Разработка и исследование методов и средств голосовой аутентификации с динамически изменяемым множеством ключевых слов
Диссертация
Сиаемы автоматической аутентификации и идентификации личносш по биометрическим параметрам в последнее время являю 1ся бурно развивающейся отраслью. Широкое применение данных систем обусловлено тем, что биометрические признаки уникальны для каждого человека и, как считалось до последнего времени, не отчуждаемы от владельца, т. е. в отличие от ключа, смар1-карт, брел ков и пр. их невозможно… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПО ГОЛОСУ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ, ЗАТРУДНЯЮЩЕЙ ПРОВЕДЕНИЕ REPLAY-АТАКИ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗМЕНЯЕМОГО МНОЖЕСТВА КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ
- 1. 1. Классификация существующих биометрических сис1ем распознавания пользователя по голосу
- 1. 2. Анализ возможных атак злоумышленника на биометрические системы аутентификации
- 1. 3. Выбор сгруктуры системы аутентификации, но юлосу, затрудняющей проведение гер1ау-атаки
- 1. 4. Определение состава сис1емы биомегрической аутентификации по голосу с использованием изменяемого множества ключевых слов
- 1. 5. Выводы
- 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РЕЧЕВОСПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРОВ РЕЧЕВЫХ ПРИЗНАКОВ
- 2. 1. Обоснование выбора модели представления речевого сигнала
- 2. 2. Использование непрерывного веивлеч-преобразования для обработки речевых сигналов
- 2. 3. Разработка модели речевосприяшя на основе вейвлеыфеобразования
- 2. 4. Разработка метода формирования речевых векторов признаков
- 2. 5. Выводы
- 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ФОНЕМ И СЛОВ ДЛЯ ПОДСИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ
- 3. 1. Разработка метода распознавания фонем для акусшко-фонаического модуля
- 3. 2. Разработка метода распознавания слов
- 3. 3. Результаты экспериментов
- 3. 4. Выводы
- 4. РАЗРАБОТКА ТЕКСТОНЕЗАВИСИМОЙ ПОДСИСТЕМЫ АУIЕН ГИФИКАЦИИ ДИКТОРА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПОЗНАВАНИЯ
- 4. 1. Выбор математической модели представления речевою сшнала для подсистемы аутентификации диктора
- 4. 2. Выбор модели предствления диктора для решения задачи аутентификации диктора
- 4. 3. Экспериментальные исследования эффективных параметров распознавания для решения задачи аутентификации голоса диктора
- 4. 4. Выводы
- ЗАКЛЮЧЕНИИ
Список литературы
- Романец Ю.В., Тимофеев П. А., Шаньгин В. Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. М.: Радио и связь, 2001.
- Столллингс В. Криптография и защита сетей. Принципы и практика. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.
- Шнайер Б. Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире. Спб.: Питер, 2003.
- Atal В. S. Automatic recognition of speakers from their voices, Proc. IEEE, vol. 64, pp. 460—475, 1976.
- Doddington G. R. Speaker recognition—Identifying people by their voices, Proc. IEEE, vol. 73, pp. 1651−1664, Nov. 1985.
- Basseville M. Distance measures for signal processing and pattern recognition, Signal Process., vol. 18, pp. 349−369, 1989.
- Che C., Lin Q. Speaker recognition using HMM with experiments on the YOIIO database, in Proc. EUROSPEECH, Madrid, Italy, pp. 625−628, 1995.
- Furui S. Cepstral analysis technique for automatic speaker verification, IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol. ASSP-29, pp. 254−272, 1981.
- Reynolds D., Carlson B. Text-dependent speaker verification using decoupled and integrated speaker and speech recognizers, in Proc. EUROSPEECH, Madrid, Spain, 1995, pp. 647−650.
- Higgins A., Bahler L., Porter J. Speaker Verification Using Randomized Phrase Prompting, Digital Signal Processing, Vol. 1, pp.89−106. 1991.
