基於雲模型的音樂情感表示與識別研究

《基於雲模型的音樂情感表示與識別研究》是依託浙江大學，由張克俊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於雲模型的音樂情感表示與識別研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：張克俊
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

近年來，利用人工智慧方法來研究音樂情感，得到了學術界和工業界的廣泛關注。然而，目前相關的研究還剛剛起步，亟需有效的音樂情感表示方法和識別模型。 針對上述問題，本項目利用雲模型在知識表達時具有不確定中帶有確定性整喇淋、穩定之中又有變化的特點，首次將雲模型引入音樂情感研究領域。首先，利用雲模型表示和解釋音樂情感的模糊性和隨機性，研究基於深度機器學習選擇音樂情感特徵參數，構建音樂情感資料庫，有效地解決音樂情感表示問題；其次，利用模式雲表示基因表達式編程中的精英群體，並基於泛函分析構造適應值函式，提出了雲基因表達式編程，並進行收斂性、時間複雜性分析漿榆乘；最後，利用差分進化算法最佳化雲基因表達式編程的集成學習係數，基於音樂情感資料庫，構建音樂情感識別模型，有效地解決音樂情感識別問題。 本項目綜合利用雲模型、機器學習和基因表達式編程等，部分解決了音樂情感表示與情感識別等科學問題，具有重要的理論意義與套用價值。

結題摘要

本項目通過引入抹肯捆人體生理信號數據，研究了人體生理信號數據與主觀情感之間的映射關係，提出了一個基於人體生理信號數據的音樂情感自動標註方法，有助於更加真實、實時地獲取情感狀態，構建了多維特徵融合的資料庫，與經典的主觀問卷調查方法形成了互補，大大提高了中國民族音樂資料庫的客觀性和準確性；其次，對音樂和圖像中的情感特徵信息進行了綜合分析，利用偏微分進化算法對SVM算法的核心參數進行最佳化，採用情感相似性實現了音畫跨媒體情感化檢索；最後，基於以上成果，研製出了一套基於生理信號的助力裝習台置（外骨骼產品），該裝置通過實時檢測人體生甩邀嬸轎理信號，構建生理信號與疲勞度和主觀舒適度（感覺）之間的函式關係，實時調控，從而大大緩解使用者的疲勞度，提高其主觀舒適度。同時，提出了運動想像腦電信號分類方法，使得該裝置可以通過人體生理信號數據，實時預測使用者的運動意圖，實現對使用者的主動助力。此外，項目組還開展了基因表達式編程相關算法的理論及拓展套用研究，提出了基於基因表達式編程算法的意象進化認知算法和基於熱力學模型的進化算法等，用於解決情感識別、數值最佳化和產品項拳勸意象識別等問題。 相關成果在Neurocomputing、Soft Computing、Sensors、International Journal of Industrial Ergonomics、Computers in Human Behavior、《計算機學報》和《計算機集成戀櫃肯姜製造系統》等期刊上發表學術論文11篇，其中SCI 收錄期刊論文7 篇、SSCI收錄期刊論文1篇，EI 收錄期刊論文2篇；完成音樂情感識別研究相關學術著作1部（譯著，待出版）；獲授權發明專利1項、軟體著作權1 項、實用新型專利2項；培養研究生3名。 本項目完成了預定計畫和目標，拓展了人工智慧、機器學習和數據挖掘的套用領域，為音樂情感表示與識別及其拓展套用提供了可行的方法，具有一定的推廣套用價值。