Análisis del zapoteco mediante técnicas de reconocimiento de patrones

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Análisis del zapoteco mediante técnicas de reconocimiento de patrones

2012

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ProfesoresFabiola Margarita Martínez Licona y Alma Edith Martínez Licona

Resumen: La forma de comunicación oral es considerada como la más trascendental para el intercambio de ideas, pensamientos y hasta emociones; el lenguaje se forma a partir de un conjunto de unidades básicas para la comunicación denomindas fonema. Por sí mismos los fonemas carecen de significado, pero en combinación y presentados secuencialmente dan lugar a las palabras, con la particularidad de que un cambio en el orden de los fonemas da lugar a un cambio en el significado de la palabra. Para el español los fonemas se dividen en dos grandes grupos bien diferenciados: vocales y consonantes. Desde el punto de vista acústico la vocal se origina a partir de un solo generador periódico situado en un extremo del resonador bucal (cuerdas vocales) y se caracteriza por carecer de obstáculos ya que presenta una regularidad en los formantes de frecuencia y, desde el punto de vista perceptivo, por ser un sonido muy claro. La consonante se origina o se modifica a partir de un generador localizado en un lugar distinto al de las vocales y presenta antiresonancias que influyen en la amplitud y distribución de los formantes de frecuencia; sus características son la presencia de obstáculos en la articulación y la irregularidad en la distribución de los formantes. Los sonidos del español se pueden clasificar de otras maneras atendiendo criterios acústicos, de articulación, de percepción, etc.  Si bien se conoce al detalle las características del español para desarrollar sistemas de análisis, esto no se cumple para otros lenguajes que se hablan en México y que forman parte de la herencia precolombina. Los zapotecos se llaman a sí mismos binnizá (binni, gente; zá, nube: gente que proviene de las nubes), bene xon, o ben’zaa, dependiendo de la región en que habiten. Fueron los mexicas quienes los denominaron zapotecatl, término que se deformó con la presencia española en su territorio y derivó en zapotecos. Se concentran principalmente en el Estado de Oaxaca, distribuidos en cuatro áreas geográfico-culturales: el Istmo de Tehuantepec, los Valles Centrales, la Sierra Norte de Oaxaca y la Sierra Madre del Sur. Son asimismo el grupo étnico más profuso de la entidad, y el tercer grupo indígena más numeroso del país. La lengua zapoteca se deriva del otomangue, por lo que está emparentada con algunas de las lenguas habladas en el centro del país, como el otomí, mazahua y pame. El zapoteco es una lengua tonal, es decir, que mediante la emisión de tonos altos, medios y bajos o bien ascendentes y descendentes, se establecen los diversos significados. Dada su característica acústica así como a su importancia dentro de las lenguas indígenas su estudio desde la prespectiva del análisis del habla resulta atractivo para la aplicación de métodos de análisis de señales. El proyecto se avocará al estudio del zapoteco como lenguaje a partir del análisis de la señal de habla de manera análoga al caso del español. Para tal fin se harán uso de técnicas de procesamiento de señales y de reconocimiento de patrones a fin de obtener información relevante del lenguaje desde la perspectiva de las tecnologías del habla.

Objetivo general

  • Analizar el lenguaje zapoteco desde la perspectiva de las tecnologías del habla

Objetivos específicos

  • Desarrollar una base de datos en zapoteca para el análisis de la señal de habla
  • Seleccionar los componentes acústicos, frecuenciales y paralingüísticos de la señal del habla en zapoteco para el análisis
  • Desarrollar el análisis del zapoteco como señal del habla a partir de los componentes seleccionados

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Sistemas de recomendación

2012

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ProfesorDr. John Goddard Close

Resumen: En Internet existen muchos sitios especializados que ofrecen una gran cantidad de productos y/o servicios para su consumo, lo cual causa conflictos al usuario cuando requiere adquirir uno de ellos de entre tantas opciones; una buena opción para resolverlos son los sistemas de recomendación (SR). Los SR son herramientas y técnicas de software que proporcionan sugerencias a un usuario sobre artículos que le pueden servir. El tipo de sugerencia que ofrecen los SR podría ser acerca de qué película ver, qué música escuchar, qué bien comprar, o qué noticia en línea leer. Los sistemas de recomendación generan información personalizada para cada uno de sus usuarios, mediante el supuesto de que las personas que tuvieron una opinión similar en el pasado continuarán teniendo los mismos gustos en el futuro. Los SR están creciendo rápidamente en Internet, y han evolucionado de ser meras adiciones interesantes de sitios dedicados al comercio electrónico, a convertirse a veces en el negocio principal. Algunos retos que se presentan en los sistemas de recomendación son: producir una recomendación exacta, manejar varias recomendaciones eficientemente y enfrentar el crecimiento del número de participantes en el sistema, obteniendo así un sistema de recomendación de calidad.

