Методы контроля и идентификации информационных сигналов на основе синапс-нейронных структур
Диссертация
В последние десятилетия в мире бурно развивается новая прикладная область математики, специализирующаяся на искусственных нейронных сетях (НС). Актуальность исследований в этом направлении подтверждается массой различных применений НС. Это автоматизация процессов распознавания образов, адаптивное управление, аппроксимация функционалов, прогнозирование, создание экспертных систем, организация… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Аналитический обзор. Современное состояние вопроса
- 1. 1. Основные положения
- 1. 1. 1. Ввод сигнала и цифровая обработка
- 1. 1. 2. Предварительная обработка и выделение первичных признаков
- 1. 1. 3. Выделение примитивов речи
- 1. 1. 4. Распознавание сложных звуков, слов, фраз
- 1. 2. Обработка сигнала нервной системой 12 1.2.1. Кодирование сигналов в нервной системе 14 1.2.3. Нейронные сети 17 1.2.3.1 Обучение нейронной сети с учителем 21 1.2.3.2. Обучение без учителя
- 1. 3. Постановка задачи исследований
- 1. 1. Основные положения
- Глава 2. Анализ методов восприятия информационных сигналов биологическими системами
- 2. 1. Акустоэлектрическое преобразование сигнала
- 2. 1. 1. Трансформация звукового давления
- 2. 1. 2. Преобразование перемещения барабанной перепонки в сжатие жидкости внутреннего уха
- 2. 1. 3. Механоэлектрическое преобразование сигнала 35 2.1.4 Разработка системы контроля параметров информационных сигналов
- 2. 2. Исследование обработки сигналов нервной системой 43 2.2.1 Структура и функции синапсов
- 2. 2. 2. Механизмы возбуждения и торможения
- 2. 2. 3. Моделирование механизмов возбуждения и торможения синапсов
- 2. 3. Синапс — нейронные структуры обработки информационных сигналов
- 2. 1. Акустоэлектрическое преобразование сигнала
- Выводы
- Глава 3. Разработка методов контроля информационных сигналов
- 3. 1. Полосовые шаговые фильтры
- 3. 2. Анализ информационных сигналов методом динамического сдвига
- 3. 3. Экспериментальное исследование разрешающей способности системы контроля параметров информационных сигналов
- Выводы
- Глава 4. Разработка синапс-нейронных структур контроля и идентификации информационных сигналов 4.1 Синапс-нейронные структуры контроля динамики изменения спектра информационных сигналов
- 4. 2. Синапс — нейронная ячейка распознавания 4.3 Общая структура системы идентификации информационных сигналов
- Выводы
- Заключение
- Литература Приложение 1
- Приложение 2
- Приложение
Список литературы
- Е. Монахова, «Нейрохирурги» с Ордынки, PC Week/RE, № 9,1995.
- Ф.Уоссермен, Нейрокомпьютерная техника, М., Мир, 1992.
- Итоги науки и техники: физические и математические модели нейронных сетей, том 1, М., изд. ВРШИТИ, 1990.
- Artificial Neural Networks: Concepts and Theory, IEEE Computer Society Press, 1992.
- Richard P. Lippmann, An Introduction to Computing withNeural Nets, IEEE Acoustics, Speech, and Signal ProcessingMagazine, April 1987.
- Короткий, Нейронные сети: основные положения.
- Sankar К. Pal, Sushmita Mitra, Multilayer Perceptron, Fuzzy Sets, and Classification //IEEE Transactions on Neural Networks, Vol.3, N5,1992, pp.683−696.
- Ф.Уоссермен, Нейрокомпьютерная техника, М., Мир, 1992.
- Bernard Widrow, Michael A. Lehr, 30 Years of Adaptive NeuralNetworks: Perceptron, Madaline, and Backpropagation //Artificial Neural Networks: Concepts and Theory, IEEE Computer Society Press, 1992, pp.327−354.
- Paul J. Werbos, Backpropagation Through Time: What It Does and How to Do It //Artificial Neural Networks: Concepts and Theory, IEEE Computer Society Press, 1992, pp.309−319.
- Gael de La Croix Vaubois, Catherine Moulinoux, Benolt Derot, The N Programming Language //Neurocomputing, NATO ASI series, vol. F68, pp.89−92.
- H.A.Malki, A. Moghaddamjoo, Using the Karhunen-Loe've Transformation in the Back-Propagation Training Algorithm /ДЕЕЕ Transactions on Neural Networks, Vol.2, N1,1991, pp.162−165.
