Классификация на основе сравнения с эталоном

8.3. Задача сравнения речевых команд

В обработке речи можно выделить следующие основные направления:

• Распознавание отдельных слов (IWR – Isolated Word Recognition),
• Распознавание слитной речи (CSR – Continuous Speech Recognition).
• CDR – Speaker Dependent Recognition,
• SIR – Speaker Independent Recognition.

Ядром IWR-систем является совокупность эталонов и мера. Отрезок сигнала (см. рис.) разбивается на сегменты, т.е. сигнал квантуется (с перекрытием). С каждым сегментом связывается вектор коэффициентов Фурье.

Обработка звука происходит в два этапа.

Первый этап. Строим цепочку , – разговорные сегменты. Далее строим преобразование Фурье с разбиением на отрезков. Обозначим через , – отчеты для -ого сегмента, . Тогда

Рассмотрим первые (пусть ), коэффициентов Фурье в качестве вектора признаков:

Второй этап. Определяем ограничения в графе соответствия сегментов эталонной и тестируемой команд.

Глобальные ограничения – ограничения поля для оптимального маршрута, например, (рис. слева).

Локальные ограничения – монотонность на сети маршрутов (рис. справа).

Ограничения конечной точки.

Стоимость – Евклидово расстояние между :

Таким образом, и эта задача также сводится к поиску кратчайшего пути на графе.

8.4. Динамическое программирование

Задача поиска кратчайшего пути на графе может быть решена методом динамического программирования. Пусть – начальный узел (отправной город), – конечный узел (город – пункт назначения). Тогда задача состоит в поиске оптимального маршрута через промежуточные узлы (города):

Пусть – промежуточный узел. Тогда по принципу оптимальности Беллмана имеем