- Rodriguez-Linares L., Garcia-Mateo C. A novel technique for the combination of utterance and speaker verification systems in a text-dependent speaker verification task, in ICSLP 98, 1998.
- J. Markowitz «Ieri, Oggi, Domani. Speaker Recognition Yesterday, Today And Tomorrow». Evanston, II 60 201 Usa. 2000.
- G. Doddington Personal Identity Verification Using Voice, Proc. ELECTRO-76, pp. 22−4, 1−5, May 11−14, 1976.
- Аврин С. «Опознание личности по голосу в системах разграничения доступа». Банковские технологии, № 1, 1997 г.
- Soong F. К., Rosenberg А. Е., Rabiner L. R., Juang В.-Н. A vector quantization approach to speaker recognition, in Proc. Int. Conf. Acoustics, Speech, and Signal Processing, Tampa, FL, 1985, pp. 387−390.
- Tishby N. Z. On the application of mixture AR hidden Markov models to text independent speaker recognition, — IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol.39,no. 3, pp. 563−570, 1991.
- Reynolds D.A., Rose R.C. Robust text-independent speaker identification using Gaussian mixture speaker models, — IEEE Trans Speech, and Audio Processing, vol. 3, no. 1, pp. 72−83, 1995.
- Gish H., Schmidt M. Text-independent speaker identification, — IEEE Signal Processing Mag, vol. 11, pp. 18−32, 1994.
- Reynolds D. Speaker identification and verification using Gaussian mixture speaker models, Speech Commun, vol. 17, pp. 91−108, 1995.
- Oglesby J., Mason J.S. Optimization of neural models for speaker identification, — in Proc. IEEE Int. Conf. Acoustics, Speech, Signal Processing (ICASSP '90), vol. 1, pp. 261−264, Albuquerque, NM, USA, April 1990.
- Bennani Y., Gallinari P. Connectionist approaches for automatic speaker recognition, in Proc. 1st ESC A Workshop on Automatic Speaker Recognition, Identification and Verification, pp. 95−102, Martigny, Switzerland, April 1994.
- Farrell K. R., Mammone R., Assaleh K. Speaker recognition using neural networks and conventional classifiers, IEEE Trans. Speech, and Audio Processing, vol. 2, no. l, pp. 194−205, 1994.
- U. Uludag, A. Jain. Attacks on Biometric Systems: a Case Study in Fingerprints. In Proc. SPIE-EI 2004, Security, Steganography and Watermarking of Multimedia Contents VI, 2004.
- N.K. Ratha, J.H. Connell, R.M. Bolle. An analysis of minutiae matching strength. Proc. AVBPA 2001, Third International Conference on Audio- and Video-Based Biometric Person Authentication, pp. 223−228, 2001.
- J. Markowitz «Hands-on With. Illinois Dept. of Revenue» Voice ID Quarterly, Vol. 2 (4), October 1998, pp. 1 & 5.
- J. Markowitz «Hands-on With. BMC Software» Voice ID Quarterly, Vol. 3(3), July 1999, pp. 1 &5.
- J. Markowitz «Hands-on With. The Home Shopping Network» Voice ID Quarterly, Vol. 3 (4), Oct. 1999, pp. 1 & 5.
- Горелик А.Л., Скрипкин B.A. Методы распознавания: Учеб. пособие для вузов.- 4-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 2004.- 261 с.
- Tebelskis J. Speech Recognition using Neural Networks. Ph. D. Thesis-Pittsburg.: Cranegie Mellon University, 1995 180 p.
- Винцюк Т.К. Анализ, распознавание и интерпретация речевых сигналов.- Киев: Наук. Думка, 1987.- 264 с.
- Рабинер Л.Р. Скрытые марковские модели и их применение в избранных приложениях при распознавании речи: Обзор- ТИИЭР: т.77, № 2, 1989.- с. 86−120.
