人間の知的情報処理機構をベースとする非線形適応信号処理

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750414
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 飯國 洋二 大阪大学, 工学部, 助教授 (80168054)
• Keywords: 事例ベース推論 / DCT / RBF / K-dトライ / 非線系AR予測 / 忘却係数 / データベース検索 / 局所モデル

Research Abstract

1.データベースの構築:時々刻々と観測される時系列信号をそのままデータベース化すると膨大な記憶容量が必要となる.そこで,信号の周波数成分により分類し,データベースに系統的に格納した.その際,共有記憶メモリ構造を導入し,類似性のある信号データのメモリ領域を共有化することで記憶容量を節約を計った.その結果,音声データを対象とした場合,約80%記憶容量が削減できることがわかった.
2.検索システムと推定器の設計:質問点と類似の特性を持つ信号を,データベースから検索するシステムを設計した.その際,レジスタ,メモリ,ハードディスクからなる階層型メモリ管理法を導入し,頻繁にアクセスするデータほど上層に適応配置することで検索速度の向上を計った.ついで,検索した信号を基に局所モデルを作成し汎化機能を付与することで質問点における出力値を推定した.その結果,信号の類似性を評価する基準としてDCT係数が,距離空間としてユークリッド距離が有効であることがわかった.また,精度の点からはRBFが,演算速度の点からはGRBFが,局所モデルと有効であることがわかった.
3.データベースの時間更新:非定常信号に対応するために,データベースの内容を時間更新する方法を検討した.具体的には,観測される最新のデータを挿入すると同時に,データベース内の最も古いデータを削除することで,データベース内のデータ数を常に一定値に保つようにした.さらに,データに時間情報を付与し忘却係数を導入することで,追随性を向上させるようにした.音声データに適用した結果,忘却係数は0.999,データベースサイズは500の時,最も精度がよくなることがわかった.

Research Products

• [Publications] Y.Iiguni et al.: "An intelligent landing system based upon a human skill model" IEEE Trans. Aerospace Eletronics Systems. 34/4(印刷中). (1998)
• [Publications] Y.Hirashima et al.: "An Adaptive Control System Design Using a Memory Based Learning System" International Journal of Control. 68/5. 1085-1102 (1997)
• [Publications] 杉村昌彦 他: "回転不偏量を特徴量とする2次元動的計画法を用いたイメージマッチング" 画像ラボ. 8/7. 30-33 (1997)
• [Publications] Y.Hirashima et al.: "An identifiaction system design using a CMAC with a learning algorthm based on the Kalman filter" 11th IFAC Symp. on System Identifaication. 3. 1389-1394 (1997)