JPH0583920B2 - - Google Patents
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- JPH0583920B2 JPH0583920B2 JP62273833A JP27383387A JPH0583920B2 JP H0583920 B2 JPH0583920 B2 JP H0583920B2 JP 62273833 A JP62273833 A JP 62273833A JP 27383387 A JP27383387 A JP 27383387A JP H0583920 B2 JPH0583920 B2 JP H0583920B2
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は音声等のパターン認識システムに利用
されるニユーラルネツトワークの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to improvement of a neural network used in a pattern recognition system for speech, etc.
(従来の技術)
生物の神経回路を模擬した情報処理機構である
ニユーラルネツトワークはパターン認識等の諸問
題の解決に有望と期待され、世界中で研究開発が
盛んに行なわれている。(Prior Art) Neural networks, which are information processing mechanisms that simulate biological neural circuits, are expected to be promising for solving various problems such as pattern recognition, and research and development are being actively conducted around the world.
ニユーラルネツトワークに関しては日経エレク
トロニクス誌、第427号の第115頁(昭和62年8月
10日発行)に「ニユーラルネツトワークをパター
ン認識、知識処理に使う」と題して発表された記
事(以下文献(1)と呼ぶ)に分り易く解説されてい
る。それによると、ニユーラルネツトワークの基
本構成要素はニユーロンユニツト(以下ユニツト
と略す)と呼ばれる素子で、複数の入力の荷重和
を計算し、それに応じた出力を発生する。ニユー
ラルネツトワークは多層構造をとり、典型的には
入力層、中間層、出力層の3層構成となる。入力
層の各ユニツトの出力は中間層の各ユニツトに伝
達され、それらへの入力となる。中間層の各ユニ
ツトの出力は出力層の各ユニツトに伝達され、そ
れらへの入力となる。 Regarding neural networks, see Nikkei Electronics Magazine, No. 427, page 115 (August 1988).
This is explained in an easy-to-understand manner in an article (hereinafter referred to as Reference (1)) published in ``Using Neural Networks for Pattern Recognition and Knowledge Processing'' (published on the 10th). According to this, the basic component of a neural network is an element called a Neuron unit (hereinafter abbreviated as the unit), which calculates the weighted sum of multiple inputs and generates an output accordingly. A neural network has a multilayer structure, typically consisting of three layers: an input layer, an intermediate layer, and an output layer. The output of each unit in the input layer is transmitted to each unit in the intermediate layer and becomes an input to them. The output of each unit in the intermediate layer is transmitted to each unit in the output layer and becomes an input to them.
音声認識に例をとると、入力層では「計測と制
御」誌、第22巻第1号(昭和58年1号発行)の第
99頁に「音声認識におけるパターンマツチング手
法」と題して発表された論文(以下文献(2)と呼
ぶ)の図2に示される如き音声パターンを入力信
号として受け取る。ここに図2の行列の各元を入
力層の各ユニツトに対応させるものとする。出力
層の各ユニツトは認識対象語いの各単語に対応す
る。最大の出力を示す出力層ユニツトに対応する
単語が認識結果となる。出力層が1個のユニツト
より成る場合も有する。このようなニユーラルネ
ツトワークは全体として、入力パターンが、ある
単語である確からしさを示す量(マツチング量)
を算出するパターンマツチング手段として動作す
る。出力ユニツトの出力がマツチング量となるの
である。 Taking speech recognition as an example, in the input layer, there is a
A speech pattern as shown in FIG. 2 of a paper published on page 99 entitled "Pattern matching method in speech recognition" (hereinafter referred to as document (2)) is received as an input signal. Here, each element of the matrix shown in FIG. 2 is made to correspond to each unit of the input layer. Each unit of the output layer corresponds to each word of the recognition target vocabulary. The word corresponding to the output layer unit showing the maximum output becomes the recognition result. There is also a case where the output layer consists of one unit. As a whole, such a neural network has an amount that indicates the probability that an input pattern is a certain word (matching amount).
It operates as a pattern matching means to calculate. The output of the output unit becomes the matching amount.
