日本語母音声のカオス性解析とその特徴について(3部 モデル解析)
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Recently, nonstationary properties of various chaotic phenomena in biological systems were studied extensively. It is well known that there are some nonlinearities in speech signals. With this fact in mind, we evaluated chaotic properties appearing in the five Japanese vowels. Taking our previous studies into account, here we report the method of nonlinear analysis, comprehensively. Following these results, we show that some positive components appear in the Lyapunov spectrum of all five Japanese vowels. Furthermore, we try to apply recurrence imaging analysis, which type of nonstationary analysis, to our biological system. In this paper, we propose a new technique based on resolution parameter to categorize the five Japanese vowels without any interruptions, by nonstationary signals in the vowels. We hope the report will be useful among the fields of speech-engineering and complex systems. (Study content and flow) 1. We studied whether chaotic dynamics appear in the five Japanese vowels by estimation of the Lyapunov exponent based on the report of our previous study. In the report, each vowel showed the chaotic property, since a positive Lyapunov exponent was observed in the Lyapunov component in each vowel. To construct the embedding space from the time series, we estimated a delay time and embedding dimension. False Nearest Neighbor analysis is used in determining dimension, and mutual information criterion was used in estimating the delay time. 2. Since the value of the delay time influenced the estimation of the embedding dimension, we tried to determine both values consistently. In fact, the previous approach is a method that is executed for correct embedding. Even though we accurately estimated d and τ, the speech data (dynamics) include linear stochastic properties, which would be calculated as spurious exponents under improper embedding. So we also realized that the positive component is not caused by internal gaussian noise but is generated by some nonlinear vocal source using surrogate data methods. 3. It is known that the method of generating of surrogate data employs a variety of algorithms. We exploited the algorithms for FT (Fourier transforms) and AAFT (amplitude adjusted Fourier transforms), and tested whether each algorithm can reject these null hypotheses. 4. In this work, we exploited Recurrence Plot (RP) imaging, which is a nonstationary analysis of the time series. As a result, we saw that each vowel has particular pattern in the RP image and can extract the attractor information from the image. The vowel data are based on the acoustic voice of a male subject (age 40) recorded in an ATR speech database. These data are a time series of sound pressures with a sampling rate of 20 kHz and 16-bit quantization.
- 2002-06-25
著者
-
和田 充雄
北海道大学 大学院 工学研究科
-
山口 明宏
福岡工業大学
-
大 聖一郎
産業技術総合研究所
-
広奥 暢
北海道情報大学情報メディア学科
-
山口 明宏
福岡工業大学情報工学部
-
大 聖一郎
北海道大学大学院工学研究科
-
和田 充雄
北海道大学
-
和田 充雄
北海道大学大学院工学研究科
-
広奥 暢
北海道情報大学
-
広奥 暢
北海道情報大学経営情報学部
-
Dai Seiichiro
