HMM自适应法在应力变异语音识别系统的应用

为了使应力变异在顽健语音识别系统中能够达到较好的识别效果,研究了基于隐马尔可夫模型(HMM)的自适应技术,提出了将最大后验概率(MAP)和最大似然回归方法(MLLR)用于应力变异语音的自适应中.实验结果表明,与基本系统相比,两种方法均有效地提高系统识别率.以SD为初始模型的最大后验概率方法在150个训练样本时识别效果最好,可以达到90.4%.     

基于相关子空间本征音分析的MAP快速自适应

本征音自适应是一种快速自适应算法 ,它根据对说话人矢量全空间的本征分析指导参数更新。该文提出一种基于子空间分析的本征音自适应算法 ,并且不同于一般本征音自适应采用最大似然准则的做法 ,该算法用最大后验准则以更好地估计参数。实验证明 ,在仅有 1句自适应数据的情况下它即能取得 6 .4 5 %的相对误识率下降 ,自适应速度远快于传统的最大后验方法 ,也不存在最大似然线性回归方法在极少数据量情况下反而造成系统识别性能下降的现象。结果表明该方法并不明显依赖相关子空间的划分数量 ,是一种稳健的自适应方法     

线性过程误差方差的相合估计

对于固定设计和线性过程误差下的非参数回归模型,为了估计误差方差,首先基于多项式样条方法给出了回归函数的估计,然后根据所得残差序列构造了误差方差的点估计,在没有混合相依的一般条件下证明了该估计的相合性.此外,还通过算例进行了数值模拟,结果显示,该估计方法可行,同时在误差方差估计的绝对误差意义下,自动选择结点的BIC准则优于AIC准则,基于BIC准则选择结点的样条方法还优于基于交错鉴定法选择带宽的局部线性方法.     

区分性模型在英语自动发音评测中的应用

为了改善英语自动发音评测中所使用的声学模型,提高评测的准确性,分别采用区分性训练中的最大互信息(MMI)和最小音素错误(MPE)算法训练出隐含Markov声学模型,并采用最大似然线性回归(MLLR)对模型进行非母语说话人的口音自适应,最后应用到英语自动发音评测系统中。实验结果表明:分别对MMI和MPE方法训练所得模型作自适应后的机器总分与人工评分之间的相关度在说话人层次上分别提高了3.3%和5.2%,证明了在英语发音评价中区分性模型的实用性和有效性。     

基于隐马尔可夫模型的协作频谱检测策略

频谱检测是认知无线电的基础和关键技术,将其建模为隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM),并由此提出基于隐马尔可夫模型的协作频谱检测策略.该策略首先使用Baum-Welch法对HMM的系统参数进行最大似然估计;然后基于HMM模型,利用各次用户的检测信息以及过去信道状态的后验概率信息进行贝叶斯推理,更新当前时隙信道状态的后验概率;最后根据最大后验概率准则对当前时隙的信道状态进行最终判决.使用后验概率,该策略可进一步估计系统协作检测的性能,在满足系统协作检测性能要求的前提下,选择尽可能少的、检测性能较优的次用户来参与协作,以节约开销和降低复杂度.仿真实验表明,所提出的策略的系统检测性能优于基于大数判决、似然比和Chair-Varshney准则的协作频谱检测策略.     

一种动态校正的AGMM-GPR多模型软测量建模方法

工业过程常常是强非线性的,并有多个工况,传统的软测量方法存在预测能力差,不能有效利用误差信息等缺点.为了有效解决这些问题,提出一种基于自适应高斯混合模型-高斯过程回归(AGMM-GPR)的多模型动态校正软测量建模方法.首先,通过贝叶斯信息准则构建自适应高斯混合模型(AGMM),得到优化的子模型个数;然后,利用GPR方法建立各局部模型,当新的数据到来时,将其隶属于各局部模型的后验概率和预测值融合得到多模型输出;最后,为了进一步提高模型的精度,构建自回归积分滑动平均(ARIMA)模型对多模型输出进行动态反馈校正.通过数值仿真和硫回收装置(SRU)中H2S浓度的估计,验证了所提方法具有良好的预测精度和泛化性能.     

