Ứng dụng xử lý mù trong tiền xử lý tiếng việt nói

Mục lục Lời cam đoan i Danh mục hình vẽ iv Danh sách viết tắt vi Lời cảm ơn vii Tóm tắt ix MỞ ĐẦU 2 1 TIẾNG NÓI VÀ XỬ LÝ TIẾNG NÓI 7 1.1 Đặc trưng và mô hình tín hiệu tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3 Môi trường âm thanh và tiền xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4 Ứng dụng nhiều micro trong xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 LÝ THUYẾT TIẾP CẬN 23 2.1 Bài toán tách nguồn mù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Bộ lọc Kalman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.3 Mô hình trộn Gauss và Thuật toán EM . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3 THUẬT TOÁN XỬ LÝ MÙ ĐỂ TÁCH TÍN HIỆU TIẾNG NÓI TRONG MÔI TRƯỜNG TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN 41 3.1 Mô hình bài toán tổng quát. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2 Xác định những khoảng đơn nguồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.3 Ước lượng hàm truyền. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.4 Tóm tắt thuật toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 ii Lời cam đoan iii 4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 50 4.1 Bài toán mô phỏng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2 Kết quả mô phỏng các bước thực hiện thuật toán và tách tín hiệu . . . 53 4.3 Đánh giá và so sánh thuật toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5 KẾT LUẬN 61 Tài liệu tham khảo 64 Phụ lục 67 Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter. A watermark is added at the end of each output PDF file. To remove the watermark, you need to purchase the software from http://www.anypdftools.com/buy/buy-pdf-splitter.html -4- DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sự di chuyển của tác tử di động giữa các máy tính 9 Hình 1.2. Tác tử di động cho phép thao tác ngắt kết nối 11 Hình 1.3. Tác tử di động giúp giảm tải mạng 11 Hình 1.4. Các thuộc tính của tác tử di động 27 Hình 1.5. Một hệ thống tác tử 28 Hình 1.6. Sự truyền tải tác tử 30 Hình 2.1. Mô hình Aglet 35 Hình 2.2. Mối quan hệ giữa Proxy và Aglet 36 Hình 2.3. Sự gửi đi của một Aglet 37 Hình 2.4. Gửi một thông báo đơn giản 38 Hình 2.5. Mô hình vòng đời của Aglet 38 Hình 2.6. Mối quan hệ giữa Aglet và các bộ phận lắng nghe 39 Hình 2.7. Aglet API 40 Hình 2.8. Sự chuyển giao của Aglet 41 Hình 2.9. Một màn hình kết xuất của Tahiti 43 Hình 3.1. Mô hình đào tạo từ xa qua mạng 50 Hình 3.2. Các mối quan hệ trong hệ thống đào tạo từ xa qua mạng 51 Hình 3.3. Màn hình đăng nhập Tahiti Server 57 Hình 3.4. Màn hình Tahiti Server 57 Hình 3.5. Màn hình Tahiti Server bên gửi 58 Hình 3.6. Màn hình Master bên gửi 59 Hình 3.7. Màn hình Tahiti Server bên nhận 59 Hình 3.8. Màn hình thông báo bên nhận 59 Hình 3.9. Màn hình Tahiti Server bên quan sát 60 Hình 3.10. Màn hình trƣớc khi gửi tác tử cập nhật file 60 Hình 3.11. Màn hình Tahiti Server bên đƣợc quan sát 61 Hình 3.12. Màn hình bên gửi sau khi file đã cập nhật 61 Hình 3.13. Màn hình Tahiti Server bên cần tìm kiếm và chuyển file 62 Hình 3.14. Màn hình bên tìm kiếm và chuyển một file 62 -5- DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADSK