بازشناسی احساسات از روی گفتار بر پایه بهرهگیری از شبکههای عصبی پیچشی و تکنیک افزایش دادگان
نویسندگان
1 دانشگاه عالی دفاع ملی
2
3
doi
چکیده
هدف از سیستمهای بازشناسی احساس از روی گفتار ایجاد ارتباط عاطفی بین انسان و ماشین است. چراکه بازشناسی احساس و اهداف انسان از روی گفتار، به بهبود تعاملات بین انسان و ماشین کمک میکند. بازشناسی احساس از روی گفتار برای محققان در دهه گذشته یک مسأله چالشبرانگیز بوده است. اما با پیشرفت در حوزه هوش مصنوعی این چالشها کمرنگتر شدند. هدف از این پژوهش، استفاده از روشهای یادگیری عمیق در جهت بهتر کردن کارایی این سیستمها است. کار انجام شده از چندین مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول از شبکههای عصبی پیچشی سه بعدی برای یادگیری ویژگیهای طیفی زمانی گفتار استفاده شده است. در مرحله دوم برای قدرتمند کردن مدل پیشنهادی از ساختار هرمی جدید شبکههای عصبی پیچشی سه بعدی اتصال داده شده؛ که یک معماری چند مقیاسه از شبکههای عصبی پیچشی سه بعدی روی ابعاد ورودی است، بهره گرفته شد. در نهایت برای یادگیری ویژگیهای طیفی زمانی استخراج شده از ساختار جدید (ساختار جدید هرمی شبکههای عصبی پیچشی سه بعدی) با درنظر گرفتن رابطه مکانی و زمانی اطلاعات بهصورت کامل، از شبکه کپسول زمانی استفاده شد. در نهایت بر ساختار پیشنهادی که یک ساختار قدرتمند برای ویژگیهای طیفی زمانی است نام MSID 3DCNN + Temporal Capsule نهاده شد. پژوهش انجام شده و مدل نهایی بر روی ترکیب دو پایگاه داده گفتار معمولی و گفتار آوازی از پایگاه داده راودیس که یک پایگاه داده چند حالته است انجام شد. نتایجی که با استفاده از مدل پیشنهادی بهدست آمد؛ نسبت به مدلهای مرسوم، قابل توجه است. در این پژوهش برای شش کلاس احساسی به تفکیک جنسیت، دقت 77/81 درصد بهدست آمد.