EV回归的半参数部分线性模型的Bayes估计

考察部分线性模型y=X^τ_β+g(t)+ε,ε~N(0,σ²),其中回归变量X可以精确测量,而t具有测量误差. 用光滑样条估计非参数函数g(t), 结合光滑样条的Bayes解释及Bayes的线性回归, 将模型中的未知参数赋以一定的先验, 运用Gibbs抽样方法从后验分布中抽样, 用后验样本的均值来估计未知参数. MCMC模拟的另外一个好处是容易从后验样本中构造后验样本区间估计. 最后,提供了一个模拟例子来说明Bayes方法的估计效果.     

最大后验估计和加权近邻回归结合的说话人自适应方法

提出了一种最大后验 (m aximum a posteriori,MAP)估计和加权近邻回归 (weighted neighbors regression,WNR)相结合的说话人自适应方法。在 MAP自适应中 ,只有自适应数据对应的模型参数可以得到调整。针对这一缺点 ,提出一种基于变换的模型插值 /平滑方法 - WNR,利用模型近邻信息和 MAP自适应结果 ,建立距离加权的回归模型 ,对没有自适应数据的模型完成模型调整。实验证明 ,该方法可以有效地提高 MAP自适应的速度。在自适应数据为 10句时 ,音节误识率降低近 15 % ;而在自适应数据为 2 5 0句时 ,误识率降低 5 0 %以上。此外 ,证明了向量域平滑 (vectorfield sm oothing,VFS)是 WNR方法的一种退化的特例     

基于Bayesian方法的参数估计和异常值检测

异常值检测是当前数据分析研究中的一个重要研究领域。模型中的异常值会直接影响建模、参数的估计、预测等问题。基于模型的异常值检测,传统的做法是先对模型参数进行估计,再进行异常值检测。而异常值的存在会影响参数估计,从而导致下一步异常值检测的不可靠;反之异常值检测也会影响参数估计。针对这些不足之处,提出了基于 Bayesian 方法的参数估计和异常值检测,此方法可以将参数估计和异常值检测同时实现,具体做法是在线性回归模型中引入识别变量,基于 Gibbs 抽样算法,给出识别变量后验概率的计算方法,通过比较这些识别变量的后验概率进行异常值定位,同时给出参数的估算方法。通过大量的模拟实验,结果表明,与传统方法相比,提出的方法对异常值更灵敏。     

一类非参数的ARMA模型

用任意的一元函数代替常数作为线性自回归滑动平均(ARMA)模型中自回归项的系数,提出并研究一类新的非参数ARMA模型.首先研究该模型的概率性质,获得了该模型的平稳性条件.分别用局域线性回归和全局的最小二乘方法估计模型中的函数系数和参数,在函数系数的局域线性估计中,推广了一个GCV准则以选择最优的窗宽.为了检验特殊的参数化模型是否已经足够描述实际数据的动态结构,提出了一个Bootstrap检验方法.随机仿真的例子表明本文的估计和检验方法是正确的和可行性的.进一步,用该模型成功地分析了一个实际数据集.     

基于结构化特征语音模型的区别性说话人自适应算法

针对特征语音说话人自适应算法的缺陷,提出了基于结构化特征语音模型的区别性说话人自适应方法.该算法能根据自适应数据量调整自适应参数,并采用基于最大互信息量准则的区别性参数估计方法,进一步提高了自适应性能.有监督自适应的实验结果表明,在仅有一句自适应语句的情况下系统误识率相对下降了6.7%,同时算法表现出了优于特征语音自适应方法的渐进性能.     

