Pagrindinis darbo tikslas – atlikti kelių tiesioginio sklidimo neuroninių tinklų sistemų lyginamąją analizę siekiant įvertinti jų funkcionalumą. Šiame darbe apžvelgiama: biologinio ir dirbtinio neuronų modeliai, neuroninių tinklų klasifikacija pagal jungimo konstrukciją (tiesioginio sklidimo ir rekurentiniai neuroniniai tinklai), dirbtinių neuroninių tinklų mokymo strategijos (mokymas su mokytoju, mokymas be mokytojo, hibridinis mokymas). Analizuojami pagrindiniai tiesioginio sklidimo neuroninių tinklų metodai: vienasluoksnis perceptronas, daugiasluoksnis perceptronas realizuotas „klaidos skleidimo atgal” algoritmu, radialinių bazinių funkcijų neuroninis tinklas. Buvo nagrinėjama 14 skirtingų tiesioginio sklidimo neuroninių tinklų sistemos. Programos buvo suklasifikuotos pagal kainą, tiesioginio sklidimo neuroninių tinklo mokymo metodų taikymą, galimybę vartotojui keisti parametrus prieš apmokant tinklą ir techninį programos įvertinimą. Programos buvo įvertintos dešimtbalėje vertinimo sistemoje pagal mokymo metodų įvairumą, parametrų keitimo galimybes, programos stabilumą, kokybę, bei kainos ir kokybės santykį. Aukščiausiu balu įvertinta „Matlab” programa (10 balų), o prasčiausiai – „Sharky NN” (2 balai). Detalesnei analizei pasirinktos keturios programos („Matlab“, „DTREG“, „PathFinder“, „Cortex“), kurios buvo įvertintos aukščiausiais balais, galėjo apmokyti tiesioginio sklidimo neuroninį tinklą daugiasluoksnio perceptrono metodu ir bent dvi radialinių bazinių funkcijų... [toliau žr. visą tekstą] / The main aim – to perform a comparative analysis of several feedforward neural system networks in order to identify its functionality. The work presents both: biological and artificial neural models, also classification of neural networks, according to connections’ construction (of feedforward and recurrent neural networks), studying strategies of artificial neural networks (with a trainer, without a trainer, hybrid). The main methods of feedforward neural networks: one-layer perceptron, multilayer perceptron, implemented upon “error feedback” algorithm, also a neural network of radial base functions have been considered. The work has included 14 different feedforward neural system networks, classified according its price, application of study methods of feedforward neural networks, also a customer’s possibility to change parameters before paying for the network and a technical evaluation of a program. The programs have been evaluated from 1 point to 10 points according to the following: variety of training systems, possibility to change parameters, stability, quality and ratio of price and quality. The highest evaluation has been awarded to “Matlab” (10 points), the lowest – to “Sharky NN” (2 points). Four programs (”Matlab“, “DTREG“, “PathFinder“,”Cortex“) have been selected for a detail analysis. The best evaluated programs have been able to train feedforward neural networks using multilayer perceptron method, also at least two radial base function networks. “Matlab“ and... [to full text]

At the moment social exclusion is a topical problem in a whole Europe. That’s why innovative decisions are prompted for social exclusive group of people in order to facilitate their integration process into the labour market. The stepping-stone of this work is e-advisor for choosing possibilities within social isolation environment. This e-advisor is created in accordance with artificial neural network and considering to individual person’s features give suggestions for the most suitable professions. Also in this work is presented disease diagnostic model, which is defined by artificial neural network.

