विभिन्न सोनिक तरंगों के बीच भेदभाव के लिए एक फीचर वेक्टर डिजाइन करना


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4 निम्नलिखित तरंग संकेतों पर विचार करें:

signal1 = [4.1880   11.5270   55.8612  110.6730  146.2967  145.4113  104.1815   60.1679   14.3949  -53.7558  -72.6384  -88.0250  -98.4607]

signal2 = [ -39.6966   44.8127   95.0896  145.4097  144.5878   95.5007   61.0545   47.2886   28.1277  -40.9720  -53.6246  -63.4821  -72.3029  -74.8313  -77.8124]

signal3 = [-225.5691 -192.8458 -145.6628  151.0867  172.0412  172.5784  164.2109  160.3817  164.5383  171.8134  178.3905  180.8994  172.1375  149.2719  -51.9629 -148.1348 -150.4799 -149.6639]

signal4 = [ -218.5187 -211.5729 -181.9739 -144.8084  127.3846  162.9755  162.6934  150.8078  145.8774  156.9846  175.2362  188.0448  189.4951  175.9540  147.4631  -89.9513 -154.1579 -151.0851]

सिग्नल

हम ध्यान देते हैं कि संकेत 1 और 2 एक जैसे दिखते हैं और संकेत 3 और 4 समान दिखते हैं।

मैं एक एल्गोरिथ्म की तलाश कर रहा हूं जो इनपुट एन सिग्नल के रूप में ले और उन्हें मी समूहों में विभाजित करें, जहां प्रत्येक समूह के भीतर संकेत समान हैं।

इस तरह के एल्गोरिथ्म में पहला कदम आमतौर पर प्रत्येक सिग्नल के लिए एक फीचर वेक्टर की गणना करना होगा : ।एफमैं

एक उदाहरण के रूप में हम फीचर वेक्टर को परिभाषित कर सकते हैं: [चौड़ाई, अधिकतम, अधिकतम-मिनट]। किस स्थिति में हमें निम्नलिखित फ़ीचर वैक्टर मिलेंगे:

एफ1=[13,146,245]

एफ2=[15,145,223]

एफ3=[18,181,406]

एफ4=[18,189,408]

एक फीचर वेक्टर पर निर्णय लेते समय महत्वपूर्ण बात यह है कि इसी तरह के सिग्नलों में फीचर वैक्टर मिलते हैं जो एक-दूसरे के करीब होते हैं और डिसिमिलर सिग्नल को फीचर वैक्टर मिलते हैं जो बहुत दूर होते हैं।

उपर्युक्त उदाहरण में हम प्राप्त करते हैं:

|एफ2-एफ1|=22.1,|एफ3-एफ1|=164.8

इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सिग्नल 3 सिग्नल 1 की तुलना में सिग्नल 1 के समान अधिक है।

फ़ीचर वेक्टर के रूप में मैं भी संकेत के असतत कोसाइन रूपांतरण से शर्तों का उपयोग कर सकता हूं। नीचे दिए गए आंकड़े संकेतों के सन्निकटन के साथ-साथ असतत कोसाइन परिवर्तन से पहले 5 शब्दों के संकेतों को दिखाते हैं: कोसाइन रूपांतरित होता है

इस मामले में असतत कोसाइन गुणांक हैं:

F1 = [94.2496  192.7706 -211.4520  -82.8782   11.2105]

F2 = [61.7481  230.3206 -114.1549 -129.2138  -65.9035]

F3 = [182.2051   18.6785 -595.3893  -46.9929 -236.3459]

F4 = [148.6924 -171.0035 -593.7428   16.8965 -223.8754]

इस मामले में हमें:

|एफ2-एफ1|=141.5,|एफ3-एफ1|=498.0

ऊपर के सिंपल फ़ीचर वेक्टर के लिए यह अनुपात उतना बड़ा नहीं है। क्या इसका मतलब यह है कि सरल सुविधा वेक्टर बेहतर है?

