НУТҚ СИГНАЛИНИ ТАНИБ ОЛИШ МАСАЛАСИДА ВЕЙВЛЕТ-ТАҲЛИЛ

2021-12-22T20:04:11+03:00
Сайёра ИБРАГИМОВА
Рақамли технологиялар ва сунъий интеллектни ривожлантириш илмий-тадқиқот институти E-mail: snibragimova@mail.ru
Шерзод АБДУЛЛАЕВ
Рақамли технологиялар ва сунъий интеллектни ривожлантириш илмий-тадқиқот институти
DOI: https://doi.org/10.47689/978-9943-7818-0-1-pp136-138
Ключевые слова:
Аннотация:

Турли вақт шкалалари ва турли хил сигнал ўлчамлари шкалаларидан қўшимча маълумот олиш нутқни аниқлашнинг аниқлигини ошириши мумкин. Нутқни аниқлаш тизимларини қуришда юзага келадиган энг муҳим масалалардан бири бу таснифлаш учун ишлатиладиган хусусиятлар базасини аниқлашдир. Қўллаш қоидасининг самарадорлиги ва пировардида нутқни аниқлаш муаммосини ҳал қилиш сифати хусусиятларни тўғри танлашга боғлиқ. Ушбу мақола вейвлет-таҳлил ёрдамида хусусиятларни ажратиб олишга бағишланган бўлиб, нутқ сигналларини таҳлил қилишда вейвлет алмаштириши ва Фурье алмаштириши ўртасидаги асосий фарқларни қисқача кўриб чиқилади.

 

Маълумки, сўнгги йилларда чет элларда нутқ сигналларини автоматик таниб олиш тизимлари жадал ривожланмоқда. Бироқ Ўзбекистон Республикаси давлат тилидаги нутқ сигналларини автоматик таниб олиш масалалари етарли даражада ишлаб чиқилмаган. Нутқни автоматик таниб олиш тизимларининг энг муҳим масалаларидан бири нутқ сигналига ишлов бериш ва информатив белгиларини ажратиб олиш масаласи ҳисобланади. Нутқ сигналларини математик қайта ишлашдан фойдаланилган ҳолда автоматик таниб олиш усулларини ишлаб чиқиш ҳозирда нутқ маълумотларининг ташувчиси бўлган товуш тўлқинларининг амплитуда-вақт характеристикаларини таҳлил қилиш орқали амалга оширилмоқда [1]. Ушбу мақсадлар учун ҳозиргача фойдаланилган Фурье алмаштириши етарли даражада самарали эмас, чунки сигналнинг фақат частота характеристикалари ҳақида маълумот беради, шу билан бирга, унинг вақт характеристикалари йўқолади. Фурье алмаштириши ностационар сигналларни, шу жумладан, маълум бир вақт оралиғида локализация қилинган сигналларни таҳлил қилиш учун мос эмас, чунки сигнал вақт хусусиятлари ҳақида маълумот йўқотади. Нутқ сигнали ностационар жараёнга мисол бўлиб, унинг частота-вақт характеристикаларининг ўзгариш фактининг ўзи информатив ҳисобланади.

Бундай жараёнларни таҳлил қилиш учун тадқиқ қилинаётган сигналда частота ва вақт характеристикаларини очиб берадиган базис функциялар талаб қилинади, яъни частота-вақт бўйича локаллаштириш хусусиятларига эга функциялар. Бундай имкониятларни спектрал таҳлилнинг умумлашмаси бўлган вейвлетлар тақдим этади. Вейвлетлар икки аргумент – масштаб ва силжишнинг функциялари ҳисобланади.

Вейвлет алмаштириши Фурье алмаштиришидан фарқли ўлароқ, сигналга бир вақтнинг ўзида физик фазода – вақт, координата ва частота фазосида ишлов беришга имкон беради.

 

бу ерда   – вейвлет;   – масштаб коэффициенти;  – силжиш параметрлари.

Юқорида айтилганларга асосланиб, вейвлет алмаштириши “частота-вазият” текислигида частота соҳасида тадқиқ қилинаётган сигналнинг икки ўлчовли тавсифини таъминлайди. Бундай ҳолда частотанинг аналоги базис функцияси аргументининг масштаби бўлиб, вазияти унинг силжиши билан тавсифланади. Бу сигналларнинг ўзига хос хусусиятларини аниқлаш имконини беради, шу билан бирга, уларни вақт шкаласида локализация қилади. Бошқача қилиб айтганда, вейвлет-таҳлилни локал бузилишларнинг спектрал таҳлили сифатида тавсифлаш мумкин [1].