Aglets Software Development Kit API Application Programming Interface ATP Agent Transfer Protocol FIPA Foundation for Intelligent Physical Agent HTTP Hypertext Transfer Protocol JVM Java Virtual Machine MASIF Mobile Agent System Interoperability Facility OMG Object Management Group TCP/IP Transfer Control Protocol/Internet Protocol -6- MỞ ĐẦU Khi xã hội phát triển nhu cầu học tập của con ngƣời cũng tăng, ngày càng có nhiều ngƣời ngƣời hƣớng tới một trình độ giáo dục và đào tạo cao hơn để phục vụ cho nhu cầu công việc và nhu cầu xã hội của mình, nhiều mô hình mới cho sự phổ biến giáo dục, đào tạo đã ra đời và phát triển nổi bật. Sự phát triển của hệ thống phân tán, đặc biệt là với sự thâm nhập của Internet đã làm cho sự phổ biến giáo dục và đào tạo đạt một tỷ lệ lớn hơn. Với sự bùng nổ thông tin trên Internet, thông tin về giáo dục và đào tạo cũng tăng nhanh chóng, môi trƣờng học trên Internet đã và đang trở thành một xu hƣớng và ngày càng thu hút nhiều ngƣời quan tâm. Tuy nhiên bên cạnh những thuận lợi còn có những hạn chế nhƣ hạn chế về băng thông, truy cập chậm, giới hạn về khoảng cách địa lý, hạn chế về thời gian, ngôn ngữ, không thích hợp đối với từng cá nhân sinh viên riêng lẻ, … Công nghệ tác tử di động đang đƣợc thu hút sự chú ý, quan tâm của các nhà nghiên cứu cũng nhƣ ngƣời sử dụng trong những năm gần đây, tác tử di động chuyển xử lý đến gần nguồn dữ liệu nhờ đó có khả năng làm giảm tải mạng, khắc phục tình trạng trễ mạng, nó thay mặt cho con ngƣời để thực hiện những công việc thích hợp với nhu cầu của từng cá nhân vì vậy tiết kiệm đƣợc thời gian và sức lao động của con ngƣời. Với những tính chất và khả năng đặc trƣng của mình, tác tử di động có khả năng đáp ứng đƣợc những hạn chế của môi trƣờng giáo dục và đào tạo trên Internet. Từ những vấn đề trên tôi chọn đề tài nghiên cứu “Công nghệ tác tử di động và ứng dụng trong đào tạo từ xa” với các nội dung chính là nghiên cứu về công nghệ tác tử di động, môi trƣờng giáo dục, đào tạo trên Internet và áp dụng công nghệ tác tử di động vào môi trƣờng này. -7- Luận văn đƣợc chia thành ba chƣơng:  Chƣơng 1: Tổng quan về tác tử di động. Giới thiệu các đặc trƣng cơ bản, các lợi ích, các chuẩn, một số hệ thống, lĩnh vực ứng dụng, các vấn đề bảo mật và thách thức của tác tử di động.  Chƣơng 2: Tác tử di động với Java. Trình bày các tính chất tác tử của Java, những đặc tính của Java hỗ trợ thích hợp cho tác tử di động và giới thiệu về nền Aglet là môi trƣờng để thực thi tác tử di động.  Chƣơng 3: Đào tạo từ xa và ứng dụng tác tử di động trong đào tạo từ xa. Trình bày khái quát về đào tạo từ xa, đào tạo từ xa trên Internet, những thuận lợi và khó khăn của việc ứng dụng tác tử di động trong mô hình đào tạo từ xa cũng nhƣ các ứng dụng của tác tử di động trong lĩnh vực này. -8- CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ DI ĐỘNG 1.1. Giới thiệu Một “tác tử” về cơ bản là thực thể hoạt động dƣới vai trò của một thực thể hay một ngƣời khác [6]. Thông thƣờng, tác tử tham chiếu tới một con ngƣời. Một tác tử nhƣ “một cái gì đó mà hoạt động hoặc có sức mạnh hay có quyền để hoạt động, hoặc thi hành cho cái khác”. Trong thế giới máy tính, tác tử thƣờng xuyên tham