BP神经网络算法的改进及其在手写体汉字识别中的应用

分析BP算法的基本原理,指出BP算法具有收敛速度慢、易陷入局部极小点等缺陷以及这些缺陷产生的根源.针对这些缺陷,通过在标准BP算法中引入变步长法、加动量项法等几种方法来优化BP算法.应用实例利用MATLAB软件对标准BP算法及其改进的算法进行语言编程、仿真.实验结果表明,这些方法有效地提高了BP算法的收敛性,避免陷入局部最小点.同时,将改进的BP神经网络算法应用于脱机手写体汉字识别系统的实现,实验表明系统较好地回避了汉字结构复杂、变形难以预测等问题,提高了识别率.     

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%.     

基于图的半监督深度学习及其在新生儿疼痛表情识别中的应用

针对新生儿疼痛表情识别任务中由于有类别标签样本数量不足而导致分类准确率不高的问题,提出了 一种基于图的半监督深度学习(Graph-based Semi-supervised Deep Learning,GSDL)方法.首先,使用训练集中少量有类别标签的样本对深度神经网络模型进行初步训练,得到初始模型;然后,利用初始模型...     

基于流形的分类算法及其在毫米波雷达目标识别中的应用

针对毫米波高分辨率雷达一维距离像目标识别的多类分类问题．基于局部线性嵌入（Locally Linear Embedding,LLE）算法思想,考虑样本与其所在低维流形之间的关系,提出一种多类分类算法．该算法先确定样本所在低维流形的结构,然后通过比较未知样本与各类已知样本流形间的关系来分类．将其应用于毫米波高分辨率雷达一维距离像目标识别,实验结果表明,该算法能够有效地进行分类。性能优于其他常用多类分类算法．且对输入参数不敏感．     

基于最大 Lyapunov 指数的改进预测模型及其在城市用水量短期预测中的应用

参照计算Lyapunov指数的Wolf方法,考虑预测中心点与邻近点和上一个演化点的夹角,对混沌理论基于最大Lyapunov指数的预测方法进行了改进.通过对城市用水量短期预测的实例研究,将改进算法与传统算法进行比较.结果表明,与传统算法相比,改进算法的预测精度在整个预测周期内提高了10.2%,在最大可预测时间尺度内提高了1.1%.     

基于果蝇优化算法改进的粒子滤波及其在目标跟踪中的应用

针对粒子滤波算法重采样导致的样本贫化问题,提出一种基于果蝇优化思想的粒子滤波算法.该方法视粒子权值为个体适应度值,并将果蝇不断从低浓度的地方飞向高浓度的地方的觅食寻优过程引入到粒子滤波当中,驱使粒子不断向高似然区域移动,提高了粒子群的整体质量.为了解决标准果蝇优化算法易陷入早熟的问题,将遗传算法中的交叉、变异操作自适应地应用到果蝇优化算法寻优过程当中.首先通过交叉操作改善粒子分布,当果蝇优化算法陷入局部最优时,再采用柯西变异扰动,促使算法快速跳出局部极值并继续搜索全局极值.通过非线性模型仿真以及目标跟踪实验表明该算法有效提高了非线性系统状态估计精度,具有较好的稳定性,同时降低了状态估计所需的粒子数量.     

一种基于黏液菌觅食机制的特征选择算法及其在文本情感识别中的应用

黏液菌(Physarum polycephalum)由于其展现出的迷宫寻径、路径寻优甚至构建与人工设计媲美的复杂交通网络等特殊能力而备受关注。该文正是受启发于黏液菌构建复杂鲁棒网络的行为,提出了一种仿生特征选择算法Slime-FS。Slime-FS将特征选择转化成一类最优特征子图求解问题,同时模仿黏液菌觅食机制,结合粗糙集理论构建了一种策略来指导最优特征子图的搜索。算法被应用于文本情感识别问题中,在某慕课平台评论文本数据集上进行了测试,结果显示Slime-FS能有效地选择鉴别特征,去除冗余和无关特征,其表现要远远优于基准算法(不带选特征选择的SVC),也要优于若干结合了元启发搜索策略的混合算法(Sklearn-genetic、EWGA、MSPSO和ACO)。     

改进的支撑向量机(SVM)算法在邮件过滤中的应用

垃圾邮件问题日益严重,受到研究人员的广泛关注.通过利用基于词频的权值计算,同时改进传统文本相似度计算概率模型,改进SVM算法实现邮件过滤系统.实验表明在邮件过滤的查全率、查准率等几个性能评价指标上,比传统的Rocchio方法有明显改善.     

基于独立感知理论的鲁棒语音识别算法

为了提高在噪声环境下语音识别系统的性能,对基于子带独立感知理论的语音识别方法进行了研究.这些方法利用人耳对不同频率信号感知的差异,以及噪声和识别对象的频域特征差异,分别采用线性分析、判决分析、多层感知机以及子带最大似然估计对噪声影响进行补偿.实验表明,子带分析采用非线性策略优于线性策略.基于独立感知假定的子带模型,虽然由于独立性假定丢失了带间相关性,但对于噪声环境下语音识别而言可以捕获噪声和识别对象的频谱差异,从而获得比全带分析更高的鲁棒性.     