このような認識動作ないしはパターンマツチン
グ動作を有効に機能さすためには、あらかじめ各
ユニツトの入力に付せられる荷重の係数を学習す
る必要がある。これには前記文献(1)の第118頁に
詳述されるバツクプロパゲーシヨン法を用いるこ
とができる。 In order for such a recognition operation or pattern matching operation to function effectively, it is necessary to learn in advance the weight coefficients to be applied to the inputs of each unit. For this purpose, the back propagation method detailed on page 118 of the above-mentioned document (1) can be used.
(発明が解決しようとする問題点)
以上の如き構成と機能を有するニユーラルネツ
トワークは理論的に解決が不可能なパターン認識
問題に対して、学習という高度な機能を発揮し
て、対処可能な解法を与えるものと期待されてい
る。しかし現在までに提案されているニユーラル
ネツトワークは、文献(1)の図2に示されるよう
に、層間では、ユニツト間で全く自由な結合が行
なわれている点で極めて一般的な形態のものであ
る。それゆえ万能ではあるかも知れないが、特定
の問題を扱かう場合には能率が悪い。(Problem to be solved by the invention) A neural network with the above configuration and functions can solve pattern recognition problems that are theoretically impossible to solve by exhibiting an advanced function called learning. It is expected that this method will provide a solution. However, as shown in Figure 2 of Reference (1), the neural networks that have been proposed to date are extremely general in that there is completely free coupling between units between layers. It is something. Therefore, although it may be versatile, it is inefficient when dealing with specific problems.
音声認識の例を考えると、文献(2)の第3.1節に
記される如く、音声パターンには時間軸の伸縮変
動が存在する。この変動は複雑な非線形性を有
し、極めて大量の歪みパターンを発生する。これ
ら総てを対象として学習を行なうことは計算時間
的に見て不可能である。かと言って少量の学習パ
ターンを対象として学習を済ませたのでは、学習
していない型の歪みパターンが入力されたとき誤
認識を生じる恐れがある。 Considering the example of speech recognition, as described in Section 3.1 of Reference (2), there are variations in the expansion and contraction of the time axis in speech patterns. This variation has complex nonlinearity and generates an extremely large amount of distortion patterns. Learning for all of these objects is impossible in terms of computational time. However, if the learning is completed for a small number of learning patterns, there is a risk that erroneous recognition will occur when a distortion pattern of a type that has not been learned is input.
すなわち、従来提案されているニユーラルネツ
ワークは、一般的ではあるが、伸縮変動を処理す
るのに適していないという欠点があつた。本発明
はこの点を改善することを目的として、ダイナミ
ツクニユーラルネツトワークと称する構成を提案
するものである。 That is, although the neural networks proposed in the past are general, they have the disadvantage that they are not suitable for processing expansion/contraction fluctuations. The present invention proposes a configuration called a dynamic neural network in order to improve this point.
(問題点を解決するための手段)
本発明によるダイナミツクニユーラルネツトワ
ークは、少なくとも入力層、中間層および出力層
とよりなり、入力層と中間層のユニツトの配列及
び層間の接続を時系列的に構成し、これらと入力
パターンとの時間的対応を出力ユニツトの出力が
最大となるように切換える手段を有することを特
徴とする。(Means for Solving the Problems) The dynamic neural network according to the present invention consists of at least an input layer, a middle layer, and an output layer, and the arrangement of the units of the input layer and the middle layer and the connections between the layers are arranged in a chronological order. It is characterized by having a means for switching the temporal correspondence between these and the input pattern so that the output of the output unit is maximized.
(作用)
第1図を引用して本発明の作用・原理を説明す
る。第1図のニユーラルネツトワークは入力層、
中間層、出力層の3層よりなる。入力層は時刻j
で指定される時系列的構成をとり、その入力線上
の信号をベクトル
xj=(x1j,…,xkj…xkj) (1)
で示す。この時系列
X=(x1x2xj…xJ) (2)
全体が入力層への入力となる。入力層のユニツト
はこれらを受け入れるべくK×J個の行列状の配
置となつている。これらを
{入力ユニツト(k,j)} (3)
とする。時刻jの入力ユニツトの組を入力ユニツ
ト(j)と記す。(Operation) The operation and principle of the present invention will be explained with reference to FIG. The neural network in Figure 1 has an input layer,
It consists of three layers: an intermediate layer and an output layer. The input layer is at time j
The signal on the input line is expressed by the vector x j = (x 1j , ..., x kj ...x kj ) (1). This time series X = (x 1 x 2 x j ...x J ) (2) The entire time series becomes the input to the input layer. The units in the input layer are arranged in K×J rows and columns to accommodate these. Let these be {input unit (k, j)} (3). The set of input units at time j is denoted as input unit (j).