chiếu tới một chƣơng trình phần mềm hoạt động dƣới vai trò của ngƣời sử dụng. Chẳng hạn, tác tử tập hợp và phân tích thông tin, phác họa những kết luận, tạo ra các khuyến cáo và thực hiện các giao dịch. Tất cả các tác tử không đƣợc tạo ra giống nhau, một số tiên tiến hơn. Những tác tử phần mềm cơ sở thể hiện những đặc trƣng chung của sự tự trị (độc lập), sự liên tục, quan sát môi trƣờng, truyền thông và sự hợp tác với những tác tử khác và/ hoặc ngƣời sử dụng. Những tác tử “thông minh” hơn sở hữu những khả năng ở mức độ cao hơn nhƣ sự di động, việc ra quyết định và khả năng học. Những tác tử thông minh có thể đƣợc mô tả đặc điểm theo ba tính chất: tính môi giới, tính thông minh và tính di động. 1.2. Khái niệm [6] Tác tử di động (mobile agent) là danh từ ghép giữa các từ tác tử (agent) và di động (mobile). Một tác tử di động là một chƣơng trình có khả năng di chuyển một cách tự trị từ nút mạng này sang nút mạng khác và thực hiện các xử lý thay thế cho con ngƣời để đạt mục tiêu đƣợc giao phó. Khi di chuyển, các tác tử di động đóng gói mã nguồn, dữ liệu và cả trạng thái thi hành, nhờ vậy tác tử di động có thể dừng việc thi hành đang thực hiện tại máy này, di chuyển sang máy khác và khôi phục lại sự thi hành tại máy đích. 1.3. Các đặc trưng của tác tử di động 1.3.1. Làm việc với vai trò một thực thể khác Tác tử di động hoạt động với tƣ cách của một thực thể khác (ví dụ: một ngƣời, một thực thể phần mềm) để hoàn thành một số công việc, thông thƣờng -9- tác tử di động đƣợc tạo bởi một thực thể khác trong suốt quá trình để hoàn thành mục đích cuối cùng của công việc đƣợc định sẵn. 1.3.2. Sự di trú giữa các nút vật lý Tác tử di động có thể đƣợc di trú đến các nút vật lý khác (ví dụ: các máy tính), nó có thể tiếp tục công việc khi sự di trú hoàn thành, điều này thƣờng xảy ra khi tác tử di động cần tƣơng tác tới thực thể phần mềm bên trong nút vật lý. Hình 1.1. Sự di chuyển của tác tử di động giữa các máy tính. 1.3.3. Tác động trở lại với những thay đổi bên ngoài Tác tử di động thƣờng có một bộ phận lắng nghe để nghe những thay đổi bên ngoài, khi những thay đổi bên ngoài ảnh hƣởng đến công việc thực hiện, tác tử di động có thể bảo vệ dữ liệu kịp thời. 1.3.4. Tính tự trị Tác tử di động có thể điều khiển các trạng thái thực thi bên trong bằng chính sách tự trị của mình để đạt đƣợc mục đích cuối cùng. Chính sách tự trị cho biết làm thế nào để xử lý các thông báo bên trong. Tính tự trị cũng mang lại cho tác tử di động những điểm trí tuệ nhân tạo đặc trƣng, tác tử di động không chỉ quyết định cái gì thực hiện tiếp theo trong chiến lƣợc tự trị mà còn có thể thay đổi chiến lƣợc tự trị của nó để thích hợp trong những tình huống mới gây nên bởi những yếu tố bên ngoài. Nền của tác tử di động là một môi trƣờng đặc biệt cho tác tử di động thực thi, đƣợc gọi là môi trƣờng tác tử di động (Mobile Agent Environment). Máy tính Máy tính Tác tử Tác tử Tác tử Máy tính Mạng -10- 1.3.5. Khả năng cộng tác Khả năng giao tiếp phối hợp hoạt động của các tác tử với các tác tử của môi trƣờng khác hay với các loại đối tƣợng khác nhau trong những môi trƣờng khác nhau. 1.3.6. Tính tương tác Khả năng của tác tử có thể thực thi trên những môi trƣờng lạ và cảm nhận đƣợc sự thay đổi của môi trƣờng, thực hiện các công việc theo sự thay đổi của môi trƣờng. 