- Горелик А.Л., Скриикин В. А. Некоторые вопросы построения систем распознавания. М., 1974.
- Загоруйко Н.Г. Структура проблемы распознавания слуховых образов и методы ее решения.- В кн.: Распознавание слуховых образов. Новосибирск, 1970, с. 3−54.
- Искусственный интеллект. Системы сообщения и экспертные системы. Кн. 1/ Под ред. Э. В. Попова.- М.: Радио и связь, 1990.- 461 с.
- Турбович И.Т., Юрков Е. Ф., Гитис В. Г. Детерминированный метод принятия решения при опознавании образов (метод эталонов).- В кн.: Опознавание образов. М., 1964, с. 40−66.
- Лорьер Ж.Л. Системы искусственного интеллекта. М.: Мир, 1991.
- Люгер Д. Ф. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем, 4-е издание.: Пер. с англ.- М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.- 864 с.
- Picone J. Signal Modeling Techniques In Speech Recognition. Proceedings of the IEEE. Final copy: June 3. 1993.
- Сорокин B.H. Теория речеобразования M.: Радио и связь, 1985.-312с.
- Маркел Дж., Грэй А. Х. Линейное предсказание речи: Пер с англ./Под ред. Ю. Н. Прохорова, B.C. Звездина М.: Связь, 1980 — 308 с.
- Рабинер Л.Р., Шафер Р. В. Цифровая обработка речевых сигналов: Пер. с англ./Под ред. М. В. Назарова, Ю. Н. Прохорова М.: Радио и связь, 1981 — 495 с.
- Рабинер Л., Гоулд. Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов: Пер. с англ./Под ред. Ю. Н. Александрова М.: Мир. 1978 — 848 с.
- Опенгейм А.В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналлов: Пер. с англ./Под ред. С. Я. Шаца.-М.: Связь, 1979.-416 с.
- Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: Пер. с англ./ Под ред. И. Б. Фоменко.- М.: Связь, 1980.
- Сапожков М.А., Речевой сигнал в кибернетике и связи М.: Радио и связь — 1963.-452 с.
- Фант Г. Акустическая теория речеобразования М.: Наука, 1964 — 283с.
- Чистович Л.А., Венцов А. В., Гранстем М. П. и др., Физиология речи. Восприятие речи человеком. В серии «Руководство по физиологии».- Л.: Наука, 1976.-388 с.
- Цвикер Э., Фельдкеллер Р. Ухо как приемник информации: Пер. с нем./Под ред. Б. Г. Белкина М: Связь, 1971 — 256 с.
- Фалашан Дж. Анализ, синтез и восприятие речи: Пер. с англ./Под ред. А. А. Пирогова.-М.: Связь, 1968.- 396 с.
- Лабутин В.К., Молчанов А.Г1. Модели механизмов слуха- М. Энергия, 1973.-200 с.
- Сиберт У. Преобразование стимула в периферической слуховой системе.- В кн.: Распознавание образов: Пер. с англ./ Под ред. Л. И. Тиюмира.- М.: Мир, 1970.-321 с.
- Загоруйко Н.Г. Методы распознавания и их применение,— М.: Сов. радио, 1972, — 206 с.
- Дворянкин С.В. Речевая подпись / Под ред. Заслуженного деятеля науки РФ, д.т.н. проф. А. В. Петракова.- М.: РИО МТУСИ, 2003, — 184 с.
- S. Seneff. Pitch and spectral estimation of speech based on an auditory synchrony model. In Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, ICASSP-84, pages 3621−3624, 1984.
- S. Seneff. A joint synchrony/mean-rate model of auditory speech processing. Journal of Phonetics, 16(1):57—76, 1988.
- Zue V.W., Glass J., Philips M. and Seneff S. Acoustic Segmentation and Phonetic Classification in the SUMMIT System. Proc. IEEE ICASSP (1989) 389−392.
