一种改进的RBF神经网络混合学习算法

提出一种基于粒子群优化算法、K-means算法及减聚类算法的径向基函数(RBF)神经网络混合学习算法.该算法使用减聚类方法确定隐层节点数,具有自适应确定隐层节点的能力,避免了调整隐层节点的人为干预.通过K-means算法形成粒子群优化(PSO)算法初始粒子群,避免了初始粒子群的随机性,提高了粒子群优化算法的优选能力;采用PSO算法训练RBF神经网络中的所有参数.数值结果表明,改进的混合算法具有更高的分类准确率。     

基于PSO的配电网静止同步补偿器PI控制器整定

针对配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)控制器参数难以整定且过分依赖经验,提出用粒子群优化(PSO)算法同时整定D-STATCOM电压控制器和电流控制器的方法,其寻优时间短,编程简单。通过不同系统参数、不同给定输入、不同负载情况下的多组优化实验,验证PSO优化算法寻优的有效性。最后通过仿真和实时控制实验验证了基于PSO算法的PI控制器具有良好的鲁棒性和动态性能。所进行的多组优化实验也为PSO编码选择提供一定参考。     

粒子群优化算法

论述粒子群优化算法(PSO)的基本原理、特点、实现步骤,以及PSO的各种改进技术,包括基于PSO参数的改进技术(主要是惯性权重)、基于遗传算法进化机理的改进技术(受遗传算法启发提出的带交叉算子的PSO、带变异算子的PSO、带选择算子的PSO),以及其他算法融合的改进技术(模拟退火PSO、免疫PSO、混沌PSO),并总结PSO热点研究问题.     

基于特征融合的说话人聚类算法

针对单一声学特征和k-means算法在说话人聚类技术中的局限性,为了更好地表达说话人的个性信息并提高说话人聚类的准确率,将特征融合和AE-SOM神经网络应用于说话人聚类中,提出一种改进的说话人聚类算法.该算法通过对语音信号特征分析,将MFCC特征参数和LPCC特征参数相结合,从而完善说话人的个性信息.并在k-means的基础上增加AE-SOM神经网络,利用该网络实现输入特征的降维、说话人数的判定和聚类中心的选取,从而弥补k-means算法的缺陷.仿真实验表明两种声学特征融合之后,改进的聚类算法可有效地提高说话人聚类的准确率.     

变异特征加权的异常语音说话人识别算法

常用的加权算法难以跟踪非常态语音特征的变异,为此,文中提出了一种变异特征加权的异常语音说话人识别算法.首先统计大量正常语音各阶MFCC特征的概率分布,建立正常语音特征模板;然后用测试语音特征与正常语音特征模板之间的K-L距离和欧氏距离来度量语音的变异程度,确定K-L加权因子和欧氏加权因子;最后利用加权因子对测试语音的MFCC特征进行加权,并将加权后的特征输入高斯混合模型进行异常语音说话人识别.实验结果表明,文中提出的K-L加权和欧氏加权的异常语音说话人识别算法的整体识别率分别为46.61%和42.25%,而基于各阶特征对说话人识别贡献的加权算法和不加权算法的整体识别率分别为39.68%和36.36%.     

MFCC中的基音频率信息对说话人识别系统性能的影响

目前对MFCC的应用与研究,一般忽略了基音频率对MFCC的影响.分析发现,基音频率会影响MFCC对声道特性的准确描述,进而影响说话人识别系统的性能;由此提出了一种基于平滑幅度谱的SMFCC(smoothing MFCC),在YOHO说话人识别数据库上的实验表明,SMFCC性能在整体上优于MFCC,而在女性说话人数据集上性能提高尤其明显,并且具有更好的时间鲁棒性.     

