Выписка и заключение кафедры Фадеев

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Томский политехнический университет»
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по научной работе
__________ В.А. Власов
"____"________ 2008 г.
ВЫПИСКА
из протокола № 1 заседания кафедры автоматики и компьютерных систем Томского
политехнического университета от «25» сентября 2008 г.
Присутствовали: 21 человек,
из них 12 кандидатов технических наук (Коновалов В.И., Курганов В.В., Кочегурова Е.А.,
Цапко И.В., Скороспешкин В.Н., Казьмин В.П., Озерова И.Г., Аврамчук В.С., Цапко С.Г.,
Замятин С.В., Пономарев А.А., Дмитриева Е.А.), 1 доктор технических наук (Цапко Г.П.),
Слушали:
доклад аспиранта кафедры автоматики и компьютерных систем ТПУ Фадеева Александра
Сергеевича по диссертационной работе «Идентификация музыкальных объектов на
основе непрерывного вейвлет-преобразования», представленной на соискание степени
кандидата технических наук по специальности 05.13.01 — Системный анализ, управление
и обработка информации (отрасль: промышленность).
Вопросы задали: д-р техн. наук, проф. Цапко Г.П., канд. техн. наук, доц. Озерова И.Г.,
канд. техн. наук, доц. Пономарев А.А., асс. Радченко П.А.
На все вопросы соискателем были даны убедительные ответы.
Постановили:
1. Считать, что представленная Фадеевым Александром Сергеевичем диссертация
обобщает самостоятельные исследования автора и является завершенным научным
трудом, выполненным на актуальную тему по специальности 05.13.01 —
Системный анализ, управление и обработка информации (отрасль:
промышленность).
2. Рекомендовать диссертационную работу Фадеева Александра Сергеевича
«Идентификация музыкальных объектов на основе непрерывного вейвлетпреобразования» представить в диссертационный совет Д 212.269.06 при Томском
политехническом университете.
3. Заключение по диссертационной работе Фадеева Александра Сергеевича утвердить
(заключение прилагается).
Голосовали: «за» — 21, «против» — 0, «воздержались» — 0.
Постановление принято.
Зав. кафедрой АиКС
_________Г.П. Цапко
Секретарь кафедры
________ Е.А. Кочегурова
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Актуальность темы диссертационного исследования
Актуальность диссертационной работы определяется сложностью получения
нотной партитуры многоголосных мелодий музыкальных инструментов по имеющимся
звукозаписям музыкального произведения и высокими человеческими затратами
производимыми при таком преобразовании, а так же низкими показателями качества
существующих систем автоматизированной идентификации объектов-нот в звукозаписях
музыкальных произведений.
Основные научные результаты
1. Разработан
метод
формирования
материнских
вейвлетов
заданной
избирательности.
2. Разработан метод формализации и дискретизации НВП в задаче идентификации
объектов музыкального произведения, включающий способ изменения
масштабного коэффициента при формировании семейства вейвлет-функций,
позволяющий классифицировать музыкальные объекты в соответствии с 96
полутонами европейского равномерно темперированного строя музыки.
3. Разработан метод повышения информативности результатов НВП путем
использования секущей на интервалах кратных периоду гармонических
составляющих сигнала.
4. Разработан метод изменения степени полифонической идентификации ИНС путем
варьирования числа скрытых слоев сети.
5. Разработан и реализован программно-технический комплекс для идентификации
музыкального сигнала.
Конкретное личное участие автора в получении результатов научных
исследований, изложенных в диссертации заключается в проведении теоретических
исследований, их практической реализации, получении основных результатов,
изложенных в работе, их интерпретации, авторском сопровождении при внедрении,
программной реализации компонентов и подготовке публикаций к печати.
Степень достоверности результатов исследований
Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации
обоснованы теоретическими исследованиями и экспериментальными результатами,
полученными в работе, и не противоречат известным положениям наук; базируются на
строго доказанных выводах и согласуются с известным опытом идентификации и
распознавания музыкальных сигналов.
Научная новизна
1. Предложен
метод
формирования
частных
вейвлет-функций
заданной
избирательности и семейств вейвлетов на их основе, использующий фрагмент
сигнала одной ноты различных музыкальных инструментов.
2. Обоснованы критерии формирования базисного вейвлета для задачи
идентификации объектов в музыкальном произведении, заключающиеся в
формировании вейвлета на основе 16 периодов основного тона ноты «Ля
субконтроктавы» музыкального инструмента.
3. Предложен способ изменения параметра (масштабного коэффициента) НВП,
формирующий значения частоты вейвлетов семейства равные значениям частот 96
тонов европейского равномерно темперированного строя музыки, что позволило
создать систему автоматизированного распознавания музыкальных объектов с
диапазоном распознаваемых нот, составляющим 8 октав.
4. Разработан алгоритм увеличения информативности результатов НВП,
использующий наложение секущих на их частотные срезы с длиной обратно
пропорциональной значению частоты вейвлета текущего масштаба.