- Lyon R. F.: A Computational Model of Filtering, Detection, and Compression in the Cochlea. Proc IEEE-ICASSP (1982) 1282−1285.
- Lyon R. F.: Computational Models of Neural Auditory Processing. Proc. IEEE-ICASSP (1984) 36.1.1−36.1.4.
- Slaney M.: Lyon’s Cochlear Model. Tech. Rep. # 13, Apple Inc., Cupertino, Ca. (1988).
- Slaney M., Lyon R.F. On the importance of time a temporal representation of sound, in Visual Representation of Speech Signals, M. Cooke, S. Beet and M. Crawford (eds.), John Wiley & Sons Ltd, 1993, pp. 95−116.
- Slaney M., Lyon R.F. A Perceptual Pich Detector. Proc. IEEE-ICASSP (1990)357−360.
- Daubechies I. Ten Lectures on Wavelets. Society for Industrial and Applied Mathematics, 1992, — 357 pp.
- Qi Li, Frank K. Soong, Olivier Siohan. A high-performance auditory feature for robust speech recognition, — in Proc. ICSLP, pp. 439−442, 1996.
- Kaiser, G., 1994: A Friendly Guide to Wavelets. Birkhfluser, 300 pp.
- Farge, M., 1992: Wavelet transforms and their applications to turbulence. Annu Rev FluidMech, 24, 395−457.
- Daubechies, I., 1990: The wavelet transform time-frequency localization and signal analysis. IEEE Trans. Inform Theory, 36, 961−1004.
- Астафьева H.M. Вейвлет-анализ. УФН, 1996, т. 166, cc. 1144−1170.
- Meyers, S. D., B. G. Kelly, and J. J. O’Brien, 1993: An introduction to wavelet analysis in oceanography and meteorology: With application to the dispersion of Yanai waves. Mon. Wea Rev., 121,2858−2866.
- Torrence C., Compo G. P.: A Practical Guide to Wavelet Analysis, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 79, 1998, pp. 61−78
- Donoho, D. L., and I. M. Johnstone, 1994: Ideal spatial adaptation by wavelet shrinkage. Biometrika, 81,425155.
- Farge M., E. Goirand, Y. Meyer, F. Pascal, and M. V. Wickerhauser, 1992: Improved predictability of twodimensional turbulent flows using wavelet packet compression. FluidDyn Res., 10, 229−250.
- Percival, D. P., 1995: On estimation of the wavelet variance. Biometrika, 82,619−631.
- Hudgins, L., C. A. Friehe, and M. E. Mayer, 1993: Wavelet transforms and atmospheric turbulence. Phys. Rev. Lett., 71, 3279−3282.
- Perrier, V., T. Philipovitch, and C. Basdevant, 1995: Wavelet spectra compared to Fourier spectra. J. Math Phys., 36, 1506−1519.
- Кравченко В.Ф., Рвачев B.A. «Wavelet''-системы и их применение в обработке сигналов. Зарубежная радиоэлектроника, № 4,1996 г., сс. 3−20.
- Новиков JI.B. Основы вейвлет-анализа сигналов. Учебное пособие. СПб, ООО «Модус+», 1999 г., 152 с.
- Новиков JI.B. Спектральный анализ сигналов в базисе всплесков.-Научное приборостроение, т. 10, № 3,2000 г., сс. 57−64.
- Петухов А.П. Введение в теорию базисов всплесков. СПб: Издательство СПбГТУ, 1999. 132 с.
- Петухов А.П. Кратномасштабный анализ и всплеск-разложения пространств периодических распределений. Доклады РАН 356(1997), № 2, с. 303 306.
- Новиков И.Я., Стечкин С. Б. Основные конструкции всплесков. Фундаментальная и прикладная математика. 1997.3, 1. С.999−1028.
- Секунов Н.Ю. Обработка звука на PC.- СПб.: БХВ-Петербург, 20 011 248 с.
