本文關(guān)鍵詞：基于DIVA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬語音感知的神經(jīng)機(jī)制研究

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【摘要】：我們通過研究心理語言學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知“感知磁效應(yīng)”（perceptual magneteffect）是影響嬰幼兒語音發(fā)展的重要因素之一，這種效應(yīng)會造成聽覺感知空間的扭曲，使一個音位(phoneme)周圍的聲音都會被歸為同一類。本研究的目的是運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立一種能模擬語音感知(speech perception)、語音獲取(speechacquisition)和語音生成的模型，，并以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非監(jiān)督式學(xué)習(xí)(unsupervisedlearning)方式讓模型能從語音的共振峰中找出音位的語音分類(phoneticcategory)，來模擬人類從聽覺上獲取語音的過程。 本文通過改進(jìn)自組織映射(Self-Organizing Map，SOM)算法和比較心理語音學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，讓模型呈現(xiàn)英文發(fā)音的聽覺感知空間。從模擬結(jié)果顯示模型能辨認(rèn)英文輔音/r/與/l/、典型音與非典型音的差異以及形成元音的聽覺感知空間。本文通過模擬語音感知及結(jié)合具有語音生成能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(Directions IntoVelocities ofArticulators，DIVA模型)，呈現(xiàn)人類獲得發(fā)音能力的過程。 目前除了讓修改后的DIVA模型能學(xué)習(xí)英文元音以外，更進(jìn)一步的推廣至中文元音發(fā)音。未來將繼續(xù)發(fā)展本論文研究的模型，希望能用于探討大腦與語音之間的關(guān)系，借此衍生至臨床上醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：語音感知 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自組織映射 聽覺感知 感知磁效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R338;TN912.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 研究動機(jī)9-10
• 1.2 語音的感知10-12
• 1.2.1 語音的聲學(xué)特征10-11
• 1.2.2 語音的感知實(shí)驗(yàn)11-12
• 1.3 文獻(xiàn)探討12-18
• 1.3.1 聽覺感知研究的回顧12-15
• 1.3.2 語音的感知模型回顧15-16
• 1.3.3 DIVA 模型16-18
• 1.4 研究目的18
• 1.5 論文架構(gòu)18-20
• 第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論20-29
• 2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡介20-22
• 2.1.1 神經(jīng)元模型20-21
• 2.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)21-22
• 2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類型22
• 2.2 學(xué)習(xí)機(jī)制22-25
• 2.2.1 監(jiān)督式學(xué)習(xí)22-23
• 2.2.2 非監(jiān)督式學(xué)習(xí)23-25
• 2.3 自組織特征映射網(wǎng)絡(luò)25-27
• 2.4 模式識別27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 語音感知模型29-38
• 3.1 語音的感知模型29-33
• 3.1.1 模型架構(gòu)29
• 3.1.2 共振峰的表示29-30
• 3.1.3 聽覺映射集30-31
• 3.1.4 群向量(population vector)31
• 3.1.5 聽覺感知模型結(jié)合 SOM 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用31-32
• 3.1.6 語音的產(chǎn)生32-33
• 3.2 DIVA 模型33-37
• 3.2.1 DIVA 模型的發(fā)音流程34
• 3.2.2 語音映射集(Speech Sound Map)34-35
• 3.2.3 體覺方向向量(Orosensory Direction Vector)35-36
• 3.2.4 發(fā)音器官的運(yùn)動向量(Articulator Velocity Vector)36-37
• 3.2.5 聽覺反饋系統(tǒng)37
• 3.2.6 語音處理程序37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 實(shí)驗(yàn)與方法38-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方法38-39
• 4.2 模擬實(shí)驗(yàn)39-43
• 4.2.1 英文輔音/r/和/l/的辨認(rèn)39-41
• 4.2.2 典型音與非典型音的實(shí)驗(yàn)41-42
• 4.2.3 訓(xùn)練聽覺感知空間42-43
• 4.3 利用 DIVA 模型模擬語音感知43-47
• 4.3.1 DIVA 模型的接口43-46
• 4.3.2 增加聽覺感知至 DIVA 模型46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 結(jié)果與討論48-64
• 5.1 模擬結(jié)果48-53
• 5.1.1 英文輔音/r/-/l/的辨認(rèn)48-51
• 5.1.2 典型音與非典型音的辨認(rèn)差異51-52
• 5.1.3 聽覺感知空間的訓(xùn)練52-53
• 5.2 DIVA 模型的聽覺感知空間53-63
• 5.2.1 語音感知與語音產(chǎn)生54-56
• 5.2.2 語音感知與語音產(chǎn)生間的關(guān)系56-59
• 5.2.3 語音感知的衍生討論——漢語元音59-61
• 5.2.4 利用實(shí)際人聲訓(xùn)練中文元音61-63
• 5.3 語音感知模型與神經(jīng)生理學(xué)上的關(guān)系63-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄 1 程序清單69-70
• 附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文70-71
• 附錄 3 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利71-72
• 附錄 4 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 楊占華;楊燕;;SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的研究與進(jìn)展[J];計算機(jī)工程;2006年16期

2 周勇;胡中功;;RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其在控制中的應(yīng)用[J];武漢科技學(xué)院學(xué)報;2007年05期

3 楊盛春;賈林祥;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)之比較[J];徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2006年03期

本文編號：615293