Objetivo general

  • Encontrar métodos adecuados para los sistemas de recomendación mediante la aplicación de técnicas de aprendizaje maquinal

Objetivos específicos

  • Evaluar el desempeño de distintas técnicas de aprendizaje maquinal en el contexto de sistemas de recomendación
  • Desarrollar e implementar algún modelo híbrido para mejorar la calidad de recomendación en un SR

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Un sistema de texto-a-habla expresivo en español

2012

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ProfesoresDr. John Goddard Close y Alma Edith Martínez Licona

Resumen: Un sistema texto-a-habla (TTS) es un sistema computacional que convierte texto en habla; para realizar esta función el TTS requiere dos etapas: al principio un módulo (llamado front end) que analiza el texto y lo convierte en una especificación lingüística, y posteriormente otro módulo que toma esta especificación lingüística y la cambia a una forma de onda sintetizada. La especificación lingüística contiene información fonémica y prosódica, usualmente dando una lista de los fonemas que aparecen en el texto y un conjunto de detalles sobre cómo se debe pronunciar. Estos detalles vienen en forma de valores de ciertos parámetros importantes como son la frecuencia fundamental f0 (llamada pitch), la duración, la calidad de voz y la articulación. A la fecha, los TTS han sido utilizados en muchas aplicaciones como son la lectura de correos electrónicos y libros, y prometen formar parte importante en una interacción máquina-humana más natural. Sin embargo, los humanos no hablan sin emoción, y hasta el momento, los sintetizadores actuales usualmente no la incorporan quizá en gran medida por la complejidad de expresión vocal humana. El hecho de añadir emoción, como felicidad, tristeza o enojo al habla sintetizada favorece la experimentación con la emulación del habla para hacerla más agradable y además ofrece la posibilidad de generar señal de voz con emoción para fines del reconocimiento de emoción en el habla. Este proyecto pretende desarrollar un sistema de TTS expresivo en español usando parámetros prosódicos modelados con técnicas de aprendizaje maquinal, como los árboles de decisión, aplicado a una base de datos emocionales en español.

Objetivo general

  • Desarrollar un sistema TTS expresivo en español

Objetivos específicos

  • Implementar en python el <em>front end</em> de un TTS en español
  • Aplicar técnicas de aprendizaje maquinal para modelar ciertos parámetros prosódicos importantes para lograr la incorporación de emociones en un TTS
  • Integrar lo anterior en una versión modificada de emofilt

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Apoyo en la toma de decisiones en redes inalámbricas cognitivas

2012

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ProfesoresDra. Reyna Carolina Medina Ramírez y Dr. Enrique Rodríguez de la Colina

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. La toma de decisiones para la movilidad y compartición de información son fundamentales en un sistema de radio inteligente.

Objetivo general

  • Diseñar y construir una aplicación como apoyo a la toma de decisiones en la transmisión de datos en redes inalámbricas cognitivas.

Objetivos específicos

  • Proponer los criterios necesarios para seleccionar una interfaz de comunicación inalámbrica para una aplicación de redes inalámbricas cognitivas
  • Diseñar y programar un algoritmo para la toma de decisiones
  • Identificar y programar en Android las interfaces de los dispositivos de hardware de comunicación (Wi-Fi, bluetooth, celular)

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Codificación digital y técnicas de espectro expandido para redes inalámbricas cognitivas

2012

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ProfesorDr. Enrique Rodríguez de la Colina

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. El uso de técnicas de espectro expandido se ha utilizado como una opción de coexistencia entre usuarios licenciados y sistemas de radio cognitivo. Estas técnicas permiten una transmisión con niveles de potencia más bajo que las modulaciones convencionales al expenderse en el dominio de la frecuencia. Las redes de radios cognitivas dependen del aprovechamiento dinámico del espectro y por lo tanto deben de adaptar sus parámetros correspondientes al espectro radioelectrico utilizando técnicas digitales entre otras.