5. Для ИНС прямой передачи «MaxNet» с прямыми связями предложено использовать
число слоев сети в качестве настроечного параметра. Изменение числа слоев ИНС
позволило изменять степень полифонической идентификации системы в целом.
Внедрение (использование) научных результатов
Результаты работы были использованы при выполнении проекта внедрения
системы идентификации музыкальных объектов в ООО «Тропикана», г. Томск, а также в
проектах ОАО «Газпром трансгаз Томск», г. Томск.
Результаты используются при выполнении научно-исследовательской работы и
выпускных квалификационных работ студентов кафедры автоматики и компьютерных
систем Томского политехнического университета.
Соответствие диссертации научной специальности
Диссертация соответствует специальности 05.13.01 — Системный анализ,
управление и обработка информации (отрасль: промышленность).
Апробация работы
Результаты проведенного исследования отражены в научных статьях, тезисах.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на
следующих конференциях:
 XII международная научно-практическая конференция студентов и молодых
ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2006 г.);
 международная открытая научная конференция «Современные проблемы
информатизации в моделировании и программировании» (Воронеж, 2006 г.);
 IV, V и VI Всероссийские научно-практические конференции студентов,
аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные
технологии» (Томск, 2006 — 2008 гг.).
Полнота опубликованных результатов
По теме диссертационной работы опубликовано 4 тезисов докладов и 5 статей, из
них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК:
1. Фадеев А.С., Кочегурова Е.А. Метод преобразования форматов музыкальной
информации // Цифровая обработка сигналов. — 2007. — № 3. — С. 46—51.
2. Фадеев А.С. Формирование вейвлет-функций в задаче идентификации
музыкальных сигналов // Известия Томского политехнического университета. —
2007. — Т. 311. — № 5. — С. 81—86.
3. Фадеев А.С., Кочегурова Е.А. Подготовка результатов непрерывного вейвлетпреобразования к автоматизированной обработке // Известия Томского
политехнического университета. — 2006. — Т. 309. — № 7. — С. 32—35.
4. Фадеев А.С. К вопросу о применении искусственных нейронных сетей и
непрерывных вейвлет-преобразований в задачах распознавания музыкальных
образов // Информационные технологии моделирования и управления. — 2007. —
Вып. 7 (41). — С. 790—794.
5. Заикин И. А., Фадеев А. С. Применение вейвлет-анализа в задаче исследования
естественных радиошумов звукового диапазона // Молодежь и современные
информационные технологии: Сборник трудов VI Всеросс. научно-практи. конф.
студентов, аспирантов и молодых ученых, 26—28 фев. 2008 г. — Томск: СПб
Графикс, 2008. — С. 96—97.
6. Фадеев А.С., Заикин И.А., Кочегурова Е.А. Формирование базисного вейвлета в
задачах анализа музыкальной информации // Молодежь и современные
информационные технологии: Сборник трудов V Всеросс. научно-практ. конф.
студентов, аспирантов и молодых ученых, 27 фев. — 1 мар. 2007 г. — Томск: Издво ТПУ, 2007. — С. 179—181.
7. Кочегурова Е.А., Фадеев А.С. Вейвлет анализ в задаче идентификации
музыкальной информации // Молодежь и современные информационные
технологии: Сб. трудов IV Всеросс. научно-практ. конф. студентов, аспирантов и
молодых ученых 28 фев. — 2 мар. 2006 г. — Томск: Изд-во ТПУ, 2006. — С. 149—
151.
8. Фадеев А.С., Кочегурова Е.А. Выбор вейвлет-функций для анализа музыкальной
информации // Современные техника и технологии: Труды XII Междунар. научнопракт. конф. студентов и молодых ученых — г. Томск, 26—30 мар. 2007 г. —
Томск: Изд-во ТПУ, 2006 — Т. 2. — С. 194—196.
9. Фадеев А.С., Кочегурова Е.А. К вопросу о преобразовании музыкальных форматов
// Современные проблемы информатизации в моделировании и программировании:
Труды XI Междунар. открытой научн. конф. — г. Воронеж, нояб. 2005 г. — янв.
2006 г. — Вып. 11. — Воронеж: Научная книга, 2006. — С. 255—257.
Выводы
Диссертация Фадеева Александра Сергеевича «Идентификация музыкальных
объектов на основе непрерывного вейвлет-преобразования» является законченной
научной работой, выполненной на актуальную тему. Диссертация обобщает
самостоятельные исследования автора.
При выполнении диссертационной работы Фадеев Александр Сергеевич проявил
себя зрелым научным работником, способным ставить и решать сложные теоретические
задачи, проводить экспериментальные исследования.
Расширенное заседание кафедры рекомендует диссертационную работу Фадеева
Александра Сергеевича «Идентификация музыкальных объектов на основе непрерывного
вейвлет-преобразования» к защите на диссертационном совете Д 212.269.06 при Томском
политехническом университете на соискание ученой степени кандидата технических наук
по специальности 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации
(отрасль: промышленность).
Зав. кафедрой АиКС
_____________ Г.П. Цапко
Секретарь кафедры
_____________ Е.А. Кочегурова