采用万有引力定律自动确定类数的K均值算法

针对传统K均值算法需要提前指定聚类数目且易陷入局部最优的问题,提出了一种采用万有引力定律自动确定类数的K均值算法(Gravity K均值算法,GK均值算法)。所提算法利用正交设计方法在数据空间均匀投放若干探测器,探测器根据万有引力定律移动,当两个探测器的距离小于给定阈值时合并为一个,当探测器处于稳定状态时,探测器的个数就是聚类的数目。将得到的探测器作为K均值算法的初始中心点,有效地避免了K均值算法陷入局部最优。实验结果表明:相比传统K均值算法,本文提出的方法可以自动确定聚类数目,并给出较好的初始中心,算法的迭代次数至少减少了25%,聚类正确率平均提高了14%,DB(Davies and Bouldin)聚类评价指标平均降低了0.19。     

一种模糊高斯混合说话人识别模型

为了研究模糊聚类算法在高斯混合模型（GMM）参数获取方面的应用,采用模糊C均值算法（FCM）进行语音特征矢量的聚类,并结合Tabu搜索算法得到全局最优的聚类结果,进一步用EM算法得到GMM模型参数.使用TIMIT数据库中的语音进行测试,开集和闭集说话人辨认实验都表明,该方法获取的GMM参数比普通EM算法获得的GMM模型参数性能更优,能有效降低说话人辨认系统的误识率.     

基于菌群优化的K均值聚类算法研究

为了提高数据挖掘的聚类准确度,提出了一种基于菌群优化的K均值(K-means)聚类算法.采用K均值算法建立数据聚类模型.根据聚类类别数设定多个聚类中心坐标.设定所属类别距离阈值,然后计算待聚类点和所有中心点距离来划分该聚类点的类别.根据参与聚类各节点和各自中心点的距离值建立适应度函数.引入菌群优化算法对K均值聚类过程进...     

一种改进的K均值算法

K均值算法是以随机的方式选择初始聚类中心,这使得K均值算法容易陷入局部最优,收敛性能不稳定。针对这一缺陷,该文对K均值算法进行改进,提出一种逐步选择距离差异极大的个体作为初始聚类中心的算法。实验结果表明,改进后的算法收敛性能确实比K均值算法优越。     

一种多说话人角色聚类方法

为有效找出会议语音中的说话人角色个数及各角色的说话人语音,提出了一种多说话人角色聚类方法.首先定义说话人角色聚类的特征,然后采用测地距离度量特征的相似度,进而提出了一种利用类内距离来控制类间合并的多说话人角色聚类方法,最后采用4种不同类型的会议语音对该方法进行测试.结果表明:对手工分割和自动分割后的会议语音进行说话人角色聚类时,如果采用相同的聚类方法,则使用测地距离的性能优于使用传统距离的性能;如果采用相同的距离度量方法,则文中方法的性能优于传统层次聚类方法.     

改进GMM谱包络转换性能的语音转换算法研究

高斯混合模型(GMM)在语音转换中得到了广泛应用,但其最大缺点在于进行谱包络转换时存在过平滑问题.研究了过平滑现象主要由转换函数中的均值项造成.因此提出一种替换均值法,在各均值项所对应的高斯混合模型类内,使用后验概率与均值项的后验概率最接近的特征来代替转换函数中的均值项.实验表明,采用该方法的语音转换算法能有效缓解过平滑现象,改善转换语音的听觉感知特性.     

基于K均值算法的数据聚类和图像分割研究

K均值算法利用K个聚类的均值作为聚类中心,通过对比样本到各聚类中心的距离,将样本划分到距离最近的聚类中,从而实现样本的聚类.分析了K均值算法的基本原理和实现步骤,并将其应用于数据聚类和图像分割,取得了较好的聚类效果.最后,针对K均值算法的不足之处,提出了改进措施,提高了K均值算法的聚类性能.     

