时间序列建模问题因有着重要的应用价值已经成为机器学习领域的研究热点之一.循环神经网络(recurrent neural network,RNN)是近年来时间序列建模的一个重要工具.但是,现有循环神经网络无法处理长时依赖关系的时序数据,也没有在频域对时间序列数据的特征模式进行建模.对于那些包含长时依赖且频率成分丰富的时序数据,这2个问题大大限制了现有循环神经网络的性能.针对这些问题,提出了时频联合长时循环神经网络(long term recurrent neural network with state-frequency memory,LTRNN-SFM),通过将传统循环神经网络隐藏层的状态向量替换为状态频率矩阵,实现对时间序列的时域特征和频域特征的联合建模.同时,通过解耦隐藏层神经元、引入ReLU(rectified linear unit)激活函数和权重裁剪,该模型可以有效避免梯度消失和梯度爆炸问题的干扰,使得深层网络训练更加容易、网络记忆周期更长.实验表明:时频联合长时循环神经网络在处理长时依赖且频率成分丰富的时序数据上,取得了最好的性能.
传统人脸识别算法通常把光照处理和姿态校正作为两个相对独立的处理过程,难以取得全局最优识别性能.针对该问题,本文根据人脸的非刚体特性,将仿射变换和分块思想融入线性重构模型中,提出了一种基于仿射最小线性重构误差(Affine Minimum Linear Reconstruction Error,AMLRE)的人脸识别算法,在处理光照问题的同时能够补偿姿态变化造成的局部区域对齐误差,以获得更好的全局识别性能.在公共数据集上的实验结果表明,本文提出的算法对光照和姿态有很好的鲁棒性,同时与现有的人脸识别算法相比,本文的算法具有更高的识别率.