There are plenty of solutions for the task of multi-class recognition. Unfortunately, these solutions are not always unanimous. Most of them are based on empirical experiments while statistical data features consideration is often omitted. That’s why questions like when and which method should be used, what the reliability of any chosen method is for solving a multi-class recognition task arise. In this dissertation two-stage multi-class decision methods are analyzed. Pair-wise classifiers able to better exploit statistical data features are used in the first stage of such methods. In the second stage a particular fusion rule of the first stage results is used to fuse the first stage results in order to produce the final classification decision. Complexity issues of pair-wise classifiers, training data size and precision of method quality estimation are pointed out in the research. The precision of algorithm highly depends on the data and the number of experiments performed (data permutation, division into training and testing data). It is shown that the declared superiority of some known algorithms is not reliable due to low precision of estimation. A detailed comparison of well known multi-class classification methods is performed and a new pair-wise classifier fusion method based on similar method used in multi-class classifier fusion is presented. The recommendations for multi-class classification task designer are provided. Methods which allow reducing classification... [to full text] / Daugelio klasių atpažinimo uždaviniams spręsti yra sukurta aibė sprendimų ir ne visada vieningų rekomendacijų. Dauguma jų paremta empiriniais bandymais, retai atsižvelgiama į statistines duomenų savybes. Dėl to sprendžiant daugelio klasių klasifikavimo uždavinį kyla klausimų, kurį metodą ir kada geriausia naudoti, koks vieno ar kito metodo patikimumas. Disertacijoje nagrinėjami dviejų pakopų sprendimo priėmimo metodai, kai pirmame etape sudaromi klasifikatoriai poroms (angl. pair-wise), sugebantys geriau išnaudoti klasių tarpusavio statistines savybes, o kitame etape yra atliekamas klasifikatorių poroms rezultatų apjungimas. Tyrime ypatingas dėmesys yra skiriamas klasifikatorių poroms sudėtingumui, mokymo duomenų kiekiui bei algoritmų kokybės įvertinimo tikslumui. Tikslumas labai priklauso nuo duomenų bei atliktų eksperimentų kiekio (duomenų permaišymo klasėse, juos skirstant į mokymo ir testavimo). Parodyta, jog dėl žemo įvertinimo tikslumo kai kurių publikuotų algoritmų deklaruojamas pranašumas prieš žinomus algoritmus nėra patikimas. Darbe atliktas detalus žinomų metodų palyginimas bei pristatytas naujai sukurtas klasifikatorių poroms apjungimo algoritmas, kuris yra paremtas analogišku algoritmu daugelio klasių klasifikatorių rezultatų apjungimui. Pateiktos bendros rekomendacijos, kaip projektuotojui elgtis daugelio klasių atveju. Pasiūlyti metodai, leidžiantys sumažinti klasifikavimo klaidą atliekant klasifikatorių poroms apjungimo koregavimą, kad algoritmas nebūtų... [toliau žr. visą tekstą]

