NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN ICA CHO CÁC NGUỒN CÓ TÍNH TƯƠNG QUAN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG





VƢƠNG BẢO TRUNG



NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN ICA CHO
CÁC NGUỒN CÓ TÍNH TƢƠNG QUAN




Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
Mã số: 60.52.02.08




TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

 


HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG















thông
Vào lúc: .13.30 ngày. 09 tháng 08  2014





- 


1
MỞ ĐẦU

                 





 
 ICA).
       

CHƢƠNG I: Tổng quan về xử lý tín hiệu mù



CHƢƠNG II: Phƣơng pháp ICA

CHƢƠNG III: Thuật toán FastICA

CHƢƠNG IV: Thuật toán ICA với các nguồn tƣơng quan với nhau
 













2
CHƢƠNG I – TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ TÍN HIỆU MÙ
1.1. Bài toán xử lý tín hiệu mù.
Bài toán x lý tín hic s dng ph bin cho m
 tp hp các tín hiu trn c
không có thông tin (hay có rt ít thông tin) v quá trình tru gc.
1.2. Các mô hình của bài toán.
              
M = N).




 Mô hình tuyn tính
 Mô hình trn chp
 Mô hình tuyn tính có nhiu
 Mô hình trn chp có nhiu
1.3. Ứng dụng của bài toán BSP.
1.3.1. Bài toán xử lý tín hiệu âm thanh.
1.3.2. Hệ thống viễn thông.
1.3.3. Xử lý văn bản text.
1.3.4. Dự báo động đất.
1.3.5. Trong quân sự.
1.3.6. Xử lý tín hiệu trong y học.
1.4. Minh hoạ bài toán phân tách nguồn.






3
CHƢƠNG II – PHƢƠNG PHÁP ICA.
2.1. Cơ sở lý thuyết.
2.1.1. Khái niệm độc lập.
 

 
 
          

(Probality Density Function- s
1
, s
2
, s
n











 
















 (2.1)
vi 








     





và p
i
(s
i
)
s
i
.
2.1.2. Khái niệm bất tương quan.







 







 




    (2.2)








 










   (2.3)
E
2.1.3. Phân bố Gauss.
auss
X 























 (2.4)
Supper Gauss


        











 (2.5)

4
Sub Gauss








 




(2.6)

2.2. Phƣơng pháp ICA.
2.2.1. Định lý giới hạn trung tâm.

1
IC1 + m
2

n
ICn



Hình 2.1: Minh họa định lý giới hạn trung tâm



   


   , thì 








.
2.2.2. Điều kiện của mô hình ICA.
 

 Các ngun tín hiu phc lp thng kê vi nhau
 Không có thành ph c lp nào (ngun) có phân b Gauss, hoc
t có 1 ngun có phân b Gauss.
 Ma trn trn A là ma trn vuông (s tín hiu ngun bng s tín hiu
trn)


5
2.2.3. Một số bất định trong mô hình ICA tuyến tính.
 Mô hình ICA tuy         
              s A

 Mô hình ICA tuy          
       s và A    
s và A

6
CHƢƠNG III – THUẬT TOÁN FASTICA
3.1. Khái niệm Negentropy.



Entropy H y 









 












 (3.1)
Khái ni a mt phân
b ngJ

x N





 




 



 (3.2)

H




               


3.2. ICA bằng cực đại hoá Negentropy.


3.2.1. Qúa trình tiền xử lý.
Quy tâm

trì







(3.3)
  
              
chúng:




 





(3.4)

Khi vecto ngu nhiên  
sai và 


7


y sphering

z=V.x


x

V

z


zw
sao cho 

 

 







y
i

3.2.2. Xấp xỉ hoá negentropy.




3.3. Thuật toán FastICA.
 


 sau:






8

Start
Loại bỏ giá trị trung bình của X
Khởi tạo
Quy tâm
Trắng hóa dữ liệu
Khởi tạo cho ICA
Hội tụ
Tất cả các

thành phần ?
In kết quả
Tính toán thành phần độc lập
End
Yes
No
No
Yes


Hình 3.1: Lƣu đồ thuật toán FastICA.

3.4. Mô phỏng ứng dụng.
3.4.1. Mô phỏng tách mù hình ảnh.
3.4.2. Mô phỏng tách nguồn mù âm thanh.
3.4.3. Mô phỏng loại bỏ nhiễu trong xử lý ảnh.
3.5. Đánh giá chất lƣợng phân tách.


9
CHƢƠNG IV – THUẬT TOÁN ICA VỚI CÁC NGUỒN CÓ
TƢƠNG QUAN VỚI NHAU.

                
Process-

4.1. Qúa trình inovation.


j





 

                 



n





















(4.1)




 















 










, 

s

x






  (4.2)
4.2. Ƣu điểm của quá trình innovation.

 


ít có tính Gauss.



4.3. Thuật toán đề xuất.

V








  (4.3)

10

vector:




 








 

 (4.4)








 




i

i 










 




  (4.5)








 













(4.6)


4.4. Kết quả thực nghiệm.
4.4.1. Xử lý âm thanh
4.4.2. Xử lý hình ảnh.



11
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

      





 

-









các