基于马氏距离的K均值聚类算法的入侵检测

经典的 K 均值聚类算法是基于欧式距离的,它只适用于球形结构的聚类,而且在处理数据时不考虑变量之间的相关性和各变量的重要性差异.针对以上问题改进了 K 均值聚类算法,将马氏距离与 K 均值相结合,并在目标函数中增加变量权重因子和协方差矩阵调节因子,利用马氏距离优点有效地解决了 K 均值聚类算法的缺陷,最后通过实验证实了该方法的可行性和有效性     

具有全局优化能力的K均值聚类算法

传统的K均值聚类算法是确定性的迭代算法,具有探索能力弱、容易陷入局部最优的缺点.在聚类中心的更新过程中加入系数因子线性递减的随机项,使改进的迭代算法在前期具有强的探索能力,而在后期保持良好的局部搜索能力,同时保持了传统K均值聚类算法结构简单的特点.实例说明,增加了随机项的K均值聚类算法具有良好的全局优化能力.     

K-均值算法中聚类个数优化问题研究

在传统的K-均值聚类算法中,聚类数K必须事先给定,然而,实际中K值很难被精确的确定,K值是否合理直接影响着K-均值算法的好坏。针对这个缺点,提出一种优化聚类数算法,根据聚类算法中类内相似度最大差异度最小和类间差异度最大相似度最小的基本原则,构建了距离评价函数F(S,K)作为最佳聚类数的检验函数,建立了相应的数学模型,并通过仿真实验进一步验证了新算法的有效性。     

基于KPCA和模糊核Fisher判别的语音情感识别

针对语音情感识别率不高和实时性差的问题,提出一种基于KPCA核主成分空间的模糊KFD算法,应用于语音情感识别。首先采用KPCA对语音情感特征向量降维去噪,根据转换矩阵得到核主成分空间,然后在该特征空间利用模糊C均值聚类计算语音特征向量的隶属度,进而对LDA算法中的类间离散度和类内离散度重新定义,生成模糊KFD分类器进行语音情感识别。仿真实验结果表明,提出的方法相比于传统SVM和核Fisher判别算法具有较高的识别率和良好的抗噪性能,是一种行之有效的语音情感识别新方法。     

基于马氏距离的模糊聚类优化算法——KM-FCM

为了解决以欧氏距离作为相似性准则的传统模糊聚类算法对多维数据处理不利的问题,采用马氏距离代替欧氏距离,对基于马氏距离的模糊聚类算法进行优化研究,以增强基于马氏距离的模糊聚类算法的聚类效果和能力。通过构造启发式搜索与k-means算法结合的初始优化方法,利用可以自动调节最佳聚类数的有效性函数,提出了一种优化算法KM-FCM,并将此新算法与FCM,FCM-M,M-FCM聚类算法在3个标准数据集上进行了实验。结果表明,KM-FCM算法有效,聚类精度比FCM,FCM-M,M-FCM高,对高维数据聚类识别能力强,具有全局优化作用,并且聚类个数无需提前设定。新算法可为基于马氏距离的模糊聚类算法的优化提供参考。     

飞行驾驶员的应答方式识别

飞机驾驶员在飞行过程中有各种各样的说话方式,如带情感的对话、快速与慢速、大声与小声等.并且在飞行的状态下还需要承受物理与心理压力,对话语音还会产生变异,如果不做任何处理,直接用于传统的说话人识别系统以及语音识别系统来处理,性能会比较差.因此,本文对识别飞行员的说话方式（style）这一副语言信息进行了研究,以辅助后续的语音识别系统以及说话人识别系统.实验数据库包含了6 925个样本,实验中提取了384维声学特征,比较了支持向量机SVM不同核函数的分类能力.实验表明,采用高斯径向基函数的SVM具有最好的性能,平均准确率达到91.62%.      

