به منظور طراحی یک سیستم شناسایی الگو، محیط مورد نظر آن سیستم می بایست مدل سازی گردد. به عبارتی، اشیا موجود در محیط باید به طریقی که قابل استفاده توسط کامپیوتر یا سیستم هوشمند باشند نمایش داده شده و توصیف گردند. هر شیء موجود در محیط توسط برداری از ویژگی ها توصیف می شود. در واقع هر ویژگی، مقداری عددی یا غیر عددی می باشد که شیء را توصیف می کند. با توجه به هدف سیستم های شناسایی الگو، ویژگی هایی باید برای توصیف اشیاء سیستم به کار روند که دربردارنده ی اطلاعاتی باشند که به موجب آن، اشیاء مشابه از یک ساختار و روند تقریباً یکسان پیروی کنند و از طرف دیگر انواع مختلف اشیاء جداپذیرتر گردند. همچنین هر چه تعداد این ویژگی ها کمتر باشد پیچیدگی سیستم کمتر خواهد بود. در واقع سیستم های تشخیص الگوی با ویژگی های کمتر و توصیف کنندگی بیشتر مطلوب تر می باشند. هر چند که تعداد ویژگی کمتر و توصیف کنندگی بیشتر تا حدی در تناقض می باشند و باید موازنه ای بین آن ها بوجود آید. همان طور که ما انسان ها برای درک محیط خود از حواس پنجگانه استفاده می کنیم، در طراحی سیستم های هوشمند نیز از ابزارهای اندازه گیری مانند سنسورها (دوربین، میکروفن، ترازو و غیره) استفاده می شود تا ویژگی های مورد نظر اشیاء را اندازه بگیرند.