- Чуй Ч. Введение в вейвлеты: Пер. с англ.- М.: Мир, 2001.-412 с.
- Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Пигер, 2 002 608с.
- Ежов А.А., Шумский С. А. Нейрокомпьютинг и его приложения в экономике и бизнесе. Лекции Экономико-аналитического института МИФИ, МИФИ, 1998,-222с.
- Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / Пер. с польского И. Д. Рудинского М.: Финансы и статистика, 2002.- 344 с.
- Современный русский язык./ Под ред. Белошапковой В.А.- М.: Высшая школа, 1989 800 с.
- Горбань А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере. Новосибирск.: Наука, 1996.-340 с.
- Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH.- СПб.: БХВ-Петербург, 2003.- 736 с.
- Zimmerman H.-J. Fuzzy set theory and its applications.- 2nd ed.- Kluwer Academic Publishers, 1990.- 399 p.
- Tebelskis J. Speech Recognition using Neural Networks. Ph. D. Thesis-Pittsburg.: Cranegie Mellon University, 1995 180 p.
- Kingston A. Speech Recognition by Machine./ Tech. Report Wellington.: Victoria University of Wellington, 1992 — 53 p.
- Bimbot F., Reynolds D. et al. A Tutorial on Text-Independent Speaker Verification.- EURASIP Journal on Applied Signal Processing.- Hindawi Publishing Corporation, 2004:4, p.43(M51.
- Campbell J.P. Speaker Recognition: A Tutorial./ Proceedings of the 1ЕЕЕ,-Vol. 85, No. 9, September 1997, p. 1437−1462.
- Рамишвили Г. С. Автоматическое опознавание говорящего по голосу,-М.: Радио и связь, 1981.
- Липок В.И. О Выделении звуков в изолированных словах речи-Известия ТРТУ. Специальный выпуск «Материалы XLVI научно-технической конференции».- Таганрог: ТРТУ, 2001. № 1(19).
- Литюк В.И., Кокорева В. А. Статистическое моделирование устройства определения начала и конца звуковой реализации // Пятая Международная конференция и выставка. Тезисы докладов. Т.2. М.: 2003. — С. 370−371.
- Юрков П.Ю., Бабенко Л. К., Федоров В. М. Нейросетевое распознавание фонем с использованием вейвлет-преобразования. Сборник трудоввторого научно-практического семинара «Информационная безопасность Юг России». Таганрог, 2000. с. 128−130.
- Федоров В.М., Юрков П. Ю. Применение дискретною вейвлет-преобразования для фильтрации речевого сигнала- Сборник трудов научно-практической конференции «Информационная безопасность».- TaiaHpor, 2001, с. 130−134
- Юрков П.Ю., Бабенко J1.K., Федоров В. М. Распознавание фонем русского языка с помощью нейронных сетей на основе вейвлет-преобразования-Паучно-технический журнал «Нейрокомпьютеры. Разработка, применение».- № 78, 2001, с. 87−93
- Макаревич О.Б., Юрков П. Ю., Федоров В. М. Применение рекуррентных нейронных сетей для текстонезависимой идентификации диктора-Сборник трудов «Информационная безопасность».- Таганрог, 2002, с. 200−201.
- Бабенко JI.K., Федоров В. М., Юрков П. Ю. Аутентификация диктора с использованием изменяемого множества ключевых слов- Известия ТРТУ.
- Специальный выпуск. Материалы XLIX научно-технической и паучно-меюдической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников ТРТУ, Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004. № 1(36). 289с.
- Юрков П.Ю. Нейро-нечеткий алгоритм распознавания фонем-Материалы международной научной конференции «Моделирование устойчивого регионального развития».- Нальчик, 2005. с. 225−227.
- Юрков П.Ю. Алгоритм распознавания слов с использованием методов нечеткого динамического программирования. «Искусственный интеллект».- ISSN 1561−5359, 2005. № 4. с. 669−676.