基于决策树和改进SVM混合模型的语音情感识别

为有效提高语音情感识别的准确性,达到人机和谐交互的目的,本文提出了一种基于决策树和改进SVM混合模型的语音情感识别方法,有效地避免了无界泛化误差、分类器数目多、受限优化等问题,提高了悲伤、喜悦、愤怒、厌恶、惊讶、恐惧6种基本情感识别效率。实验结果表明,该方法识别准确率为87.58%,与传统的支持向量机和人工神经网络方法相比,有更高的抗噪声能力和稳定性,能得到更高的识别准确率,而且有较强的实用性和推广能力。      

利用测地线距离的改进谱聚类算法

针对往复式压缩机故障数据空间分布复杂、常规算法不能有效聚类的问题,提出了一种改进的谱聚类算法.该算法使用新的相似度矩阵计算方式,根据故障数据流形分布的特点引入测地线距离取代欧氏距离作为数据间的关系度量;通过计算各数据点的邻域密度因子有效地识别和剔除了噪声点;利用基于密度的局部欧氏距离调整方法对流形间隙过小的区域进行了处理.在几个人工数据集和往复式压缩机故障数据集上的测试结果表明,改进谱聚类算法对于具有流形分布、多尺度、有噪声、流形间隙过小甚至交叉等特点的数据具有很好的聚类能力,聚类准确率比常规的k-均值和MSCA谱聚类算法分别提高了50.86%和8.6%.     

一种基于听觉模型的抗噪语音识别特征提取方法

提出了一种新的语音识别特征提取方法。该方法是建立在听觉模型的基础上,通过计算语音的上升过零率作为频率信息并通过非线性幅度加权相结合来获取语音特征。仿真实现了中小词汇量、孤立词的语音识别,得到了较好的实验结果,证明了此方法具有较强的抗噪声性能。     

一种改进的LSA语音增强算法

针对说话人识别的噪声鲁棒性问题,在对数谱最小均方差误差估计算法基础上,采用改进的最小值控制递归平均算法对语音帧信噪比进行估计,通过对前一帧的短时功率谱进行2次平滑和前向多帧最小值搜索,结合语音存在概率估计出当前帧的信噪比,并根据信噪比自适应调整增益因子的大小,对噪声进行消除。构建了一种改进的LSA语音增强方法,使用该方法可以使增强后的语音保持较高的自然度。实验结果表明,与MMSE-LSA算法比较,改进的LSA算法具有更好的语音增强效果,在5dB各类噪声环境下,其平均信噪比较MMSE-LSA算法提高1.36dB,主观语音质量评估平均提高8%。将该方法用于说话人识别系统,其检测代价较采用MMSE-LSA算法的系统平均降低3%。     

基于基音频能值的端点检测算法

根据语音的发声特点,基于分析语音信号中的基音频率和语音之间的关系,提出一种在强噪声环境下实现提高语音识别率的方法,并对基于基音频能值的端点检测算法和传统语音端点检测算法进行比较.实验结果表明该方法不仅能够有效提高语音段的检测率,同时还具有计算量小、实时性高、不受噪声影响即鲁棒性好等特点.     

基于矢量量化的仿生模式识别方法研究

该文探索了另一种新的仿生模式识别算法:基于矢量量化的仿生模式识别,用高维空间闭域作为同源类模板,并将其应用于语音关键词识别。实践表明仿生模式识别方法有许多优点,能够有效降低识别的错误率,识别效率优于传统模式识别方法。     

基于小波变换的说话人识别技术

说话人识别技术是通过判断待识别人语音与预先提取的说话人语音特征是否匹配来鉴别说话人身份的一种生物认证技术,环境噪声是说话人识别技术走向实用化的一个主要障碍.针对噪声环境中说话人识别性能较差的不足,结合小波变换的优点,提出了将小波变换技术与传统的特征参数提取方式相结合的方法.该方法首先对语音信号进行小波分解,在此基础上再对小波系数进行阈值处理,仅保留阈值以上的数据,而后提取相关性不大的传统特征参数进行组合,分别作为说话人识别系统的输入矢量.仿真结果表明:在噪声环境中,说话人识别系统能较好识别出说话人,经过小波变换后再提取特征参数的方法可以得到更高的识别率,大大提高说话人识别系统的识别性能.