Research Group Of Complex Systems Engineering Graduate School Of Complex Systems Engineering Hokkaid
関連論文
- 確率共鳴現象におけるニューラルネットワーク内部雑音の効果
- パルス結合型ニューラルネットワークにおける動的な情報構造と物体認識への応用
- 内部コピーオペレータを用いた遺伝アルゴリズムによるリカレントニューラルネットワークの学習
- 内部コピーオペレータを用いた遺伝アルゴリズムによる神経回路モデルの学習
- ニューラルネットワークを用いた学習制御
- 神経回路モデルを用いたアクティブマスダンパの制御( インテリジェント・システム)
- H-013 ユーザニーズに応じた距離空間によるハイパースペクトル画像の分類(画像認識・メディア理解,一般論文)
- グリッド・ワールドにおけるエピソード型学習の効果 : 状態識別に偏りをもつ環境の学習
- 1A1-28-029 適応的カオス学習とその応用
- 1A1-28-028 生体カオスの特徴付けとヒューマンインターフェイスへの応用
- カオスダイナミクスを用いた生体情報の動的特徴付け
- 短期予測を用いた疑似生体ダイナミクスの構築および生体信号との結合系の動作解析
- 立体ブロック形状による自己複製現象の創発
- ソフトウェアエージェント群による社会性行動発現に関する基礎研究
- ロボットレースにおける群れ行動の創発
- ハイパースペクトルデータによる植物分類
- 研究活動スタートアップトレーニングに関する教育実践
- 改良型GLDBによるハイパースペクトル画像の高精度クラスタリング(データマイニング)
- 3325 カルマンフィルタを用いた北海道衛星の姿勢決定系の設計(S86-1 小型宇宙システム(1),S86 小型宇宙システム)
- 未知ダイナミクスに対してLyapunov安定な非ホロノミック宇宙ロボットの適応姿勢制御(機械力学,計測,自動制御)
- 受動二足歩行のカオスダイナミクスとその実機評価(機械力学,計測,自動制御)
- 非線形作用を受ける多自由度パラメータ共鳴力学系の挙動について
- GAを用いた共進化 Agent の追跡・回避行動の獲得
- パルス情報を用いた多リンク構造クリーチャーの行動生成
- ノイマンタンクにおける立体ブロック形状の進化
- 生体カオスとマンマシンインタフェース応用 : 生体信号のカオス力学的構造とその測定分析システムの構築
- 超多数機械による Collective Behaviour の創発
- 生体MV情報のカオス力学的表現
- シーソーバランス問題における群エージェントの協調学習
- マルチエージェント強化学習による機械の社会行動の創発
- 1-106 報酬分配エージェントによる強化学習
- HLAC尺度に依存した非定常信号処理 : 音素識別の性能評価(一般)
- 日本語子音の音素遷移部における高次元相空間上の幾何的構造について
- 日本語母音声のカオス性解析とその特徴について(3部 モデル解析)
- リカレンスプロット分析を応用した埋め込みパラメータ推定に関するアルゴリズムの構築
- 音声信号中におけるリアプノフスペクトルとカオス性について
- 表面筋電図のカオス解析手法による筋疲労の評価
- 非階層的クラスタリング手法による対称巡回セールスマン問題の近似解法
- 第15回バイオメカニズム学術講演会人工バイオメカニズム : 第2の四半世紀を迎えるにあたって
- L-025 ALMにおける高速再接続のための親ノード探索法の提案と評価(ネットワーク・セキュリティ,一般論文)
- 2P2-3F-D1 Linux ベースの電動車いす情報ネットワークシステムの構成
- 1P1-G03 車椅子ロボットにおける人の姿勢安定化制御
- 1P1-G02 搭乗者を考慮した電動車椅子の動的姿勢計測及びその評価
- 1P1-E11 Global Entrainment に基づいた 2 足ロボットの歩行運動
- 人間共存型ロボットシステムにおける技術課題
- 特集「複雑系の展望-複雑系若手の立場から」について
- 統数研研究会「動的システムの構築と記述に向けて」報告(セミナー、夏の学校に関するポスター,基研長期研究会「複雑系」,研究会報告)
- 動物重心維持機能に関する調査研究-2-生体の姿勢制御系と工学システム
- 動物重心維持機能に関する調査研究-1-生物の平衡感覚器
- B-7-62 ユニキャストライブストリーミングのトラフィック抑制を目的とした透過型SIPプロキシの試作システム開発(B-7. 情報ネットワーク,一般セッション)
- スパイク応答型ニューラルネットワークにおけるカオス的同期クラスターの形成について
- サポートベクタマシンの学習における教師データのフィルタリング手法
- 多重積分におけるカオスモンテカルロ法の計算効率の解析
- 人工力学系を用いた生体内部ダイナミクスの動的特徴付け (神経回路と行動)
- 計算機の中のカオス(複雑系の展望-複雑系若手の立場から)
- Open flow systemにおける空間方向分岐現象の機械機構(力学系と計算過程,力学系アプローチの可能性と限界,基研長期研究会「複雑系4」,研究会報告)
- 学会創立30周年記念第19回バイオメカニズム学術講演会
- 第7回 ニューラルネットワーク部会つくば見学会
- 第16回日本ロボット学会学術講演会
- 北海道大学工学部(複雑系工学講座・混沌系工学研究室)(コミュニケーション)
- Pulse Coupled Neural Networkにおけるカオス的同期集団の形成について
- 神経系の引き込みによる2足ロボットの歩行運動生成
- RF-005 確率環境下での優先度スイープ(人工知能・ゲーム,査読付き論文)
- Actor-Critic アルゴリズムの倒立振子制御問題への応用
- 研究活動スタートアップトレーニングに関する教育実践
- E-030 ネットワーク管理・運用のための音楽表現を用いた監視システムの提案とその有効性に関する評価・検証(自然言語・音声・音楽,一般論文)
- 北海道衛星の姿勢制御系の設計と性能評価(S66-1 衛星と宇宙ロボットの制御,S66 宇宙ロボットと制御技術)
- 1P1-2F-E8 ヒューマンインタフェース利用のための筋刺激応答解析
- 1P1-1F-B6 タスクによるデータ重要度を考慮したインターネット遠隔操作システム
- 1-411 ロボットの歩行とそのバイオメカニカル・カオス・ダイナミクス
- ロボットの歩行とそのバイオメカニカル・カオス・ダイナミクス
- 確率環境下でのモデルベース学習
- Testing nonlinearity using the Surrogate data method in the Japanese 5 vowels
- 1-325 グループワークで行なう「フレッシュマンプログラム」((03)コミュニケーションスキル教育-III,口頭発表論文)
- 最近傍を規範とする条件での角度モデルでの包囲
- 視覚障害をもつ児童生徒のための携帯電話I/Fを想定した移動ロボットプログラミング教材(障碍者支援システム,音声/福祉/ディジタル信号処理/聴覚一般)
- 視覚障害をもつ児童生徒のための携帯電話I/Fを想定した移動ロボットプログラミング教材(障碍者支援システム,音声/福祉/ディジタル信号処理/聴覚一般)