1.3.7. Tính di động Khả năng di chuyển từ môi trƣờng thi hành này sang môi trƣờng thi hành khác của một tác tử. Tính di động mƣợn rất nhiều từ quá trình cƣ trú bao gồm sự di chuyển một quá trình từ máy này đến máy khác, mã, dữ liệu và trạng thái thực hiện chƣơng trình của tác tử di động tất cả đƣợc chuyển đến đích khi sự di trú xảy ra. Khả năng di động của một tác tử đƣợc phân thành hai loại: - Di động mạnh là khả năng mà hệ thống có thể di chuyển cả mã chƣơng trình và trạng thái thi hành của tác tử đến một môi trƣờng khác. - Di động yếu là khả năng của hệ thống chỉ có thể di chuyển mã chƣơng trình giữa các môi trƣờng thi hành với nhau, mã nguồn có thể mang kèm theo một số dữ liệu khởi tạo nhƣng trạng thái thi hành thì không thể di chuyển. 1.4. Các lợi ích của tác tử di động [2]  Tính đồng thời Nhiều tác tử di động có thể đạt đƣợc cùng một mục đích tại cùng một thời điểm, mỗi tác tử di động có thể làm chủ tiến trình của nó.  Tính không đồng bộ và tự trị Tác tử di động có thể di trú giữa các nút một cách tự trị để hoàn thành công việc, nếu ở đây không yêu cầu sự đồng bộ thì kết quả có thể là một thông tin phản hồi không đồng bộ, ngƣời sử dụng không cần lần theo tiến trình và chờ đợi kết quả. Thông thƣờng, các thiết bị di động thƣờng phụ thuộc vào các kết nối mạng đắt tiền nhƣng rất yếu, vì thế những tác vụ cần sự kết nối liên tục giữa thiết bị di động và mạng cố định có thể sẽ không có tính kinh tế hoặc không khả thi về mặt kỹ thuật. Giải pháp tác tử di động giải quyết vấn đề này bằng cách nhúng tác vụ [...]... ra cấu trúc bên trong của tác tử di động trong nền của nó và chỉ ra cách xây dựng một tác tử di động có thể hoạt động trong vai trò của một thực thể khác - Mô hình tự trị: mô hình này chỉ ra cách xử lý các thông báo bên trong để -17- quản lý tác tử di động trong nền của nó - Mô hình di trú: mô hình này trình bày một tác tử di động di chuyển đến các nền khác nhau trong những nút vật lý khác nhau nhƣ... lớp Java từ trạng thái của đối tƣợng đƣợc xử lý và sẽ khôi phục trạng thái trong một thể hiện mới Những đối tƣợng thƣờng tham chiếu tới những đối tƣợng khác Những đối tƣợng khác đó phải đƣợc xử lý và khôi phục tại cùng thời gian để bảo trì cấu trúc đối tƣợng Khi một đối tƣợng đƣợc xử lý, tất cả những đối tƣợng trong đồ thị có liên quan từ đối tƣợng cũng đƣợc xử lý  Phản xạ Mã Java có thể khám phá những... có sự viếng thăm của các tác tử nguy hiểm -15 Xử lý song song Vì các tác tử di động có thể tạo ra nhiều bản sao của nó trên mạng, một ứng dụng đầy tiềm năng của tác tử di động là quản trị các tác vụ song song Một ứng dụng đòi hỏi nhiều tài nguyên bộ xử lý có thể đƣợc phân bố cho các tác tử di động mang đi thực hiện trên nhiều máy tính khác nhau để tận dụng các tài nguyên rảnh rỗi và cân bằng tải ... tác tử Ứng dụng server Gửi tác tử Ứng dụng server Ngừng kết nối Ứng dụng server Kết nối trở lại và quay về A G E N T A G E N T T A G E N T T Dịch vụ server Dịch vụ server Dịch vụ server Hình 1.2 Tác tử di động cho phép thao tác ngắt kết nối  Giảm tải mạng Tác tử di động có thể tiếp tục cuộc hành trình và thực hiện công việc với vai