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模式识别已经广泛应用于文字识别、语音识别、指纹识别、遥感、医学诊断、工业产品检测、天气预报、卫星航空图片解释等领域。近年来，用模式识别方法发展起来的“模式识别优化技术”在化工、冶金、石化、轻工等领域用于配方、工艺过程的优化设计和优化控制，产生了巨大的经济效益。在节约原料、提高产品质量和产量、降低单位能耗等方面充分显示了这一高新技术的巨大潜力。模式识别技术除了可以对配方、工艺进行优化设计外，还可以用于工业过程控制，这就是模式识别智能控制优化专家系统。它的特别之处在于可以根据目标（如降低能耗、提高产量等）优化影响目标的参量（如原料的组成、工艺参数等），在众多影响参量中筛选出对目标具有较重要影响的参量。经过模式分类、网络训练，确定优化区域，找出优化方向，动态建立模型，定量预报结果，使生产操作条件始终保持在优化状态，尽可能地挖掘生产潜力，在现代化工业（包括化工、冶金、轻工、建材等）中有广阔的应用前景。
所有这些应用都是和问题的性质密不可分的，至今还没有发展成统一的、有效的可以应用于所有模式识别的理论。当前的一种普遍看法是：不存在对所有的模式识别问题都适用的单一模型和解决识别问题的单一技术，我们现在拥有的是一个工具袋，我们所要做的是结合具体问题把模式识别方法结合起来，把模式识别与人工智能中的启发式搜索结合起来，把人工神经元网络、不确定方法、智能计算结合起来，深入掌握各种工具的效能和应用的可能性，互相取长补短，开创模式识别应用的新局面。
模式识别技术是人工智能的基础技术。21世纪是智能化、信息化、计算化、网络化的世纪，在这个以数字计算为特征的世纪里，作为人工智能技术基础学科的模式识别技术，必将获得巨大的发展空间。