Daugelio klasių atpažinimo uždaviniams spręsti yra sukurta aibė sprendimų ir ne visada vieningų rekomendacijų. Dauguma jų paremta empiriniais bandymais, retai atsižvelgiama į statistines duomenų savybes. Dėl to sprendžiant daugelio klasių klasifikavimo uždavinį kyla klausimų, kurį metodą ir kada geriausia naudoti, koks vieno ar kito metodo patikimumas. Disertacijoje nagrinėjami dviejų pakopų sprendimo priėmimo metodai, kai pirmame etape sudaromi klasifikatoriai poroms (angl. pair-wise), sugebantys geriau išnaudoti klasių tarpusavio statistines savybes, o kitame etape yra atliekamas klasifikatorių poroms rezultatų apjungimas. Tyrime ypatingas dėmesys yra skiriamas klasifikatorių poroms sudėtingumui, mokymo duomenų kiekiui bei algoritmų kokybės įvertinimo tikslumui. Tikslumas labai priklauso nuo duomenų bei atliktų eksperimentų kiekio (duomenų permaišymo klasėse, juos skirstant į mokymo ir testavimo). Parodyta, jog dėl žemo įvertinimo tikslumo kai kurių publikuotų algoritmų deklaruojamas pranašumas prieš žinomus algoritmus nėra patikimas. Darbe atliktas detalus žinomų metodų palyginimas bei pristatytas naujai sukurtas klasifikatorių poroms apjungimo algoritmas, kuris yra paremtas analogišku algoritmu daugelio klasių klasifikatorių rezultatų apjungimui. Pateiktos bendros rekomendacijos, kaip projektuotojui elgtis daugelio klasių atveju. Pasiūlyti metodai, leidžiantys sumažinti klasifikavimo klaidą atliekant klasifikatorių poroms apjungimo koregavimą, kad algoritmas nebūtų... [toliau žr. visą tekstą] / There are plenty of solutions for the task of multi-class recognition. Unfortunately, these solutions are not always unanimous. Most of them are based on empirical experiments while statistical data features consideration is often omitted. That’s why questions like when and which method should be used, what the reliability of any chosen method is for solving a multi-class recognition task arise. In this dissertation two-stage multi-class decision methods are analyzed. Pair-wise classifiers able to better exploit statistical data features are used in the first stage of such methods. In the second stage a particular fusion rule of the first stage results is used to fuse the first stage results in order to produce the final classification decision. Complexity issues of pair-wise classifiers, training data size and precision of method quality estimation are pointed out in the research. The precision of algorithm highly depends on the data and the number of experiments performed (data permutation, division into training and testing data). It is shown that the declared superiority of some known algorithms is not reliable due to low precision of estimation. A detailed comparison of well known multi-class classification methods is performed and a new pair-wise classifier fusion method based on similar method used in multi-class classifier fusion is presented. The recommendations for multi-class classification task designer are provided. Methods which allow reducing classification... [to full text]

Modern methods of speech synthesis are not suitable for restoration of song signals due to lack of vitality and intonation in the resulted sounds. The aim of presented work is to synthesize melismas met in Lithuanian folk songs, by applying Artificial Neural Networks. An analytical survey of rather a widespread literature is presented. First classification and comprehensive discussion of melismas are given. The theory of dynamic systems which will make the basis for studying melismas is presented and finally the relationship for modeling a melisma with nonlinear and dynamic systems is outlined. Investigation of the most widely used Linear Prediction Coding method and possibilities of its improvement. The modification of original Linear Prediction method based on dynamic LPC frame positioning is proposed. On its basis, the new melisma synthesis technique is presented. Developed flexible generalized melisma model, based on two Artificial Neural Networks – a Multilayer Perceptron and Adaline – as well as on two network training algorithms – Levenberg- Marquardt and the Least Squares error minimization – is presented. Moreover, original mathematical models of Fortis, Gruppett, Mordent and Trill are created, fit for synthesizing melismas, and their minimal sizes are proposed. The last chapter concerns experimental investigation, using over 500 melisma records, and corroborates application of the new mathematical models to melisma synthesis of one performer.

Modern methods of speech synthesis are not suitable for restoration of song signals due to lack of vitality and intonation in the resulted sounds. The aim of presented work is to synthesize melismas met in Lithuanian folk songs, by applying Artificial Neural Networks. An analytical survey of rather a widespread literature is presented. First classification and comprehensive discussion of melismas are given. The theory of dynamic systems which will make the basis for studying melismas is presented and finally the relationship for modeling a melisma with nonlinear and dynamic systems is outlined. Investigation of the most widely used Linear Prediction Coding method and possibilities of its improvement. The modification of original Linear Prediction method based on dynamic LPC frame positioning is proposed. On its basis, the new melisma synthesis technique is presented. Developed flexible generalized melisma model, based on two Artificial Neural Networks – a Multilayer Perceptron and Adaline – as well as on two network training algorithms – Levenberg- Marquardt and the Least Squares error minimization – is presented. Moreover, original mathematical models of Fortis, Gruppett, Mordent and Trill are created, fit for synthesizing melismas, and their minimal sizes are proposed. The last chapter concerns experimental investigation, using over 500 melisma records, and corroborates application of the new mathematical models to melisma synthesis of one performer.