發(fā)布時間：2020-05-24 06:42

【摘要】：隨著人口老齡化問題的日益嚴重,越來越多的獨居老人需要照顧,護老、助老的服務機器人對人類生活的影響越來越大。同時隨著人們健康意識不斷提高,飲食健康逐漸成為人們?nèi)找骊P心的問題。科學合理的飲食不僅有利于保持身體健康,而且可以降低人們患癌癥、糖尿病、心臟病以及其他與年齡有關疾病的風險。雖然現(xiàn)有服務機器人的應用性、智能性得到了很大改善,可以通過定期的對話問答或穿戴設備為用戶建立健康檔案,但無法通過服務機器人的視覺或聽覺系統(tǒng)自動收集飲食信息,忽略了飲食對人體健康的重大影響。為了進一步提高服務機器人在健康管理方面的能力,本文從與人們生活息息相關,且對人體健康影響較大的飲食出發(fā),利用服務機器人的聽覺系統(tǒng),主動監(jiān)聽用戶的日常聊天對話,自主獲取用戶的飲食信息,為用戶調(diào)整其不良飲食結構提供依據(jù),同時也為醫(yī)生制定適當?shù)闹委熖幏�、深入了解疾病與飲食之間的關系提供參考。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下:1)設計了針對不同表達模式的語音數(shù)據(jù)處理方法,用以獲取不同說話人的身份與語音表達內(nèi)容。首先對本文中所用到的聲紋識別、語音分割聚類和語音識別方法進行了概述;然后基于不同表達模式的特點,設計了針對單人表達和多人對話的語音數(shù)據(jù)處理框架;依據(jù)服務機器人平臺運算性能有限的特點,選取了基于梅爾頻率倒譜系數(shù)和矢量量化算法的聲紋識別方法進行了身份識別,同時設計了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的聲紋識別方法;最后提出了基于序列關系和身份特征的語音片段聚類方法,借助訓練好的聲紋識別模型來代替相似度度量方法,對進行語音片段聚類。2)提出了基于服務機器人聽覺的飲食構成自主感知算法。首先基于國家食品分類辦法和日常表達行為模式,以人工收集與網(wǎng)絡爬蟲技術的方式構建了飲食信息詞庫;然后以中文分詞、詞性和依存句法作為特征,提出了基于一階謂詞邏輯理論的單人表達與多人對話的飲食獲取推理定義,根據(jù)中文語言表達模式和對話中參與的人數(shù),分別設計出了基于單人表達與多人對話的飲食構成感知推理算法。3)對本文所提算法進行了實現(xiàn)、集成,收集了訓練和測試數(shù)據(jù),并進行了性能測試與結果分析。搭建了服務機器人平臺,使用Python與C編程語言對本文算法進行了實現(xiàn)。首先測試得出了最優(yōu)聲紋識別效果的梅爾頻率倒譜系數(shù);然后針對本研究所出現(xiàn)的歧義性與欺騙性表達導致結果異常的情況,提出了改進的評價指標;最后對測試結果進行了分析與對比,測試結果表明,基于服務機器人聽覺的飲食構成自主感知系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在家庭環(huán)境下,對不同表達模式飲食信息的準確獲取,有良好的識別效果和魯棒性。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.4

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本文編號：2678614