- Harris Drucker, Yann Le Cun, Improving Generalization Performance Using Backpropagation //IEEE Transactions on Neural Networks, Vol.3, N5, 1992, pp.991−997.
- Alain Petrowski, Gerard Dreyfus, Claude Girault, Performance Analysis of a Pipelined Backpropagation Parallel Algorithm //IEEE Transactions on Neural Networks, Vol.4, N6, 1993, pp.970−981.
- Короткий, Нейронные сети: алгоритм обратного распространения.
- Ф.Блум, А. Лейзерсон, Л. Хофстедтер, Мозг, разум и поведение, М., Мир, 1988.
- Keun-Rong Hsieh and Wen-Tsuen Chen, A Neural Network Model which Combines Unsupervised and Supervised Learning, IEEE Trans, on Neural Networks, vol.4, No.2, march 1993.
- C. Короткий, Нейронные сети: обучение без учителя.
- Анил К. Джейн. Введение в искусственные нейронные сети. Журнал «Открытые системы», № 4,1997 г.
- Ф. Уоссермен. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика. Перевод на русский язык, Ю. А. Зуев, В. А. Точенов, 1992.
- Проблемы построения и обучения нейронных сетей / под ред. А. И. Галушкина и В. А. Шахнова. — М. Изд-во Машиностроение. Библиотечка журнала Информационные технологии № 1. 1999. 105 с.
- А.И.Галушкин Некоторые исторические аспекты развития элементной базы вычислительных систем с массовым параллелизмом (80- и 90- годы) // Нейрокомпьютер, № 1.2000. — 68−82
- И.Аряшев, Г. Бобков, Е. А. Сидоров Параллельный перепрограммируемый вычислитель для систем обработки информационных сигналов // «Нейроинформатика -99″. — Москав, МИФИ. Часть 2.
- Э.Ю. Кирсанов Цифровые нейрокомпьютеры: Архитектура и схемотехника / Под ред. А. И. Галушкина. — Казань: Казанский Гос. У-т. 1995.131с.
- А.И. Власов. Аппаратная реализация нейровычислительных управляющих систем //Приборы и системы управления — 1999, № 2, 61−65.
- Борисов В.Л., Капитанов В.Д, Методика быстрого создания нейроускорителей // Нейрокопьютеры: разработка и приенение, № 1, 2000 год.-С. 12−24.
- Роберт Хехт-Нильсен Нейрокомпьютинг: история, состояние, перспективы // Открытые системы. N4. 1998.
- А.И. Власов Нейросетевая реализация микропроцессорных систем активной акусто- и виброзащиты// Нейрокомпьютеры: разработка и ч> применение, № 1,2000. 40−44.
- Цыганков В. Д, Нейрокомпьютер и его применение. М.: Сол Систем. 1993.
- Галушкин А.И. О современных направлениях развития нейрокомпьютеров//Информационные технологии.- 1997.№ 5.С.2−5.
- Шахнов В.А., Власов А. И. Применение нейрокомпьютеров в технологии приборостроения//Наука-Производству. 1998. № 6. СЗО-33
- Власов А.И. Особенности построения систем автоматизированного синтеза и моделирования средств защиты от влияния волновых полей //Информационные технологии. 1997. № 9. 31−37
- Hecht-Nielsen R. Neurocomputing. Addison-Wesley, 1989
- Hecht-Nielsen R. Replicator neural networks for universal optimal source coding. Science, v. 269, pp. 1860−1863,1995
- Hecht-Nielsen R. The nature of real-world data. Workshop on Self- Organizing maps. Helsinki, June 1997.
- Ф. Розенблатт Принципы нейродинамики. Перцептроны и теория механизмов мозга. //Москва, Мир, 1965
- Parallel Distributed Processing: Explorations in the microstructure of cognition. Rumelhart D.E., McClelland J.L. (eds.), v. I, II, MIT Press, 1986
- A. Горбань, Д. Россиев Нейронные сети на персональном компьютере. //Новосибирск, Наука, 1996. 49. 7. Hecht-Nielsen R. Kolmogorov’s mapping neural network existence theorem. Int. Conf NN, IEEE Press, v. Ill, pp.11−13, 1987
- Cottrell G.W., Munro P., Zipser D. Image compression by back propagation: An example of extensional programming. Proc. 9th Annual Confer, Cognitive Soc, pp. 461−473, 1987.
- Ф. Уоссермен „Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика“. /Перевод на русский язык Ю. А. Зуев, В. А. Точенов, М., Мир, 1992. (имеется электронный вариант /Doc/Нейрокомпьютерная техника)
- Винцюк Т.К. „Анализ, распознавание и интерпретация речевых сигналов.“ /Киев: Наук, думка, 1987. -262 с.