说话人识别中的Mel特征频率倒谱系数

目的研究语音特征梅尔频率倒谱系数(MFCC)的选取对说话人识别系统性能的影响。方法采用基于平均影响值(MIV)的支持向量机(SVM)方法研究了说话人识别中的梅尔频率倒谱系数各维倒谱分量对于识别分类的贡献度。结果选择具有代表性的特征向量进行说话人分类识别,能得到维数更低、识别率更高的特征参数。结论通过MIV值可判断各维特征参数分量的重要性,选取权重值高的MFCC特征参数来提高系统识别率和缩短系统运行时间。     

电话信道下应用DMFCC进行说话人识别

鉴别性Mel频率倒谱系数(DMFCC)是一种修正的Mel频率倒谱系数(MFCC),其更加强调语音频谱各个子带携带的鉴别性信息,采用自适应的非均匀的滤波器组设置。在宽带信号应用中,DMFCC的作用和效果已经被证明;但在窄带信号应用中,DMFCC还鲜见有成功应用的例子。该文在电话信道下对应用DMFCC进行说话人识别研究,在美国国家标准技术研究院(NIST)2006年说话人识别评测Female核心测试集上,以MFCC作为特征参数的系统的等错误率为7.57%,以DMFCC作为特征参数的系统的等错误率为7.25%,而采用基于逻辑自回归的线性融合方法把基于两种不同特征的系统在分数域进行融合后系统的等错误率可达到6.31%,相对于基于MFCC的系统等错误率下降16.6%。实验表明,在电话信道下直接应用DMFCC可小幅度提高性能;理论分析以及实验结果表明:二者存在一定的互补性,即把DMFCC和MFCC融合应用能够大幅度提高电话信道下说话人识别的性能。     

基于POS-ELM的孤立性肺结节诊断方法研究

在肺结节诊断方法研究中,传统机器学习诊断方法存在诊断性能不稳定的问题。为了提高孤立性肺结节的识别准确率,提出基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)参数的极限学习机(extreme learning machine,ELM)辅助诊断方法。首先采用PSO选取ELM最佳的初始权重ω和偏置b;然后利用最佳参数ω和b对ELM进行训练;再利用PSO-ELM对通过稀疏自编码得到的肺结节特征进行分类识别。实验中,将传统机器学习算法与本文方法进行对比,结果表明,利用粒子群优化算法进行优化的极限学习机在孤立性肺结节诊断方面具有较高识别准确率和稳定的分类性能,可以作为一种有效的肺结节诊断工具。     

基于PLAR的说话人确认系统的噪音鲁棒性

针对Mel频率倒谱系数(Mel frequency cepstralcoefficient,MFCC)特征的说话人确认系统在干净语音环境下具有很高识别率但在噪音环境下识别率急剧下降的缺点,构建了基于感知对数面积比系数(perceptual log area ratio,PLAR)特征的说话人确认系统,并对该系统的噪音鲁棒性进行研究。结果表明:PLAR特征具有较强的噪音鲁棒性。将PLAR与MFCC进行特征域和分数域的融合,利用两者之间存在着的互补性,可有效提高说话人确认系统的识别性能。     

一种基于粒子群优化和核极限学习机的入侵检测算法

针对网络入侵检测准确率低、误报率高的问题,本文提出了一种基于粒子群优化和极限学习机的入侵检测算法。粒子群优化算法(PSO)是一种群智能算法,核极限学习机(KELM)是一种学习速度快、泛化能力强的经典核机器学习的方法,但是极限学习机对核函数及参数的选择直接影响它的分类性能。本文算法中利用粒子群算法优化核极限学习机的核参数,采用学习能力强且线性组合泛化能力强的全局性核函数,形成了多核极限学习机,可以有效提高单核极限学习机（ELM）分类器的性能。最后通过实验对算法性能做了对比分析,实验结果验证了本文算法的有效性。     

基于优化核极限学习机的泥石流危险性评估

山区环境中泥石流的孕育受多种因素的影响，为提高泥石流危险性的预测精度，提出一种萤火虫算法(firefly algorithm, FA)优化核极限学习机(kernel based extreme learning machine, KELM)的预测模型。首先，针对数据维度爆炸的问题，通过主成分分析(principal component analysis, PCA)数据降维，使得留有大部分致灾特征信息的因子输入训练模型；然后，使用萤火虫优化算法更新核极限学习机的参数，将四川省北川县监测数据输入优化后的预测模型，并与其他传统机器学习算法进行对比分析，验证该算法的优越性；最后，使用多种指标综合评估模型的预测效果。结果表明，FA-KELM模型能够有效地简化数据结构，提高泥石流危险性预测的准确性，为泥石流灾害预测方面的研究提供参考和借鉴。     

