Intervalo de evidência e pareamento fuzzy utilizando relação sinal ruído aplicados à comparação forense de locutores

• Autor(a) principal: Adelino Pinheiro Silva
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/33823
• topic: Comparação forense de locutor; Fonética forense; Ciência e tecnologia da fala; Processamento de sinais; Reconhecimento de padrões; Engenharia elétrica; Fonética forense; Processamento de sinais; Reconhecimento de padrões

A Comparação Forense de Locutor (CFL) é o exame pericial que tem como tarefa analisar duas amostras de voz e inferir sobre a compatibilidade de suas características. Uma amostra de voz é vestígio de um fato típico penal enquanto a segunda é de um indivíduo conhecido. A CFL difere-se da biometria por voz em vários aspectos. A biometria permite o controle de algumas variáveis não disponíveis na CFL, entre elas, o dispositivo de gravação, o ruído de canal, a quantidade e duração das amostras e a cooperação dos locutores. Além disso, não existe o risco de associar incorretamente um inocente (erro do Tipo I) ou falhar em associar um culpado (erro do Tipo II). Neste cenário, a presente tese apresenta duas linhas de trabalho experimentais motivadas pelo paradigma das ciências forenses, o que inclui resultados quantitativos baseados em medidas estatísticas apoiadas por bancos de dados representativos. Os experimentos foram conduzidos para emular condições presentes na prática da CFL. Na primeira linha desenvolveu-se uma solução sintética para o Teste de Significância Genuinamente Bayesiano (FBST - Full Bayesian Significance Test) sobre a média com variância desconhecida propondo uma estimativa por intervalo, denominada intervalo de evidência, aplicável à CFL. Os experimentos com variação da SNR mostraram que o intervalo de evidência reduziu as taxas de erro (Tipo I e Tipo II) em torno de 6,4%, superando os demais métodos avaliados. A segunda linha propôs a utilização de medidas espectrais de relação sinal-ruído S2NR (Spectrographic Signal-to-Noise Ratio) para separar as características do sinal de voz em conjuntos nebulosos e realizar a comparação de locutores considerando a influência destes conjuntos. Nesta linha de trabalho propôs-se ainda uma adequação para o cálculo das estatísticas de Baum-Welch. Os experimentos, baseados em conjuntos nebulosos, variaram a SNR e o tamanho das amostras. Os resultados, em relação as outras técnicas, reduziram as taxas de falso positivo (erro Tipo I) em 35, 7% em amostras contaminadas, e apresentaram uma acurácia 4,5% superior para amostras com limitação de tamanho. Do ponto de vista prático, os resultados são promissores e estão sendo utilizados de forma experimental no Instituto de Criminalística da Polícia Civil de Minas Gerais.