- Г. Нуссбаумер „Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления свертою> / Перевод с англ. — М.: Радио и связь, 1985. —248 с. 43. Л. В. Бондарко „Звуковой строй современного русского языка“ /М.: Просвещение, 1997. -175 с.
- Э.М.Куссуль „Ассоциативные нейроподобные структуры“ /Киев, Наукова думка, 1990 (имеется электронный вариант /Doc/Ассоциативные нейроподобные структуры/)
- Н.М. Амосов и др. „Нейрокомпьютеры и интеллектуальные роботы“ /Киев: Наукова думка, 1991
- А.Н.Горбань, В.Л.Дунин-Барковский, А. Н. Кирдин и др. „Нейроинформатика“ / Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. — 296с. (имеется электронный вариант /Doc/Нейроинформатика)
- Киедзи Асаи, Дзюндзо Ватада, Сокуке Иван и др. Прикладные нечеткие системы. Под редакцией Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугено. Издательсгво 'Мир' Москва 1993 г.
- Л. Рабинер, Б. Гоулд. Теория и применение цифровой обработки сигналов. Издательство 'Мир' Москва 1978 г.
- Глебов Р.Н., Крыжановский Г. Н. Функциональная биохимия синапсов. М: Медицина, 1978 г, 325 с.
- Маркел Дж., Грей А. X. Линейное предсказание речи / Пер. с англ. М.: Связь, 1980. 65. .Марпл-мл. Л. Цифровой спек- тральный анализ и его прило- жение / Пер. с англ. М.: Мир, 1990.
- Бейтс P., Макдонелл М. Восстановление и реконструкция изображений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 336 с.
- Плотников В.Н., Белинский А. В., Суханов В. А., Жигулевцев Ю. Н. Цифровые анализаторы спектра. — М.: Радио и связь, 1990.
- Дворянкин В, Компьютерные технологии защиты речевых сообщений в каналах электросвязи /Под ред. А. В. Петракова. — М.:РИО МТУ СИ, 1999.-52 с.
- Дворянкин СВ., Минаев В. А. Технология речевой подписи, „Открытые системы“. 1997, № 5. с. 68−71.
- Л.Д.Розенберг. Звуковые фокусирующие системы, М., 1949.
- Eric Brill Unsupervised learning of disambiguation rules for part of speech tagging, — Proceedings of ACL-95,1995.
- From Language Engeneering to Human Language Technologies (European Commisson report) — MIKADO SA, Luxemburg, 1998.
- W. N. Francis H. Kucera Manual of Information to accompany A Standard Софиз of Present-Day Edited American English, for use with Digital Computers.- Brown University Providence, Rhode Island Department of 1. inguistics Brown University, 1979.
- Linda Van Guilder Automated Part of Speech Tagging: A Brief Overview (Handout for LING361, Fall 1995 Georgetown University) — Georgetown University, 1995.
- Julian Kupiec, Jan Pedersen, Francine Chen A Trainable Document Summarizer — Xerox Palo Alto Research Centre, Palo Alto, С A, 1995.
- Lucien Tesniere Elements de syntaxe structurale. — Editions Klincksieck, 1959, Paris.
- Daniel D.K.Sleator, David Temperly Parsing English with a Link Grammar — School of Computer Studies, Carnegie-Melon University, Pittsburg, PA, 1991.
- Pasi Tapanainen, Timo Jarvinen A non-projective dependency parser — Proceedings of Fifth Conference on Applied Natural Language Processing, Washington, D.C., 1997
- Pasi Tapanainen, Atro Voutilainen Tagging accurately — Don’t’guess if you know. — Computational and Language E-print Archive, 1994
- Martin Volk, Ceroid Schneider Comparing a statistical and a rule-based tagger for German — Proceedings of KONVENS-98, Bonn, 1998.
- Ellen M. Voorhes, Donna Harman. Overview of Sixth Text Retrieval Conference (TREC-6). — National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20 899, 1998
- Рамишвили Г. Автоматическое опознавание говорящего по голосу. М.: Радио и связь, 19 81. 85. .Блум Ф. Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. М.: Мир, 1988.
- Рабинер Л., Шафер Р. Цифровая обработка речевых сигналов. М.: Радио и связь, 1981.
- Маркел Дж., Грей А. X. Линейное предсказание речи / Пер. с англ. М.: Связь, 1980.