中間層はL×J個の行列状の配置となつてい
る。これらを
{中間ユニツト(l,j)} (4)
とする。時刻jの中間ユニツトの組を中間ユニツ
ト(j)と記す。これらのユニツト間では、中間
ユニツト(l,k)に対しては同時刻jの近傍の
入力ユニツト1列あるいは複数列が接続される。
図では第j列と第j−1との2列が接続される。 The intermediate layer is arranged in L×J rows and columns. Let these be {intermediate unit (l, j)} (4). The set of intermediate units at time j is denoted as intermediate unit (j). Among these units, one or more columns of input units near the same time j are connected to the intermediate unit (l, k).
In the figure, two columns, the j-th column and the j-1th column, are connected.
このような時系列的構成が本発明の特徴であ
る。これらの接続によつて入力ユニツト(k,
j)から中間ユニツト(l,j)に入力がなされ
るとき次のような荷重づけがなされる。 Such a chronological structure is a feature of the present invention. These connections form the input unit (k,
When an input is made from unit (l, j) to intermediate unit (l, j), the following loading is performed.
βpj(k,l)・xkj
β1j(k,l)・xkj-1 (5)
それゆえ中間層ユニツト(l,j)への入力和
は
net(l,j)=
〓k
β0j(k,l)・xkj+
〓k
β1j(k,l)・xkj-1 (6)
となる。これによつて中間層ユニツト(l,j)
からは出力
y(l,j)=f(net(l,j)) (7)
が発生される。関数fとしては文献(1)の(3)式に示
される如きsigmoid関数
f(net(l,j))=1/(1+exp(−net(l,
j)+θ(l,j)) (8)
を用いることができる。以上の(5)〜(7)式を次のよ
うに略記することとする。 β pj (k, l) x kj β 1j (k, l) x kj-1 (5) Therefore, the sum of inputs to the middle layer unit (l, j) is net (l, j) = 〓 k β 0j (k, l) x kj + 〓 k β 1j (k, l) x kj-1 (6). This allows the middle layer unit (l,j)
The output y(l,j)=f(net(l,j)) (7) is generated. The function f is a sigmoid function as shown in equation (3) of literature (1) f(net(l,j))=1/(1+exp(−net(l,j))
j)+θ(l,j)) (8) can be used. The above equations (5) to (7) will be abbreviated as follows.
y(l,j)=hlj(〓0j(l)・xj+〓lj(l)・
xj-l) (9)
ここに〓0j(l)=(β0j(1,l),…,β(K,
l),〓1j(1)=(β1j(1,l),…,β1j(K,l
)で
あり、ベクトルとベクトルとの積“・”は内積を
意味する。 y(l,j)=h lj (〓 0j (l)・x j +〓 lj (l)・
x jl ) (9) Here〓 0j (l) = (β 0j (1, l),…, β(K,
l), 〓 1j (1)=(β 1j (1, l), ..., β 1j (K, l
), and the product “・” of a vector and a vector means an inner product.
出力層は一般的には(1,2…n…N)のNユ
ニツトより成る。以下でユニツト(n)に着目し
て動作を説明する。中間ユニツト(l,j)の出
力y(l,1)が入力となる。これらには係数αn j
(1)が荷重され、それらの和
Net(n)=
〓j
αn j(1)・y(l,j) (10)
が計算され、これにsigmoid関数をかけたものが
出力ユニツト(n)の出力Z(n)となる。 The output layer generally consists of N units (1, 2...n...N). The operation will be explained below, focusing on unit (n). The output y(l,1) of the intermediate unit (l,j) becomes the input. These have coefficients α n j
(1) is loaded, their sum Net(n) = 〓 j α n j (1)・y(l,j) (10) is calculated, and this is multiplied by the sigmoid function to obtain the output unit (n ) is the output Z(n).