Objetivo general

  • Diseñar y explorar técnicas de comunicación digital de espectro expandido para su uso en el acceso dinámico del espectro

Objetivos específicos

  • Explorar distintas técnicas para compartir de forma más eficiente el espectro radioeléctrico

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Simulación de algoritmo para acceso al medio en redes inalámbricas cognitivas

2012

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ProfesoresDr. Enrique Rodríguez de la Colina y Dr. Michael Pascoe Chalke

Resumen: Actualmente existe una administración del espectro radioeléctrico que otorga licencias para operar en frecuencias fijas. Esta asignación fija de frecuencias, ha provocado escasez de bandas de frecuencia libres para operar nuevos servicios. La optimización de la distribución del espectro se ha planteado con el desarrollo de Radios Cognitivos, que es un modelo de las comunicaciones inalámbricas, en donde los dispositivos de comunicación adaptan sus parámetros de operación para comunicarse eficientemente, evitando interferencias con otros dispositivos. Asimismo se requiere de nuevas técnicas de acceso al medio (MAC) para optimizar los recursos de espectro libre cuando se comparte entre varios usuarios.

Objetivo general

  • Optimizar y programar un modelo de acceso al medio (MAC) para Redes Inalámbricas Cognitivas en el tema específico de acceso oportunista y dinámico del espectro (DSA)

Objetivos específicos

  • Estudiar estrategias para compartir de forma eficiente el espectro radioeléctrico
  • Simular algoritmos de acceso al medio para redes inalámbricas cognitivas

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Manejo de la calidad de servicio de extremo a extremo en una arquitectura multimedia basada en ontologías

2012

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ProfesoresDr. Ernesto Expósito (INSA, Toulouse, Francia) y Dr. Luis Martín Rojas Cárdenas

Resumen: Las Home Network (HN) son redes de datos de uso casero en donde cohabitan dispositivos de diferente naturaleza y sobre los cuales operan usuarios con requerimientos variados. Una característica común, en la mayor parte de los casos, es que las comunicaciones externas a la HN pasan por un solo enlace, el cual no distingue, ni la naturaleza, ni los requerimientos de comunicación intrínsecos a cada flujo de datos. Bajo estas condiciones, las aplicaciones comprometidas a respetar tiempos precisos de presentación (o time constrained applications) son incapaces de funcionar correctamente cuando sus datos comparten los recursos del enlace con datos de aplicaciones sin compromisos temporales de presentación; también llamadas aplicaciones elásticas. En efecto, en un ambiente regido por protocolos clásicos, no hay mecanismos para repartir los recursos a favor de quien requiere una mejor calidad de servicio (QoS: Quality of Service), es decir, a favor de las aplicaciones a tiempo de presentación comprometido. El problema ha sido abordado desde hace un tiempo utilizando modelos semánticos, también conocidos como ontologías, los cuales caracterizan las tanto las necesidades de QoS de las aplicaciones, como de la Calidad de Experiencia (QoE: Quality of Experience) percibida por el usuario. Estos modelos se emplean para crear mecanismos de mapeo y de control de la QoS con el fin de balancear y distribuir de una manera inteligente los recursos de comunicación comunes a la HN. El trabajo de tesis que se propone en este documento adopta la arquitectura conocida como MODA (Multimedia Ontology Driven Architecture) para abordar el caso del control de la QoS entre HN.

Objetivo general

  • Estudiar el manejo de la calidad de servicio de extremo a extremo en una Arquitectura Multimedia basada en Ontologías

Objetivos específicos

  • Proponer una arquitectura para el control de la QoS de comunicaciones entre dos HN
  • Evaluar la propuesta por medio de simulación.