- Марпл-мл. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложение / Пер. с англ. М.: Мир, 1990.
- Идентификация человека по магнитной записи его речи (Методическое пособие для экспертов, следователей и судей). М.: РФЦСЭ при МЮ РФ, 1995.-130 с. чк
- Кочетков А.Т., Серов В. Н., Поставнин В. И., Ванин СИ., Голощапова Т. И. Криминалистическое исследование видеосигнала по выявлению идентификационных признаков видеоаппаратуры и видеоносителей. М: ЭКЦ МВД РФ, 1998. — 40 с.
- Ложкевич А. А, Снетков В. А., Чиванов В. А., Шаршунский В. Л. Основы экспертного криминалистического исследования магнитных фонограмм. М.: ВНИИ МВД СССР, 1977. — 172 с.
- Рамишвили Г. С., Чикоидзе Г. Б. Криминалистическое исследование фонограмм речи и идентификация личности говорящего. Тбилиси: „Мецниереба“, 1991. — 265 с.
- Зимняя И.А. К методу исследования взаимосвязи языковых и индивидуальных характеристик в спектральном представлении гласного звука (Методы экспериментального анализа речи). — Минск.- 1968.- 70 с.
- Грановский Г. Л. и др. Использование ЭВМ в целях идентификации магнитофонов. Методическое письмо.- М: ВНИИ СЭ, 1990. — 26 с.
- Dan Tran, Michael Wagner and Tongtao Zheng. A Fuzzy approach to Statistical Models in Speech and Speaker Recognition. 1999 IEEE International Fuzzy SystemsConferenceProceedings, Korea, 1275−1280.
- R.Lippmann, B. Gold „Neural classifiers useful for speech recognition“ in. Proc. IEEE First Int. Conf. Neural Net., 1987. Vol. IV, pp. 417−422.
- B.Gold, KMorgan,"Speech And Audio Signal Processing“ 2000.
- Herve Bourlard, Nelson Morgan. Hybrid HMM/ANN Systems for Speech Recognition: Overview and New Research Directions.
- C.DEMARS. Two-dimensional representation of speech signal. Time- frequency representation and parametrisations. Elements of monography 1999.
- Speaker Identification Using Neural Networks and Wavelets. 2000 IEEE Engineering in Medicine and Biology.
- C.Chan, Y. Wong, Tan. Lee, P. Ching „Two-demensional, multi-resolution analysis of speech signals and its application to speech recognifion“ ** Department of Electronic Engineering. The Chinese University of Hong Kong. 1998
- Andrey Krylov and Danil Kortchagine „Projection filtering in image processing“, Graphicon'2000 Conference proceedings, Moscow (2000)
- Andrey Krylov and Anton Liakishev. „Numerical Projection Method For Inverse Fourier Transform and its Application“. Numerical Functional Analysis and optimization, vol. 21 (2000)
- Lawrence R. Rabiner, Bernard Gold. „Theory and Application of Digital Signal Processing“. Prentice-Hall, Inc Englewood Cliffs, New Jersey (1975).
- Jean-Bernard Martens. „The Hermite Transform — Applications“. IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, vol. 38 (1990)
- Jean-Bernard Martens. „The Hermite Transform — Theory“. IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, vol. 38 (1990)
- Dunham Jeckson, „Fourier Series and Orthogonal Polynomials“. Cams Mathematical Monographs, No. 6, Chicago, 1941.
- Методы автоматического распознаванР1я речи: В двух книгах. Пер. с англ./ Под ред. У. Ли. М.: Мир, 1983. Кн. 1. 328 с.
- Федяев О.И., Гладунов А., Прокофьев А. В. Прогнозирование временных рядов на основе нейросетевых нечётких моделей // науч. тр. Донецкого гос. тех. университета. Проблемы моделирования и автоматизации проектирования динамических систем. 1999
- Гальперин СИ. Физиология человека и животных. М., Высшая школа, 1977.
- Беркинблит М.Б. Нейронные сети. М., МИРОС, 1993.
- Фомин Н.А. Физиология человека. М., „Просвещение“, 1995. 114. Каппелини В., Константинидис Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение. М.: Энергоатомиздат, 1983.
- Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Недра, 1987.
- Рабинер Л.Р., Гоулд В. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
- Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. Основные методы. М.: Мир, 1982.
- Яншин В.В., Калинин Г. А. Обработка изображений на языке С для IBM PC: Алгоритмы и программы. М.: Мир, 1994.
- I. I —Г» 0,01 0.02 —r 0,03 0,04 0,05 С Гц 6000 — | 3000−1600-