İnsan duygularının ses işleme ve hata yönetiminde kullanılması
Using human emotions in speech and error management
Yazar: ÖMER FATİH SAYAN
Danışman: PROF. DR. MAHMUT ÜN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Davranış = Behavior ; Duygu = Emotion ; Ses işleme = Speech processing ; İnsan-makine = Man-machine

Özet:
ÖZET İNSAN DUYGULARININ SES İŞLEME VE HATA YÖNETİMİNDE KULLANILMASI Duygusal sınıflandırma ile ilgili araştırma tıp, elektronik, psikoloji, nöroloji gibi birçok bilim alanını kapsayan disiplinler arası bir konudur. Bu bilim dalları insan duygularının çeşitli yönlerini incelerler. Ancak son yıllarda duygu araştırmaları insan- makine haberleşmesi ve yapay sinir ağları alanlarında önem kazanmıştır. Son yıllarda ses işleme sistemlerinde sesin içeriğinin anlaşılması büyük bir başarı oranı ile yapılmaktadır. Sesin hangi duygusal durumda söylendiği ile henüz pek çalışma yapılmamıştır. Bunun için sesin anlamı yanı sıra fiziksel özelliklerinin de incelenmesi gerekmektedir. Ses tanıma sistemlerinde varolan donanım kullanılarak sesteki duygusal durum tanınabilir. Ancak bunun için sesteki hangi fiziksel özelliklerin incelenmesinin duygusal durum ile ilgili bilgi vereceği incelenmeli ve buna dayanarak bir model oluşturulmalıdır. İnsan duygusal durumunun sınıflandırması başta tıp, askeri sistemler, acil çağrı sistemleri ve insan makine haberleşmesinde birçok kullanıma sahiptir. Tıp alanında; hastaların ve yaşlı insanların ruhsal durumlarının anlaşılması, askeri uygulamalarda; pilotların stres seviyelerinin belirlenmesi, acil çağrı sistemlerinde; operatörün daha etkili yönlendirme yapabilmesi, ve insan makine haberleşmesinde; örneğin araçlarda, sürücünün duygularının anlaşılarak aracın daha güvenli bir şekilde sürülmesine katkıda bulunma, gibi uygulama alanlarına sahiptir. Öncelikli olarak duyguların sınıflandırmasında insan stratejileri araştırılmış ve bu temel alınarak makineler için üç boyutlu bir model geliştirilmiştir. İnsan stratejilerinin anlaşılması için kullanıcı testleri tasarlanmış ve bu testte oluşturulan ses veritabanı kullanılarak sesin fiziksel özellikleri incelenmiştir. Bu tezde temel duygulardan doğal, mutlu, üzüntülü, korkmuş ve kızgın durumlar seçilmiş, ve sesin fiziksel özelliklerinden temel frekans seçilerek' bir sınıflandırma yapılmıştır. vi

Abstract:
SUMMARY USING HUMAN EMOTIONS IN SPEECH PROCESSING AND ERROR MANAGEMENT Making an emotional research is a multidisciplinary subject which confines in the field of philosophy, psychology and neuroscience fields. Each of these topics categorizes emotions in different aspects. However, in recent years, the study of emotions has surfaced in artificial intelligence and human-machine interaction. In the recent years there is a great success in speech recognition systems. But there are not so many researches in understanding the emotional situation from speech. The physical characteristics of speech have to be investigated as well as the content of the speech. This can be done via existing hardware architectures of the systems. The physical features that are useful for emotional classification have to be investigated and a model should be formed accordingly. Distinguishing features in human emotional states have many useful application areas including: medicine (monitoring anxiety levels of patients and elderly), military (monitoring and correcting for the stress levels of pilots), emergency response (monitoring emergency calls for more effective routing), and car environment (making the cars more secure). In many existing systems, acoustical information is processed for speech recognition. The main idea described in this work is to provide basic features to be used for the evaluation of human emotions from speech signals. Human strategies for emotional classification have been investigated firstly and by using this, a three dimensional model has been developed. User tests have been planned with reproducible scenarios and physical features of speech have been investigated. The basic emotions of natural, happy, sad, fear and angry are chosen for investigation in this thesis. The emotional classification is done via using the physical feature of fundamental frequency of speech. vu