Идентификация пользователя по голосу

Разработка подсистемы идентификации распознавания голосовых команд

Пояснительная записка

Выполнил: студент группы 11ИС1бз

Воеводин В.Е.

Принял: к.т.н., доцент кафедры ИТС

Жашкова Т.В.

Пенза 2014 г

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП - 240400 -14-10-81 01-1

Разраб.

Иванов И.И.

Провер.

Жашкова Т.В.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Разработка … (см. титульный лист)   Пояснительная записка

Лит.

Листов

ПензГТУ, гр. 12ИС1бз  

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подпись и дата

Инв. № подл.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................

1Анализ предметной области………………………….……..

2 Постановка задачи…………...............................................

3 Структура подсистемы идентификации…………………...

4 Анализ выбора нейронной сети.........................................

5 Моделирование подсистемы идентификации……

5.1Разработка базы сигналов и создание нейронной сети…

5.2 Модель подсистемы идентификации сигналов………….

6 Тестирование нейронной сети………………………………

Заключение.............................................................................17

Список используемой литературы.........................................18

Продолжая тему распознавания голоса, хочу поделится своей старой дипломной работой, на которую одно время возлагал надежды по доведению до коммерческого продукта, но потом оставил этот проект, выложив его в сеть на радость другим студентам. Хотя возможно эта тема будет интересна не только в академическом ключе, а и для общего развития.

Тема моей дипломной работы была «Разработка подсистемы САПР защиты от несанкционированного доступа на основе нейросетевого анализа спектральных характеристик голоса». В самом дипломе конечно много воды вроде ТБ, экономики и прочего, но есть и математическая и практическая часть, а также анализ существующих аналогичных решений. В конце выложу программу и сам диплом, возможно еще кому-то пригодится.

Итак, зачем вообще это нужно?
Основным способом персонификации пользователя является указание его сетевого имени и пароля. Опасности, связанные с использованием пароля, хорошо известны: пароли забывают, хранят в неподходящем месте, наконец, их могут просто украсть. Некоторые пользователи записывают пароль на бумаге и держат эти записи рядом со своими рабочими станциями. Как сообщают группы информационных технологий многих компаний, большая часть звонков в службу поддержки связана с забытыми или утратившими силу паролями.

Метод работы существующих систем.
Большинство биометрических систем безопасности функционируют следующим образом: в базе данных системы хранится цифровой отпечаток пальца, радужной оболочки глаза или голоса. Человек, собирающийся получить доступ к компьютерной сети, с помощью микрофона, сканера отпечатков пальцев или других устройств вводит информацию о себе в систему. Поступившие данные сравниваются с образцом, хранимым в базе данных.

При распознавании образца проводится процесс, первым шагом которого является первоначальное трансформирование вводимой информации для сокращения обрабатываемого объема так, чтобы ее можно было бы подвергнуть анализу. Следующим этапом является спектральное представление речи, получившееся путем преобразования Фурье. Спектральное представление достигнуто путем использования широко-частотного анализа записи.

Хотя спектральное представление речи очень полезно, необходимо помнить, что изучаемый сигнал весьма разнообразен.
Разнообразие возникает по многим причинам, включая:
— различия человеческих голосов;
— уровень речи говорящего;
— вариации в произношении;
— нормальное варьирование движения артикуляторов (языка, губ, челюсти, нёба).

Затем определяются конечные выходные параметры для варьирования голоса и производится нормализация для составления шкалы параметров, а также для определения ситуационного уровня речи. Вышеописанные измененные параметры используются затем для создания шаблона. Шаблон включается в словарь, который характеризует произнесение звуков при передаче информации говорящим, использующим эту систему. Далее в процессе распознавания новых речевых образцов (уже подвергшихся нормализации и получивших свои параметры), эти образцы сравниваются с шаблонами, уже имеющимися в базе, используя динамичное искажение и похожие метрические измерения.

Возможность использования нейросетей для построения системы распознавания речи
Любой речевой сигнал можно представить как вектор в каком-либо параметрическом пространстве, затем этот вектор может быть запомнен в нейросети. Одна из моделей нейросети, обучающаяся без учителя – это самоорганизующаяся карта признаков Кохонена. В ней для множества входных сигналов формируется нейронные ансамбли, представляющие эти сигналы. Этот алгоритм обладает способностью к статистическому усреднению, т.е. решается проблема с вариативностью речи. Как и многие другие нейросетевые алгоритмы, он осуществляет параллельную обработку информации, т.е. одновременно работают все нейроны. Тем самым решается проблема со скоростью распознавания – обычно время работы нейросети составляет несколько итераций.

Дата добавления: 2015-08-31