trò của ngƣời sử dụng ngay cả khi đã ngắt kết nối, ngƣời sử dụng không... hơn trong việc phục vụ khách hàng để bảo đảm chất lƣợng dịch vụ của mình Mặc khác, các ứng dụng thuộc loại này cũng tỏ ra hiệu quả đối với các mạng cục bộ hay các chƣơng trình quản lý qui trình hoạt động, sản xuất, … để giúp ngƣời quản trị giám sát các hệ thống con  Môi giới an toàn Một ứng dụng thú vị của các tác tử di động là sự cộng tác, nhƣng không phải tất cả các cộng tác viên đều đƣợc tin cậy Trong. .. đƣợc sử dụng để giải quyết những vấn đề truyền thống đƣợc tạo ra bởi sự vận hành của hệ thống Hệ thống TACOMA đƣợc lấy cơ sở từ UNIX và TCP, hệ thống hỗ trợ các tác tử viết trong C, Tcl/Tk, Perl, Python và Scheme (Elk) Hệ thống tự nó đƣợc thực thi trong C 1.7.7 Concordia Của Mitsubishi, là khuôn khổ cho sự phát triển và quản lý của các ứng dụng tác tử di động dành cho bất kỳ hệ thống nào sử dụng Java,... xuyên Kỹ thuật tác tử di động cho phép ngƣời sử dụng đóng gói cuộc trao đổi, gởi đến máy đích và thực hiện xử lý dữ liệu, trao đổi cục bộ tại đó Nhƣ thế sẽ góp phần làm giảm những dòng dữ liệu thô trên mạng và mạng sẽ giảm tải đáng kể Phƣơng châm thực hiện của kỹ thuật tác tử di động là: “mang xử lý đến nơi chứa dữ liệu hơn là mang dữ liệu về nơi xử lý Hình 1.3 Tác tử di động giúp giảm tải mạng -12... bỉ) phát sinh trong môi trƣờng để có phản ứng thích hợp Tác tử có thể giao tiếp đồng bộ hoặc không đồng bộ thông qua các loại thông điệp: đồng bộ, một chiều, hay sự trả lời trong tƣơng lai Aglet sử dụng giao thức chuyển giao tác tử (ATP) cho việc di chuyển và giao tiếp, sử dụng 2 loại mẫu thiết kế chính là chủ-tớ (Master-Slave) và hành trình cho việc di chuyển của các tác tử Aglet là một trong những... Các lĩnh vực ứng dụng của tác tử di động [2][10]  Thương mại điện tử Ứng dụng thƣơng mại điện tử cho phép ngƣời dùng thực hiện các giao dịch trong kinh doanh trên mạng Một giao dịch có thể bao gồm sự thƣơng lƣợng với các thực thể ở xa và có thể đòi hỏi truy cập nguồn thông tin liên tục thay đổi Từ thực tế đó nảy sinh nhu cầu thay đổi hành vi của các thực thể để đạt đƣợc một nghi thức chung trong việc... truy cập tài nguyên hệ thống Môi trƣờng Mole phù hợp cho phát triển những ứng dụng trong các lĩnh vực truyền thông, hệ thống thông tin điện tử 1.8 Các vấn đề bảo mật trong mô hình tác tử di động Vấn đề bảo mật trong tác tử di động là một vấn đề quan trọng và đã có nhiều nhà nghiên cứu về vấn đề này để tìm một giải pháp thích hợp Một trong những tính chất quan trọng nhất của tác tử di động là tính di động, . thanh và tiền xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4 Ứng dụng nhiều micro trong xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 LÝ THUYẾT TIẾP CẬN 23 2.1 Bài toán tách nguồn mù . cảm ơn vii Tóm tắt ix MỞ ĐẦU 2 1 TIẾNG NÓI VÀ XỬ LÝ TIẾNG NÓI 7 1.1 Đặc trưng và mô hình tín hiệu tiếng nói . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Xử lý tiếng nói . . . . . . . . . . . . . trộn Gauss và Thuật toán EM . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3 THUẬT TOÁN XỬ LÝ MÙ ĐỂ TÁCH TÍN HIỆU TIẾNG NÓI TRONG MÔI TRƯỜNG TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN 41 3.1 Mô hình bài toán tổng quát. . . .