Fatimah, S. H., Djamal, E. C., Ilyas, R., Renaldi, F. (2019). Personality Features Identification from Handwriting Using Convolutional Neural Networks. 2019 4th International Conference on Information Technology, Information Systems and Electrical Engineering (ICITISEE), 119–124. https://doi.org/10.1109/icitisee48480.2019.9003855
  12. Chitlangia, A., Malathi, G. (2019). Handwriting Analysis based on Histogram of Oriented Gradient for Predicting Personality traits using SVM. Procedia Computer Science, 165, 384–390. https://doi.org/10.1016/j.procs.2020.01.034
  13. Pathak, A. R., Raut, A., Pawar, S., Nangare, M., Abbott, H. S., Chandak, P. (2020). Personality analysis through handwriting recognition. Journal of Discrete Mathematical Sciences and Cryptography, 23 (1), 19–33. https://doi.org/10.1080/09720529.2020.1721856
  14. Thomas, S., Goel, M., Agrawal, D. (2020). A framework for analyzing financial behavior using machine learning classification of personality through handwriting analysis. Journal of Behavioral and Experimental Finance, 26, 100315. https://doi.org/10.1016/j.jbef.2020.100315
  15. Elngar, A. A., Jain, N., Sharma, D., Negi, H., Trehan, A., Srivastava, A. (2020). A deep learning based analysis of the big five personality traits from handwriting samples using image processing. Journal of Information Technology Management, 12, 3–35. https://doi.org/10.22059/JITM.2020.78884
  16. Rahman, A. U., Halim, Z. (2022). Predicting the big five personality traits from hand-written text features through semi-supervised learning. Multimedia Tools and Applications, 81 (23), 33671–33687. https://doi.org/10.1007/s11042-022-13114-5
  17. Celli, F., Lepri, B. (2018). Is Big Five better than MBTI? Proceedings of the Fifth Italian Conference on Computational Linguistics CLiC-It 2018, 93–98. https://doi.org/10.4000/books.aaccademia.3147
  18. Kleber, F., Fiel, S., Diem, M., Sablatnig, R. (2013). CVL-DataBase: An Off-Line Database for Writer Retrieval, Writer Identification and Word Spotting. 2013 12th International Conference on Document Analysis and Recognition, 560–564. https://doi.org/10.1109/icdar.2013.117
  19. Smelyakov, K., Sandrkin, D., Ruban, I., Vitalii, M., Romanenkov, Y. (2018). Search by Image. New Search Engine Service Model. 2018 International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), 181–186. https://doi.org/10.1109/infocommst.2018.8632117
  20. Dosovitskiy, A., Beyer, L., Kolesnikov, A., Weissenborn, D., Zhai, X., Unterthiner, T. et al. (2021). An Image is Worth 16x16 Words: Transformers for Image Recognition at Scale. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2010.11929
  21. Lowe, D. G. (2004). Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints. International Journal of Computer Vision, 60 (2), 91–110. https://doi.org/10.1023/b:visi.0000029664.99615.94
  22. Otsu, N. (1979). A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 9 (1), 62–66. https://doi.org/10.1109/tsmc.1979.4310076
  23. Hassani, A., Walton, S., Shah, N., Abuduweili, A., Li, J., Shi, H. (2021). Escaping the Big Data Paradigm with Compact Transformers. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2104.05704
Розробка підходу для визначення особистості на основі рукописного тексту за допомогою зорового трансформера

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-27

Як цитувати

Шупилюк, М. В., Мартовицький, В. О., Бологова, Н. М., Романенков, Ю. О., Осієвський, С. В., Ляшенко, С. О., Несміян, О. Ю., Нікіфоров, І. А., Сухотеплий, В. М., & Лапченков, Є. В. (2025). Розробка підходу для визначення особистості на основі рукописного тексту за допомогою зорового трансформера. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2 (133), 53–65. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322726