Neste trabalho, uma versão de RBM (Restricted Boltzmann Machine) tendo uma camada de classificação é adaptada a fim de permitir o seu uso com dados definidos num domínio contínuo. Essa adaptação dá origem a uma variante do modelo para o qual são desenvolvidas as regras de atualização de parâmetros dos treinamentos discriminativo, generativo e híbrido. A aplicação da variante como classificador no problema de VAD (Voice Activity Detection) é então investigada. Por meio de simulações envolvendo o corpus NOIZEUS e empregando como entradas do classificador tanto MFCCs (Mel-Frequency Cepstral Coefficients) quanto FBEs (Filter-Bank Energies), são obtidos resultados comparáveis aos de detectores considerados como estado da arte, com um menor custo computacional. A variante de RBM é comparada também com as SVMs (Support Vector Machines) lineares e com núcleo gaussiano. Com treinamento discriminativo, a RBM fornece desempenhos intermediários entre as duas versões de SVM, porém um custo computacional que é consideravelmente inferior aos de ambas. Adicionalmente, um conjunto de medidas do áudio que tiveram seu uso em VAD proposto recentemente são avaliadas com o emprego da RBM com treinamento discriminativo. Embora os resultados não sejam conclusivos, os desempenhos conseguidos indicam que essas medidas não são vantajosas quando comparadas com os tradicionais MFCCs. / In this work, a type of Restricted Boltzmann Machine (RBM) having a classification layer is adapted to allow its use with data defined in a continuous domain. Such adaptation gives rise to a variant of the model for which the parameter update rules are developed for the discriminative, generative and hybrid types of training. The application of the variant as a classifier to the Voice Activity Detection (VAD) problem is then investigated. By means of simulations involving the corpus NOIZEUS and employing Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) or Filter-Bank Energies (FBEs) as classifier inputs, results comparable to those of state-of-the-art detectors are achieved with a lower computational cost. The RBM variant is also compared to the linear and Gaussian kernel Support Vector Machines (SVMs). With the discriminative training, the RBM provides intermediate performances between the two SVM types, but a computational cost that is considerably lower than theirs. Additionally, a set of measures from the audio whose application in VAD has been recently proposed are evaluated by employing the RBM with discriminative training. Although the results are not conclusive, the performances obtained indicate that the measures are not advantageous when compared to the traditional MFCCs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-23012017-141914 |
| Date | 06 December 2016 |
| Creators | Rogério Guerra Borin |
| Contributors | Magno Teófilo Madeira da Silva, Romis Ribeiro de Faissol Attux, Ricardo Suyama |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Elétrica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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