Вейвлет-таҳлил назариясида кўплаб йўналишлар мавжуд. Масалан, кўп масштабли вейвлет-таҳлил ёрдамида сигнални турли даражадаги тафсилотларга эга тимсоллар кетма-кетлиги сифатида ифодалаш мумкин, бу сигналнинг локал хусусиятларини аниқлаш ва уларни интенсивлик бўйича таснифлаш имконини беради.

Таҳлил сигналнинг ортонормал базисни ташкил этувчи функцияларни ёйишга асосланади [2]. Ҳар қандай функция  аниқлик даражасида (масштабда) қатор шаклида ёйилиши мумкин:

Бу ерда  ва  – масштаб функцияси  ва “она вейвлет”  нинг масштабланган ва силжитилган шакллари;

– аппроксимация коэффициентлари;

– деталлаштириш коэффициентлари.

ва функцияларининг масштаблаш ва силжитиш қуйидаги қонунга бўйсунади:

Ўз навбатида,   ва    функциялар қуйидагича аниқланади:

бу ерда  .

MatLab тизими имкониятларидан фойдаланган ҳолда ўлчов функцияларининг ортогоналлик хусусиятлари ва М қийматларини кўрсатиб, ортогонал вейвлетларни аниқлайдиган  коэффициентларининг муайян қийматларини ҳисоблаш мумкин [3]. Масалан, М=2 ни ўрнатиш орқали Добеши 4 вейвлетини аниқлайдиган  коэффициентлар қаторини олиш мумкин [4].

Шундай қилиб, ортогонал вейвлет-таҳлил f(x) сигналининг парчаланиши  аппроксимация коэффициентларини ва  деталлаштирувчи коэффициентларини топишдан иборат.

Вейвлет алмаштиришининг локал максимумлари жойлашган текисликдаги нуқталар тўплами максимумларнинг скелетини ташкил қилади. Бу нуқталарда, яъни вейвлет-алмаштиришнинг локал максимум қийматларида сигналнинг информатив белгилари жойлашган бўлади. Ушбу механизмдан фойдаланиш нутқ оқимидан фонемаларни янада самарали ажратиб олиш имконини беради.

ХУЛОСА

Юқорида келтирилган маълумотларга асосланиб, ортогонал вейвлет-таҳлил нутқ сигналларини қайта ишлаш учун энг мақбул деб тахмин қилиш мумкин. Турли вақт машстаблари ва турли хил сигнал аниқлиги масштаблардан қўшимча ахборот олиш орқали вейвлет алмаштириши нутқни таниб олишнинг аниқлиги ва халақитга бардошлилигини яхшилашга имкон беради. Ушбу ишда олинган дастлабки натижалар нутқ сигналининг вейвлет-таҳлили ажратилиши  ва узлуксиз нутқни таниб олиш тизимларини яратиш учун ишлатилиши мумкинлигига асос бўлади.

Библиографические ссылки:
Горшков Ю.Г. исследовательский комплекс частотно-временного анализа речевого сигнала с использованием вейвлет-технологии. Вестник МГТУ им. Баумана. Серия Приборостроение, – 2011, № 4. – С. 78–87.
Новиков Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов. Учебное пособие. 1999. – С. 152.
Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в Matlab / H.K. Смоленцев. – М.: ДМК Пресс, 2005. – С. 304.
Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. – С. 464.
Опубликован
2021-12-22
Материал
Просмотров: 0
Как цитировать
Сайёра ИБРАГИМОВА, Шерзод АБДУЛЛАЕВ (2021). НУТҚ СИГНАЛИНИ ТАНИБ ОЛИШ МАСАЛАСИДА ВЕЙВЛЕТ-ТАҲЛИЛ. Актуальные вопросы развития инновационно-информационных технологий на транспорте, 136-138. https://doi.org/10.47689/978-9943-7818-0-1-pp136-138
Рубрика
Актуальные вопросы развития инновационно-информационных технологий на транспорте
Конференция
Страницы
136-138
Лицензия
Copyright (c) 2021 Сайёра ИБРАГИМОВА , Шерзод АБДУЛЛАЕВ
creativecommons
Это произведение доступно по
лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Article on Google Scholar

Поделитесь Этой Историей, Выберите Свою Платформу!

Заголовок