МЕТОД КЛАСТЕРИЗАЦІЇ КВАЗІПЕРІОДИЧНОГО СИГНАЛУ НА ОСНОВІ АЛГОРИТМУ КЛОНАЛЬНОГО ВІДБОРУ - Федоров, Євген Євгенович; Уткіна, Тетяна Юріївна (Вісник Черкаського державного технологічного університету, 2022)
У роботі запропоновано ієрархічно-ітеративний метод кластеризації квазіперіодичного сигналу, що базується на алгоритмі клонального відбору, підвищує швидкість та точність кластеризації. Попередньо проводиться перетворення зразків (квазіперіодичних ділянок) цього сигналу до єдиного амплітудно-часового вікна на основі зсуву та масштабування за часом і амплітудою, лінійною інтерполяцією та дискретизацією за часом. У результаті проведеного аналізу сучасних методів кластеризації квазіперіодичних сигналів встановлено, що більшість із них має один або кілька з таких недоліків: невідома точна кількість кластерів; чутливість до початкових значень центроїдів кластерів; низька ймовірність кластеризації; низька швидкість кластеризації; порівняння ділянок сигналу, що мають лише однаковий розмір; порівняння лише бінарних сигналів. Тому актуальною є розробка методу перетворення квазіперіодичного сигналу й ієрархічно-ітеративного методу кластеризації на основі алгоритму клонального відбору. Це забезпечить підвищення ефективності аналізу структури квазіперіодичного сигналу при проведенні обробки цифрових даних в інтелектуальних комп’ютерних системах ідентифікації особистості, технічної і медичної діагностики, ана-лізу мережевого трафіку тощо. Наведено порівняння запропонованого авторами методу й існуючих методів кластеризації, при цьому параметр клонування α=0.1, параметр мутації β=2.5, кількість замінних антитіл d=0.2|H|. Кластеризація проводилася на квазіперіодичних звуках мовлення, виголошених різними дикторами. Запропоновано метод перетворення квазіперіодичного сигналу, який перетворює зразки (квазіперіодичні ділянки) цього сигналу до єдиного амплітудно-часового вікна, за допомогою зсуву й масштабування за часом і амплітудою, інтерполяцією та дискретизацією. Це дозволяє порівнювати зразки сигналу різної довжини та з різним розмахом амплітуд. Створено метод кластеризації квазіперіодичного сигналу на основі ієрархічно-ітеративного підходу й алгоритму клонального відбору, що зменшує чутливість до початкових значень центроїдів кластерів за рахунок випадкового пошуку та забезпечує адаптивне налаштування кількості кластерів за рахунок ієрархічного підходу, а також підвищує ймовірність кластеризації до 0.98.