Z(n)=1/(1+exp(−Net(n)+Θo) (11)
ここで(9)式と同様に記法の整理を行なつてお
く。 Z(n)=1/(1+exp(−Net(n)+Θ o ) (11) Here, the notation will be rearranged in the same manner as in equation (9).
Z(n)=Ho(
〓j
〓j・y(j)) (12)
ここに、〓n j=[αn j(1)…αn j(L),y(j)=
(y
(1,j)…y(L,j))]である。Z(n)=H o ( 〓 j 〓 j・y(j)) (12) Here, 〓 n j = [α n j (1)…α n j (L), y(j)=
(y
(1, j)...y(L, j))].
以上の如く入力層と中間層を時系列的構成をと
ることによつて文献(2)の図2の如き時系列的パタ
ーンを扱かうのに適したニユーラルネツトワーク
を構成することができる。特に入力層と中間層の
接続を、時刻jの中間層ユニツトに対して、その
近傍時刻の複数個の入力ユニツトを接続した構成
は一種のマツチドフイルタを構成し、音素等の局
所的な待機を抽出する機構となり、音声認識に適
したものとなる。 By configuring the input layer and the intermediate layer in a time-series manner as described above, it is possible to construct a neural network suitable for handling a time-series pattern as shown in FIG. 2 of Reference (2). In particular, the connection between the input layer and the middle layer is such that a middle layer unit at time j is connected to multiple input units at nearby times, forming a kind of matched filter, which extracts local waits such as phonemes. This mechanism is suitable for voice recognition.
本発明の最大の特徴は、中間ユニツトと入力ユ
ニツトの組みを入力パターンの特徴と最適に組み
合わせるという機構を有することにある。さらに
はこのための処理を動的計画法によつて行うこと
を特徴とする。いま入力パターンをK次元のベク
トル〓i=(a1i…aki…aKi)の時系列
A=a1a2…ai…aI (13)
で示す。この時間軸iと時間軸jの間に写像j=
j(i)で入力パターンのベクトルaiを入力ユニ
ツト(j)の入力xjとするという時間軸の変換を
行かうこととする。この写像は単語(n)の音声
パターンとして学習して荷重係数の値として記憶
されているものに最も一致するように行なう。す
なわち、出力ユニツト(n)の出力である(12)式が
最大となるように行なうのである。(12)式中の
Sigmoid関数が単語増加であることから(10)式の
Net(n)である(12)式の[ ]内を最大にすれば
よいことが知られる。これには(9)式を代入してxj
=ai(j=j(i))なる置換を行なうと、次の如
き最大問題に帰着される。 The most important feature of the present invention is that it has a mechanism for optimally combining the combination of intermediate unit and input unit with the characteristics of the input pattern. Furthermore, the present invention is characterized in that processing for this purpose is performed by dynamic programming. The input pattern is now expressed as a K-dimensional vector 〓 i = (a 1i ... a ki ... a Ki ) time series A = a 1 a 2 ... a i ... a I (13). Mapping j= between this time axis i and time axis j
In j(i), a time axis conversion is performed in which the input pattern vector a i is set as the input x j of the input unit (j). This mapping is performed so as to best match what is learned as the speech pattern of word (n) and stored as the value of the weighting coefficient. In other words, this is done so that the output of output unit (n), expressed by equation (12), is maximized. (12) in formula
Since the sigmoid function is word increasing, equation (10) is
It is known that it is sufficient to maximize the value in brackets [ ] in equation (12), which is Net(n). Substituting equation (9) into this, x j
If we perform the permutation =a i (j=j(i)), we will end up with the following maximum problem.
max
j=i(x)
〓
〓i
〓j・(h1j(〓0j(1)・ai+〓1j(1)・ai-1),…
,hLj(〓0j(L)・ai+〓1j(L)・
ai-1)) (14)
この(14)式において、右辺のΣ内の個々の値は
(n,i,j)の組み合わせを与えると定まるも
のであるからr(n,i,j)と記すこととする。max j=i(x) 〓 〓 i 〓 j・(h 1j (〓 0j (1)・a i +〓 1j (1)・a i-1 ),…
,h Lj (〓 0j (L)・a i +〓 1j (L)・
a i-1 )) (14) In this equation (14), the individual values in Σ on the right side are determined by giving the combination of (n, i, j), so r(n, i, j) It will be written as.