基于改进MMI的HMM训练算法及其在面部表情识别中的应用

提出一种改进的最大互信息(MMI)准则函数并把它应用于隐马尔可夫模型(HMM)的参数估计,重新推导了HMM的迭代公式. 该准则函数相对于原来准则函数定义更为合理,能有效利用训练样本集中的鉴别信息,使得训练数据得到充分利用,提高了HMM的性能. 把这种改进的HMM算法应用于面部表情识别,利用改进的光流算法提取面部表情特征向量序列,并利用改进HMM算法和BP神经网络构建了面部表情混合分类器. 实验结果表明了该方法能有效提高面部表情识别率,有效解决HMM参数估计问题.     

基于双互信息准则的雷达自适应波形设计方法

自适应波形优化技术是认知雷达的关键技术之一,通过优化发射波形能够提高雷达系统性能.针对目标检测问题,在杂波环境下,提出一种基于双互信息优化准则的自适应波形优化方法.该方法同时以接收信号与目标冲激响应之间的互信息最大和接收信号与杂波冲激响应之间的互信息最小为优化准则,在发射信号能量有限的约束条件下,建立优化模型,通过最大边缘分配算法求解最优波形.仿真结果表明,相对于固定波形,所提方法优化发射波形能够提高目标检测性能.     

一种基于粒子滤波的双模态语音提取方法

说话入的唇动信息有助于加强对语音的感知.根据说话人语音的双模态特性,将振动信息引入语音提取问题,提出了一种基于粒子滤波的贝叶斯融合架构的双模态语音提取方法.该方法融合说话人的语音和唇动信息,根据信息论中的最大互信息准则与盲源分离中的高阶统计量准则.将音视频互信息与语音峭度的乘积作为代价函数,利用粒子滤波估计混合矩阵.解决时变瞬时混合情况下的语音提取问题.仿真结果表明.该方法在低信噪比情况下仍然能够实现语音信号的有效提取.     

合成孔径雷达图像的最小均方误差线性最优滤波

针对常用于合成孔径雷达(SAR)图像降噪的Lee滤波和Kuan滤波误差较大的问题,提出了基于最小均方误差(MMSE)准则的线性最优滤波.线性最优滤波通过把斑点噪声的乘性模型同时展开为一阶和二阶泰勒级数,然后使用MMSE准则获得线性滤波的统一模型,最后再对该统一模型使用MMSE准则而获得.线性最优滤波在所有的线性滤波中具有最低的滤波误差,因而具有最高的滤波精度.对某乡村和城区SAR图像的降噪实验表明:线性最优滤波对边缘细节的保留能力强于Kuan滤波,它对斑点噪声的滤除能力强于Lee滤波;与最大后验概率(MAP)滤波相比,线性最优滤波虽然具有较弱的边缘细节保留能力,但它对斑点噪声的滤除能力却强于MAP滤波.     

基于熵变分的图像去噪模型

针对传统Tikhonov正则化模型存在的不足,根据最大后验概率（MAP）和最大熵的理论,提出了一种基于熵变分的图像去噪模型。该模型利用图像像素点的梯度信息自适应的对带噪图像进行各向异性滤波处理,在去除噪声的同时有效保留了图像的边缘细节。采用变分法推导出了该模型对应的偏微分方程,最后结合梯度加权最速下降法和半点格式的数值迭代算法对方程进行求解。实验结果表明,该模型去噪后的图像比Tikhonov正则化模型具有更好的客观评价指标和主观视觉效果。     

基于最大互信息的离散隐马尔柯夫模型训练方法

在基于隐马尔柯夫模型（HMM）的语音识别系统中,模型训练最常用的算法是Baum-Welch算法,该算法具有快速收敛及保证每步迭代模型的似然概率单调增的优点,但它基于最大似然训练准则,而该准则不能将各个模型很好地分析,这直接导致了识别时的错误,鉴于最大互信息可以克服这一缺点,提出了一种基于最大互信息的训练方法,该方法借助于梯度,调整参数以使模型与训练数据的互信息最大,实验结果表明,使用该方法使系统的识别性能得到了一定的改善。