अब तक मैंने केवल 2 तरंग दिखाए हैं। नीचे दिए गए कथानक कुछ अन्य तरंगों को दर्शाते हैं जो इस तरह के एल्गोरिथ्म के लिए इनपुट होंगे। इस भूखंड के प्रत्येक शिखर से एक संकेत निकाला जाएगा, जो शिखर के बाईं ओर निकटतम न्यूनतम पर शुरू होता है और शिखर के दाईं ओर निकटतम न्यूनतम पर रुकता है:निशान

उदाहरण के लिए सिग्नल 3 को 217 और 234 के बीच इस प्लॉट से निकाला गया था। सिग्नल 4 को दूसरे प्लॉट से निकाला गया था।

मामले में आप उत्सुक हैं; प्रत्येक ऐसा भूखंड अंतरिक्ष में विभिन्न स्थानों पर माइक्रोफोन द्वारा ध्वनि माप से मेल खाता है। प्रत्येक माइक्रोफोन को समान संकेत प्राप्त होते हैं, लेकिन संकेत समय में थोड़ा स्थानांतरित हो जाते हैं और माइक्रोफोन से माइक्रोफोन में विकृत हो जाते हैं।

फ़ीचर वैक्टरों को k- साधनों जैसे क्लस्टरिंग एल्गोरिथम में भेजा जा सकता है, जो एक-दूसरे के निकट फ़ीचर वैक्टर के साथ संकेतों को एक साथ समूहित करेंगे।

क्या आप में से किसी के पास कोई सुविधा वेक्टर डिजाइन करने पर कोई अनुभव / सलाह है जो तरंग संकेतों को भेदभाव करने में अच्छा होगा?

इसके अलावा आप किस क्लस्टरिंग एल्गोरिथ्म का उपयोग करेंगे?

किसी भी उत्तर के लिए अग्रिम धन्यवाद!


एम-टेम्प्लेट में से एक के साथ इनपुट सिग्नल के अच्छे-ओओल डॉट उत्पाद के बारे में क्या? आप कम-वर्ग-त्रुटि वाले को ले लेंगे। मेरे लिए यह वह जगह होगी जहां मैं शुरू करूंगा। क्या आपने किसी भी तरह से ऐसा कुछ करने की कोशिश की है?
स्पेसी

हाय मोहम्मद! समस्या यह है कि मैं तरंगों को पहले से नहीं जानता। मुझे चोटियों के आसपास सभी संकेतों में दिलचस्पी है और उनके कई अलग-अलग रूप हो सकते हैं जो मुझे पहले से पता नहीं हैं।
एंडी

इन वैक्टरों को सीधे "सुविधाओं" के रूप में उपयोग करने की तुलना में नई विशेषताओं को खोजने की कोशिश करने का क्या कारण है? (हालांकि वे एक ही लंबाई होना होगा)। के-साधनों के मामले में, अधिग्रहीत संकेतों के मिनिमा में निकाले गए उन छोटे वैक्टरों के बीच "दूरियों" को क्लस्ट करने के लिए पहले गणना की जाएगी और फिर एल्गोरिथ्म उन्हें न्यूनतम विचरण के k- सेट में समूहीकरण करने का प्रयास करेगा। आप के बाद होने लगते हैं।
a_A

हाय ए_ ए! 1. वैक्टर के आयाम कम हो जाते हैं। असतत कोसाइन गुणांक का उपयोग करते समय संकेत 3 से 18 से 5 के मामले में। 2. एक चौरसाई हो रही है। संकेत शोर हैं, और मुझे तेज उतार-चढ़ाव में कोई दिलचस्पी नहीं है।
एंडी

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मशीन सीखने वाले लोगों का तर्क होगा कि आपको कभी भी जानकारी को दूर नहीं फेंकना चाहिए - सिस्टम को सब कुछ सीखना चाहिए। बेशक, वे वही लोग हैं जो एल्गोरिदम डिज़ाइन करते हैं जिन्हें चलाने में एक लाख साल लगेंगे, लेकिन बिंदु कुछ योग्यता के बिना नहीं है। संक्षेप में, आप कम से कम जानकारी को फेंकना चाहते हैं और जो कुछ बचा है, उस पर सीखना चाहते हैं। यह मुझे एक समस्या के रूप में प्रभावित करता है जो कि बायेसियन फ्रेमवर्क में किया जाना चाहिए (स्पष्ट रूप से, आजकल अधिकांश सिग्नल प्रोसेसिंग होनी चाहिए), हालांकि इसका मतलब यह नहीं है कि मुख्य विशेषताओं का काम करना महत्वपूर्ण नहीं है।
हेनरी गोमर्सल

जवाबों:


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आप संकेतों को अलग करने के लिए केवल उद्देश्य मानदंड चाहते हैं या क्या यह महत्वपूर्ण है कि किसी के द्वारा सुनी जाने पर उनमें किसी प्रकार की समानता हो? निश्चित रूप से आपको संकेतों को थोड़ी देर (1000 से अधिक नमूनों) तक सीमित करना होगा।

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