298-299 / 568
סטודנטים
:
אלון רבינוביץ
'
ואלון מלץ
: מנחה
מר זוהר דביר
הנדסת חשמל
מערכת לזיהוי התנהגות כלבים באמצעות טכניקת
זיהוי קול
בפרויקט
זה
יצרנו
מערכת
ניידת
המורכבת
, כלב גבי על
אשר
תאפשר
לזהות
ולסווג
את
התנהגותו
בסיס על
נביחותיו
: דוגמת
, חרדה
התרגשות
,
התראה
ורצון
לקבלת
.לב תשומת
השתמשנו
בטכנולוגיית
למידה
עמוקה
אשר
מבוססת
על
רשתות
CNN
המתאימות
לסיווג
אותות
. קוליים
דרישות עיקריות
:
•
המערכת תזהה ותסווג ארבע התנהגויות ספציפיות אשר הוגדרו מראש בעזרת אנשי מקצוע בדיוק
של
40% :
התרגשות
,
רצון לתשומת לב
,
חרדה והתראה
.
•
הצלחה של
70%
בהעברת מידע מהמערכת לטלפון הנייד בצורה מהירה וללא שיבושים
.
עיקרי התכנון
:
דיאגרמת בלוקים כללית של המערכת
:
עיבוד מקדים
:
Pre Processing
בשלב זה נרצה לחלץ תכונות הדרושות לנו כדי
להכשיר את המודל שלנו
.
לשם כך
,
אנו הולכים
ליצור ייצוג חזותי של כל אחת מדגימות השמע
שתאפשר לנו לזהות תכונות לסיווג
.
בניית מודל ואימון המערכת
:
השלב הבא בתוכנית הוא בנייה ואימון של
מודל למידה עמוקה בעזרת התכונות אשר
, חילצנו
על מנת ליצור תחזית
התנהגותית
.
הארכיטקטורה של המודל
בה אנו משתמשים היא
CNN-1D
.
בכדי
לאמן את המערכת בחרנו באופטימייזר
Adam
-ו
Loss Function
CE(Cross Entropy)
.
נדרשנו להגדיר את הפרמטרים עבור
האופטימיזציה של האימון על מנת לקבל את התוצאות
הטובות ביותר בהתחשב במשך זמן הריצה
.
ישנם שלושה פרמטרים מרכזיים
:
Learning Rate
,
Batch Size
-ו
Epochs
.
חיזוי ושליחת הודעה למשתמש הקצה
:
בשלב זה אנו מעוניינים להכניס למערכת אות שמע
( חדש
קלט המערכת
.)
האות יעבור את כל תהליך הסיווג
כאשר לבסוף יתקבל חיזוי התנהגותי לאות המתאים
.
המערכת תסווג את הקלט ותפלוט באחוזים את מסקנותיה
.
לאחר מכן תשלח הודעת
sms
לבעל הכלב עם תוצאות החיזוי
.
תוצאות
:
מבדיקת התוצאות ניתן לראות כי אנו עומדים ביעדים
שהגדרנו בתחילת הפרויקט בזיהוי מדויק של
92%
עבור
קלט נביחה חדש שהמערכת איננה מכירה
.
תוצאות החיזוי המועברות בהודעת
SMS
לבעל הכלב
נעשות ללא שגיאות כלל ונמשכות בממוצע של
15
. שניות
תוצרי הפרויקט
:
תוצר הפרויקט הוא מערכת משולבת ניידת הממוקמת על גבי הכלב
.
המערכת כוללת מחשב מיני של
אינטל
z83s ,
מיקרופון
USB
וסוללה
.
המערכת מזהה ומסווגת בצורה טובה מאוד ארבע התנהגויות
: שונות
, חרדה
, התראה
רצון לתשומת לב והתרגשות
.
תוצאות
בדיקות
תוצאות חיזוי המערכת
משך זמן עד
קבלת החיזוי
בהודעה
) שניות (
חרד
ה
התראה
תשומת לב
התרגשות
חרדה
הקלטה
1
83%
15%
1%
0%
15
הקלטה
2
81%
18%
1%
1%
16
הקלטה
3
67%
31%
1%
1%
15
התראה
הקלטה
1
2%
92%
0%
6%
18
הקלטה
2
1%
92%
0%
7%
19
הקלטה
3
1%
94%
0%
5%
15
תשומת לב
הקלטה
1
0%
0%
100%
0%
14
הקלטה
2
0%
0%
100%
0%
13
הקלטה
3
0%
0%
100%
0%
15
התרגשות
הקלטה
1
4%
14%
0%
82%
14
הקלטה
2
0%
53%
0%
47%
17
הקלטה
3
0%
9%
0%
91%
16