r(n,i,j)=〓n j・(h1j(〓0j(1)・ai+〓1j
(1)・ai-1),…,h1j(〓0j(1)・ai+〓1j(1)・ai),
…
…hLj(〓0j(L)・ai+〓1j(L)・ai)) (15)
これによつて(14)式は
max
j=i(x) i=1
〓I
r(n,i,j) (16)
と簡明に記すことができる。 r (n, i, j) = 〓 n j・(h 1j (〓 0j (1)・a i +〓 1j
(1)・a i-1 ),…, h 1j (〓 0j (1)・a i +〓 1j (1)・a i ),
…
…h Lj (〓 0j (L)・a i +〓 1j (L)・a i )) (15) Accordingly, equation (14) becomes max j=i(x) i=1 〓 I r(n , i, j) (16).
以上の如き解析の結果、この時系列構造を有す
るニユーラルネツトワークの時間軸歪除去の問題
は(16)式の如くr(n,i,j)の総和をj=j
(i)に関して最大にする問題と簡単化できた。
このことから文献(2)と同様に、動的計画法の適用
が可能なことが知られる。 As a result of the above analysis, the problem of removing time axis distortion in a neural network with this time series structure is as shown in equation (16), where j = j
Regarding (i), the problem can be simplified to the maximization problem.
From this, it is known that dynamic programming can be applied, similar to literature (2).
動的計画法による(16)式の計算の手続きの一例は
次のごとくである。 An example of the procedure for calculating equation (16) using dynamic programming is as follows.
(初期条件)
g(n,1,1)=r(n,1,1) (17)
(漸化式)
g(n,i,j)=r(n,i,j)+max
g(n,i−1,j)
g(n,i−1,j−1)
g(n,i−1,j−2)
(i=1,2…I;j=1,2…J) (18)
これによつて出力ユニツト(n)の出力は
Z(n)=H(g(n,I,J)) (19)
と定まる。(18)式の計算は第2図の格子点上で正順
に行なわれる。j(i−1)とj(x)の間には増
加が0,1,2の3種の自由度が許される。これ
らの内、増加0はj軸上で停留(重複)すること
を意味し、増加2は1点だけ追越すことを意味す
る。このような自由度の対応づけを、入力ユニツ
トの停留、跳越しを許す対応と表現する。(Initial condition) g (n, 1, 1) = r (n, 1, 1) (17) (Recurrence formula) g (n, i, j) = r (n, i, j) + max
g(n,i-1,j) g(n,i-1,j-1) g(n,i-1,j-2) (i=1,2...I;j=1,2...J ) (18) As a result, the output of output unit (n) is determined as Z(n)=H(g(n, I, J)) (19). The calculation of equation (18) is performed on the grid points in FIG. 2 in positive order. Three degrees of freedom with increments of 0, 1, and 2 are allowed between j(i-1) and j(x). Among these, an increase of 0 means that the point stays (overlaps) on the j-axis, and an increase of 2 means that only one point is overtaken. This correspondence of degrees of freedom is expressed as a correspondence that allows the input unit to stop and jump.
(実施例)
第3図に本発明を音声認識に応用した一実施例
を示す。本実施例は第1図、第2図で説明した本
発明の作用をマイクロプロセツサで実行する場合
の例である。(Embodiment) FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to speech recognition. This embodiment is an example in which the operation of the present invention explained in FIGS. 1 and 2 is executed by a microprocessor.
入力パターンバツフア10には(13)式の如き入力
パターンが保持され、中間層処理部20よりベク
トルaiがアクセスできるようになつている。この
部分は通常のRAMで構成される。 The input pattern buffer 10 holds an input pattern such as equation (13), and the vector a i can be accessed by the intermediate layer processing section 20. This part consists of regular RAM.