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Evaluación de handover proactivo con respecto a un servicio de video RTSP

2012

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ProfesorDr. Luis Martín Rojas Cárdenas

Resumen: La infraestructura de comunicación IP clásica no fue diseñada para soportar sistemas móviles. Así, con el fin de satisfacer los requerimientos de las aplicaciones móviles, en particular aquéllas de carácter multimedia, múltiples arquitecturas han sido propuestas. Entre las más importantes podemos citar, mobile IP, SIP (Protocolo de inicio sesión) y MIH (traspaso o handover independiente, de medios). Sin embargo, a pesar de estos avances, aun existen problemas con la duración del proceso handover y sus consecuencias naturales: la pérdida de paquetes. Los principales causantes de este problema han sido identificados como siendo: los procedimientos para asignación de direcciones cuya operación es excesivamente lenta (al rededor de 1 segundos como en el caso del Dynamic Host Configuration Protocol o DHCP), un intercambio excesivo de paquetes durante el proceso de señalización y el tiempo que toma reestablecer la ruta de entrega a la nueva posición del equipo móvil. Aunque estos problemas han sido ampliamente analizados y tratados, se sigue buscando un mejor desempeño para el proceso de handover. En este proyecto se propone evaluar una arquitectura proactiva para el manejo de handover cuando el móvil tiene una sesión RTSP (Real Time Stream Protocol) de video a la demanda.

Objetivo general

  • Evauluar el handover para comunicaciones en tiempo real.

Objetivos específicos

  • Programar un protocolo que integre un handover para comunicaciones en tiempo real.
  • Comparar el desempeño de nuestra propuesta con el de otros trabajos recientes.

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Desarrollo de un modelo de movilidad para simulación de redes inalámbricas

2012

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ProfesorDr. Miguel López Guerrero

Resumen: Los estudios de evaluación de desempeño para comunicaciones móviles utilizan frecuentemente el método de evaluación por simulación numérica. Así, se tienen que implementar modelos de simulación que tratan de representar de la manera más fiel posible la serie de interacciones que se llevan a cabo durante el proceso de la comunicación. En estos modelos existen una serie de componentes que se tienen que desarrollar, probar e implementar. Uno de ellos es un modelo que represente la movilidad de los usuarios que transitan a través del área de cobertura de una red inalámbrica. A fin de modelar la movilidad de los usuarios se han propuesto diversos modelos. Uno de ellos muy utilizado es el modelo de movilidad random walk. Aunque este modelo tiene varios aspectos atractivos, desde el punto de vista teórico, no es un considerado como un modelo realista. Por esta razón y a fin de mejorar la fidelidad con la que se representa el movimiento de los usuarios, se han propuesto otros modelos entre los que destaca el modelo random way point. Este modelo se apega más a la realidad, pero tiene muchas desventajas. Dos de ellas relevantes son que la distribución espacial estacionaria de los nodos y su velocidad promedio se alcanzan después de un cierto tiempo de simulación, que puede ser excesivamente largo. El propósito de este proyecto es desarrollar un modelo de movilidad para estudios de simulación de redes inalámbricas basado en el modelo random way point; pero que tenga características deseables como las del modelo de movilidad random walk.

Objetivo general

  • Proponer un modelo de movilidad que mejore las propiedades exhibidas por el modelo random way point

Objetivos específicos

  • Proponer un modelo de movilidad sólidamente fundamentado
  • Programar un modelo de simulación de la propuesta
  • Evaluar el desempeño del algoritmo propuesto
  • Reportar de manera idónea los resultados de la investigación

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Cancelación de ruido en señales de voz

2012

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ProfesorDr. Fausto Casco Sánchez

Resumen: La cancelación de ruido adaptiva se usa con frecuencia para separar una señal de voz de un ambiente ruidoso. Una forma de eliminar el ruido es a través de filtros adaptables. Un filtro adaptable está constituido por un filtro digital más un algoritmo de adaptación. Un algoritmo muy usado es el NLMS (normalized least mean square), sin embargo este algoritmo no tiene buena convergencia. Por esto se propone investigar sobre un algoritmo con buen tiempo de convergencia y bajo error residual, de forma que la señal de voz ruidosa se recupere satisfactoriamente. En este proyecto de investigación se realizará una evaluación de los algoritmos más eficientes, también se revisará su descripción y estructura El alumno es responsable de una investigación documental para proponer una mejor opción. El algoritmo propuesto se probará vía simulación

Objetivo general

  • Propuesta de un algoritmo de filtrado adaptable a través de una estructura FIR, que mejore el rendimiento logrado por los algoritmos basados en el NLMS.

Objetivos específicos

  • Reportar el estado del conocimiento en la materia.
  • Analizar a través de la teoría de los filtros adaptables una propuesta de mejora a los algoritmos basados en el NLMS. Experimentalmente se probará el algoritmo vía simulación.