Análise de sinais de voz para reconhecimento de emoções.

• Autor(a) principal: Iriya, Rafael
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-14042015-160249/
• topic: Emotion recognition; Emotion verification; Emotional space; Espaço de emoções; GMM; GMM; Reconhecimento de emoções; Speech; Verificação de emoções; Voz

Esta pesquisa é motivada pela crescente importância do reconhecimento automático de emoções, em especial através de sinais de voz, e suas aplicações em sistemas para interação homem-máquina. Neste contexto, são estudadas as emoções Felicidade, Medo, Nojo, Raiva, Tédio e Tristeza, além do estado Neutro, que são emoções geralmente consideradas como essenciais para um conjunto básico de emoções. São investigadas diversas questões relacionadas à análise de voz para reconhecimento de emoções, explorando vários parâmetros do sinal de voz, como por exemplo frequência fundamental (pitch), energia de curto prazo, formantes, coeficientes cepstrais e são testadas diferentes técnicas para a classificação, envolvendo reconhecimento de padrões e métodos estatísticos, como K-vizinhos mais próximos (KNN), Máquinas de Vetores de Suporte (SVM), Modelos de Misturas de Gaussianas (GMM) e Modelos Ocultos de Markov (HMM), destacando-se o uso de GMM como principal técnica utilizada por seu custo computacional e desempenho. Neste trabaho é desenvolvido um sistema de identificação em estágio único obtendo-se resultados superiores a diversos sistemas na literatura, com uma taxa de reconhecimento de até 74,86%. Além disso, recorre-se à psicologia e à teoria de emoções para incorporar-se a noção do espaço de emoções e suas dimensões a fim de desenvolver-se um sistema de classificação sequencial em três estágios, que passa por classificações nas dimensões Ativação, Avaliação e Domínio. Este sistema apresenta uma taxa de reconhecimento superior ao do sistema de único estágio, com até 82,41%, ao mesmo tempo em que é identificado um ponto de atenção no sistema de três estágios, que pode apresentar dificuldades na identificação de emoções que possuem baixo índice de reconhecimento em um dos estágios. Uma vez que existem poucos sistemas estado da arte que tratam o problema de verificação de emoções, um sistema também é desenvolvido para esta tarefa, obtendo-se um reconhecimento perfeito para as emoções Raiva, Neutro, Tédio e Tristeza. Por fim, é desenvolvido um sistema híbrido para tratar os problemas de verificação e de identificação em sequência, que tenta resolver o problema do classificador de três estágios e obtém uma taxa de reconhecimento de até 83%.