中間層係数記憶部30には荷重係数の群{β0j
(k,l),β1j(k,l)}が記憶される。これを
参照しつつ、マイクロプロセツサよりなる中間層
処理部20では以下のような処理が行なわれる。 The intermediate layer coefficient storage unit 30 stores a group of weight coefficients {β 0j
(k, l), β 1j (k, l)} are stored. With reference to this, the following processing is performed in the intermediate layer processing section 20 consisting of a microprocessor.
y^(i,j,l)=hlj(〓0j(l)・ai+〓lj
(l)・ai-1) (20)
これらは(14)式右辺にあらわれるもので入力ユニ
ツト(j)にaiを、入力ユニツト(j−1)に
ai-1を対応づけたときに、中間ユニツト(j)に
生じる出力である。この出力y^(i,j,l)は
必要な(i,j)の組みに対して計算され中間層
出力バツフア40に記憶される。 y^(i,j,l)=h lj (〓 0j (l)・a i +〓 lj
(l)・a i-1 ) (20) These appear on the right side of equation (14), and if a i is input to input unit (j) and input unit (j-1) is input,
This is the output that occurs in the intermediate unit (j) when a i-1 is associated. This output y^(i, j, l) is calculated for the necessary pair of (i, j) and stored in the intermediate layer output buffer 40.
マイクロプロセツサより成る動的計画法処理部
50では出力層係数記憶部60に記憶される係数
の群{αn j(l)}と、前記中間層出力バツフア40
に記憶される出力y^(i,j,l)を参照しつつ
(17),(18),(19)式の動的計画法演算を行ない。(18)式
の
r(n,i,j)は次の式によつて計算される。 The dynamic programming processing section 50 consisting of a microprocessor stores a group of coefficients {α n j (l)} stored in the output layer coefficient storage section 60 and the intermediate layer output buffer 40.
While referring to the output y^(i, j, l) stored in
Perform dynamic programming operations of equations (17), (18), and (19). r(n, i, j) in equation (18) is calculated by the following equation.
r(n,j,l)=αn j・(y(i,j)(21)
ここにy(i,j)=(y^(i,j,l),…,y^
(i,j,L))。これによつてr(n,i,j)を
算出しつつ(18)式の漸化式計算を進めることによつ
てg(n,I,J)が得られる。sigmoid関数が
単調増加であることを着目して本実施例では
Z(n)=g(n,I,J)−Θ(n) (22)
と直接出力する。この動的計画法処理は出力ユニ
ツト(n=1,2,…N)のそれぞれに対して行
なわれ、それぞれに対して出力層出力Z(n)が
出力される。 r(n,j,l)=α n j・(y(i,j)(21) where y(i,j)=(y^(i,j,l),...,y^
(i, j, L)). As a result, g(n, I, J) can be obtained by proceeding with the recurrence formula calculation of equation (18) while calculating r(n, i, j). Taking note of the fact that the sigmoid function is monotonically increasing, this embodiment directly outputs Z(n)=g(n, I, J)-Θ(n) (22). This dynamic programming process is performed for each output unit (n=1, 2, . . . N), and an output layer output Z(n) is output for each output unit.
判定処理部70では、動的計画法処理部より出
力される出力層出力Z(n)を相互比較して、Z
(n)が最大となるn=n^を認識結果として出力
する。 The determination processing section 70 mutually compares the output layer outputs Z(n) output from the dynamic programming processing section, and determines that Z
n=n^, where (n) is the maximum, is output as the recognition result.
以上、本発明の原理、作用を実施例に基づいて
説明したがこれらの記載は本願の権利範囲を限定
するものではない。例えば、中間層処理はマイク
ロプロセツサによらず、第1図そのままの分散型
プロセツサによつて行なう構成も考えられる。ま
た本願発明によつてニユーラルネツトワークと動
的計画法の結合が可能となつたが、これに応じて
従来音声認識の分野でDPマツチング法として研
究されてきた分野の各種の工夫が本発明のダイナ
ミツクニユーラルネツトワークでも採用できるこ
とになつた。例えば文献(2)の図5に示される「整
合窓」の手法、「日経エレクトロニクス誌、第329
号(昭和58年11月7日発行)の第184頁、表1」
に記載される傾斜制限などの手法である。これら
の組込みは本願発明の権利範囲内である。 Although the principle and operation of the present invention have been explained above based on examples, these descriptions do not limit the scope of the rights of the present application. For example, a configuration in which the intermediate layer processing is performed not by a microprocessor but by a distributed processor as shown in FIG. 1 is also conceivable. Furthermore, the present invention has made it possible to combine neural networks and dynamic programming, and in response, the present invention has developed various devices that have been studied as DP matching methods in the field of speech recognition. It is now possible to use this technology in dynamic neural networks. For example, the "matching window" method shown in Figure 5 of Reference (2), "Nikkei Electronics Magazine, No. 329"
No. (issued November 7, 1981), page 184, Table 1.”