基于改进的并行特征融合人脸表情识别

基于信息融合理论和线性鉴别分析,提出了一种改进的并行特征融合人脸表情识别方法.该方法首先将不同表征下的人脸表情特征利用复向量组合起来,构成复特征向量,然后利用具有不同权重的最大散度差鉴别分析方法进行进一步的复特征提取.在不同样本库、不同类型特征融合下的实验结果表明,该方法在优化投影轴和避免"小样本"问题的同时得到了满意的识别结果.     

利用Mahalanobis距离进行人脸表情的识别

提出了利用Mahalanobis距离进行人脸表情识别的方法.首先将待分类的图像样本集进行坐标变换,使得变换以后类间离散度尽可能大而类内离散度尽可能小,即使变换以后的Fisher准则函数取得极大值,在新的坐标下求每个待分类样本到各类均值向量的Mahalanobis距离,从而将待分类的样本归到Mahalanobis距离最小的类中去,通过实验得到了平均80.25%的识别率.     

基于 Mahalanobis距离进行人脸表情的识别

提出了利用Mahalanobis距离进行人脸表情识别的方法.首先将待分类的图像样本集进行坐标变换,使得变换以后类间离散度尽可能大而类内离散度尽可能小,即使变换以后的Fisher准则函数取得极大值,在新的坐标下求每个待分类样本到各类均值向量的Mahalanobis距离,从而将待分类的样本归到Mahalanobis距离最小的类中去,通过实验得到了平均80.25%的识别率.     

基于MDI与进化计算相结合的HMM训练方法

MDI为HMM训练的优化准则之一,但传统的MDI是基于局部最优求解的,所得的解也是一个局部最优解,而进化计算则是基于全局搜索的。为此,提出了将MDI及进化计算相结合来训练HMM的方法。各个模型用个体来表示,个体的适应值采用模型的最小差别信息。实验结果表明,该方法所得的系统识别率高于传统的方法。     

矩在面部表情识别中的应用

将Zernike矩和小波矩运用于面部表情识别问题,分别计算了面部图像的Hu矩、Zernike矩、Haar矩、Shannon矩和B样条矩,以模式识别中常用的类间距作为依据,提取了面部图像的各种矩的最好特征和次好特征,并对Zernike矩和B样条矩的识别能力和抗噪性进行了比较.实验证明:用Zernike矩作为面部表情特征,其识别率在特征数取5个时能达到95%,B样条矩在特征数取2个以上时识别率能达到100%.     

基于改进的局部方向模式人脸表情识别算法

针对LDP利用Kirsch算子计算8方向的边缘响应值并排序,特征提取速度慢的问题,提出了一种改进的分解局部方向模式DLDP(divided local directional pattern)特征提取方法。将Kirsch算子的8个方向掩模分成2个子方向掩模再分别计算边缘响应值,获得2个编码(DLDP1和DLDP2),级联两个编码的直方图得到表情特征DLDP。然后利用主成分分析法(PCA,principal component analysis)降维处理。最后用支持向量机进行表情识别,在JAFFE数据库上的实验表明,本文方法与近几年效果较好的特征提取算法相比,不仅缩短了特征提取的运算时间,而且提高了识别率。     

基于Baum-Welch算法HMM模型的孤词算法研究

介绍了隐Markov模型原理,它是用来描述含有未知参数的Markov过程,是描述随机过程统计特性的概率模型。在此基础上,设计了基于HMM模型的孤词检测实验,通过优化实验模型,采用Baum-Welch算法解决HMM模型的训练问题,找到HMM模型估计参数λ值,这在数学角度上等价于其他线性预测系数。此实验在减少不必要的HMM训练的同时,降低了算法复杂程度。为了测试Baum-Welch算法的有效性,进行了数据仿真实验,结果表明该算法是有效的。     

基于改进的隐马尔科夫模型的语音识别方法

针对隐马尔可夫（HMM）语音识别模型状态输出独立同分布等与语音实际特性不够协调的假设以及在使用段长信息时存在的缺陷,对隐马尔可夫模型进行改进,提出马尔可夫族模型。马尔可夫族模型可看作一个数学上由多个马尔可夫链构成的多重随机过程,HMM模型则是双重随机过程,因而,HMM模型可视为马尔可夫族模型的特例。马尔可夫族模型用条件独立性假设取代了HMM模型的独立性假设。相对条件独立性假设,独立性假设是过强假设,因而,基于马尔可夫族模型的语音模型更符合语音实际物理过程。在马尔可夫族语音识别模型中引入状态段长信息,能自动根据语速对语音单元段长进行调整。非特定人连续语音实验结果表明,利用状态段长信息的改进语音识别模型比经典HMM模型的性能明显提高。     

基于汉语语音音位的HMM建模方法

为了减少声学模型复杂度、降低对嵌入式系统的硬件资源需求,提出了为汉语全音节的声母、韵首、韵腹、韵尾4部分音位分别建立隐含Markov模型的新方法。基于汉语语音学的音位知识,并结合4部分音位方案比较实验,最终确定声母、韵首、韵腹、韵尾4部分音位模型总数分别为76、12、76、14,对应的4部分的模型状态数分别为4、1、4、2。同采用声母、韵母两部分建立的半音节隐含Markov模型相比,新系统中模型数、状态数减少了30.2%、36.5%,同时关键词识别率提高1.32%。