基于时频特征和PCA-KELM的液压系统故障诊断

为了解决液压系统泄漏、堵塞和气穴等多类型故障下特征提取和模式识别困难的问题,提出基于时频特征和PCA-KELM的液压故障智能诊断新方法。首先利用统计分析和总体平均经验模态分解方法,构造高维混合域初始特征向量,从不同特征指标、不同分析角度对不同种类液压故障进行表征和刻画;然后通过主成分分析对多维初始特征向量进行降维和特征二次提取,将高维相关变量转化为低维独立的主特征向量;最后利用PCA主元构造的主特征向量输入核极限学习机网络中,实现故障类型的识别。实验结果表明,混合域初始特征向量能全面准确地描述故障特征,PCA提取的主特征向量摒弃了冗余信息且简化了分类器结构,KELM网络诊断速度快、分类准确率高。     

基于MFCC等组合特征的说话人识别模型

为了有效提取语音特征,提高说话人识别的准确率,系统采用基于有限状态机的端点检测算法对原始语音做VAD处理,提出了新的特征组合参数：基于人的听觉特性的MFCC参数、基于发音生理特征的基音轮廓特征以及衍生的基音周期一阶差分、基音周期变化率,并将它们作为说话人识别系统的特征参数,建立了基于VQ的识别模型.实验表明：本文系统使用VAD,使系统的识别率提高了5%8%,较单独使用MFCC参数的说话人识别系统的识别率提高了2%3%.     

基于MFCC特征组合参数的说话人识别研究

为提高说话人识别系统的识别率,提出了一种提取Mel频率倒谱系数（MFCC）与差分特征组合参数的方法:先对传统的MFCC参数进行特征分量归一化处理,提升MFCC系数的噪声鲁棒性;再用高斯混合模型(GMM)构建了说话人识别系统。使用TIMIT语音库进行实验测试,并比较了不同高斯混合数的MFCC特征参数组合对识别率的影响。结果表明:使用改进的MFCC混合参数明显地提高了说话人的识别率。     

说话人识别中语音特征参数研究

在说话人识别系统中,特征参数的选择和提取对系统的识别性能有关键性的影响。研究了两种重要的语音特征参数,线性预测倒谱系数和美尔倒谱系数,在此基础上提出改进的相位自相关系数,通过实验对几种参数进行了对比,结果表明改进的相位自相关系数能够使系统的误识率明显下降。     

基于组合核函数SVM的说话人识别方法

 鉴于应用支持向量机进行说话人识别过度依赖于选择核函数的问题,提出一种基于组合核函数支持向量机(SVM)的说话人识别方法.对多项式核函数、径向基核函数进行线性加权,构建既具有全局核函数优点又具有局部核函数优点的组合核函数,并通过多重网格搜索调节权重系数使组合核函数适用于当前数据分布,确定组合核函数SVM 的最优参数,实现对说话人的有效识别.对TIMIT 数据集和含噪声数据集的仿真实验显示,基于组合核函数SVM 的说话人识别性能明显优于单一的多项式核函数、径向基核函数和线性核函数.     

基于多特征I-Vector的说话人识别算法

针对单一声学特征无法精准高效地辨识说话人身份的问题,提出了一种基于多特征I-Vector的说话人识别算法.该算法首先采集不同的声学特征并将其构成一个高维特征向量,然后通过主成分分析法有效地剔除高维特征向量的关联,确保各种特征之间正交化,最后采用概率线性判别分析进行建模和打分,并在一定程度上降低空间维度.在TIMIT语料库上利用Kaldi进行实验,算法运行结果表明,该算法较当前流行的基于I-Vector的单一梅尔频率倒谱系数和感知线性预测系数的特征系统在等错误率上分别提高了8.18%和1.71%,在模型训练时间上分别减少了60.4%和47.5%,具有更好的识别效果和效率.     

基于GMM统计参数和SVM的说话人辨认研究

支持向量机(SVM)是以统计学习理论为基础,解决模式识别问题的有力工具,但是它训练算法复杂,难以处理大量样本,限制了其在说话人识别方面的使用。针对这个问题,提出了一种基于GMM(高斯混合模型)统计参数和SVM的说话人辨认系统,以GMM模型的统计参数来训练SVM说话人辨认模型,有效解决了大样本数据下SVM模型的训练问题。实验表明,该方法有良好的效果,并且与倒谱加权方法结合后,可以增强系统的健壮性,进一步提高系统的识别率。