This is a technique such as the slope restriction described in . These incorporations are within the scope of the present invention.
(効果)
以上述べた構成によると、時間軸歪みを補正す
る能力を有するので、少数の学習パターンで学習
した場合でも良好な認識性能を得ることができ
る。しかも、動的計画法の採によつて処理は高速
に実行できる。(Effects) According to the configuration described above, since it has the ability to correct time axis distortion, good recognition performance can be obtained even when learning is performed using a small number of learning patterns. Moreover, the process can be executed at high speed by using dynamic programming.
第1図と第2図は原理説明図、第3図は実施例
である。
図において、10……入力パターンバツフア、
20……中間層処理部、30……中間層係数記憶
部、40……中間層出力バツフア、50……動的
計画法処理部、60……出力層係数記憶部、70
……判定部。
1 and 2 are principle explanatory diagrams, and FIG. 3 is an embodiment. In the figure, 10...input pattern buffer,
20... Middle layer processing section, 30... Middle layer coefficient storage section, 40... Middle layer output buffer, 50... Dynamic programming processing section, 60... Output layer coefficient storage section, 70
... Judgment department.
Claims (1)
りなるニユーラルネツトワークにおいて、入力層
と中間層のニユーラルユニツトの配列及び層間の
接続を時系列的に構成し、これらと入力パターン
との時間的対応を出力層ユニツトの出力が最大と
なるように切換える手段を有することを特徴とす
るダイナミツクニユーラルネツトワーク。 2 上記時間的対応を定める手段として、出力層
ユニツトに対する入力和を目的関数とし、動的計
画法によつて計算する機構を有することを特徴と
する特許請求範囲第1項記載のダイナミツクニユ
ーラルネツトワーク。 3 上記時間的対応をj=j(i)とし、jをニ
ユーラルネツトワーク側の時刻、iを入力パター
ンの時刻とするとき、j(i−1)に対してj
(i)が停留、追越しの関係を許すことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のダイナミツクニ
ユーラルネツトワーク。[Claims] 1. In a neural network consisting of at least an input layer, a middle layer, and an output layer, the arrangement of the neural units of the input layer and the middle layer and the connections between the layers are configured in a time-series manner, and A dynamic neural network characterized by having means for switching the temporal correspondence with an input pattern so that the output of an output layer unit is maximized. 2. A dynamic neural system according to claim 1, characterized in that the means for determining the temporal correspondence includes a mechanism for calculating by dynamic programming using the sum of inputs to the output layer unit as an objective function. network. 3 If the above temporal correspondence is j = j (i), j is the time on the neural network side, and i is the time of the input pattern, then j for j (i-1)
The dynamic neural network according to claim 1, characterized in that (i) allows a stopping and overtaking relationship.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273833A JPH01114900A (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Dynamic neural network |
| US07/263,208 US4975961A (en) | 1987-10-28 | 1988-10-27 | Multi-layer neural network to which dynamic programming techniques are applicable |
| DE3855035T DE3855035T2 (en) | 1987-10-28 | 1988-10-28 | Multi-layer neural network with dynamic programming |
| EP88118009A EP0314170B1 (en) | 1987-10-28 | 1988-10-28 | Multi-layer neural network to which dynamic programming techniques are applicable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273833A JPH01114900A (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Dynamic neural network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114900A JPH01114900A (en) | 1989-05-08 |
| JPH0583920B2 true JPH0583920B2 (en) | 1993-11-30 |
Family
ID=17533183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62273833A Granted JPH01114900A (en) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Dynamic neural network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01114900A (en) |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62273833A patent/JPH01114900A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01114900A (en) | 1989-05-08 |
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