马昕

一、个人简介:

导师风采:

马昕,副教授,硕士生导师,山东省声学学会理事,中国声学学会会员,20057月于中科院声学所信号与信息处理专业毕业获工学博士学位。同年受聘山东大学信息学院信号处理与计算机应用研究所讲师,2009年受聘为副教授,主持国家自然科学基金、山东省自然科学重点基金等项目多项,主持横向项目多项,并作为主要成员参与多项国家及省部级项目以及横向项目。

当前主要从事人工智能,声音信号处理,光电传感器设计与应用等方向的研究与教学工作, 本科语音信号处理,研究生课程模式识别与人工智能,生物信息信号处理,电子设计自动化课程负责人。

 

本科教学课程:

《数学物理方法》、《语音信号处理》、21世纪光电技术》、DSP原理与应用》、《高级编程技术》

研究生教学课程:

《模式识别与人工智能》、《生物信息信号处理》、电子设计与自动化》

论著:

《DSP原理与应用教程》,科学出版社,2008 副主编

 

二、研究方向:

1、语音信号处理

语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科,是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。同时,语言也是人与机器之间进行通信的重要工具,它是一种理想的人机通信方式,因而可为信息处理系统建立良好的人机交互环境,进一步推动计算机和其他智能机器的应用,提高社会的信息化程度。语音识别就是其中的研究重点之一,语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别有两种含意,第一种是将口述语言逐字逐句地转换为相应的书面语言,第二种则是对口述语言所包含的要求或询问作出正确地响应,而不拘泥于将所有词正确转换为书面文字。作为专门的研究领域,语音识别又是一门交叉学科,它与声学、语音学、语言学、数字信号处理理论、信息论、计算机科学等众多学科紧密相连。语音识别的关键技术包括特征参数提取技术、模式匹配准则及模型训练技术、语音技术单元选取。近几年来,借助机器学习领域深度学习研究的发展,以及大数据语料的积累,语音识别技术得到突飞猛进的发展。将机器学习领域深度学习研究引入到语音识别声学模型训练,使用带RBM预训练的多层神经网络,极大提高了声学模型的准确率。在此方面,微软公司的研究人员率先取得了突破性进展,他们使用深层神经网络模型(DNN)后,语音识别错误率降低了30%,是近20年来语音识别技术方面最快的进步。

2、仿生声学

Bionic acoustics is the Branch of biophysics studying sound mechanism, the characteristics of acoustic signal, the receiving, processing and recognition of vocal and auditory animals, animal communication and sonar system, as well as a variety of animal acoustic behavior. Our research group mainly studies the ultrasonic localization based on bat bionic ear. As an important branch of the antenna, the acoustic antenna is an indispensable aspect of acoustic location technology. The echo-location of bats can make the bats have flexible movement under the dark and complex environment. Previous research has found that a brown long-eared bat(Plecotus auritus) ear has complex structures, which play an important role in echolocation. Using the FEM(finite element method) simulation in its frequency range of the model of the bat ear, it can obtain the near-field and far-field sound pressure data of the model. From far field sound pressure data, the structure of the bat ears gives the model frequency scanning characteristics in the angular direction of spherical coordinates within a certain frequency range, the frequency scanning characteristic of the bat ear model was obtained, but there is no significant change in the direction of azimuth. It can be seen that the ear model of the brown long-eared bat is equivalent to a spatial filter in a certain frequency range. This plays an important role in the study of bat localization mechanism. We can conduct experiments on the basis of this research of the location mechanism of bat, the transfer function of bat ear and performing structural simulation calculation.

3、模式识别人工智能

人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。一种是采用传统的编程技术,使系统呈现智能的效果,而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法(ENGINEERING APPROACH),它已在一些领域内作出了成果,如文字识别、电脑下棋等。另一种是模拟法(MODELING APPROACH),它不仅要看效果,还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。遗传算法(GENERIC ALGORITHM,简称GA)和人工神经网络(ARTIFICIAL NEURAL NETWORK,简称ANN)均属后一类型。遗传算法模拟人类或生物的遗传-进化机制,人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。

 

三、科研项目:

目前正在承担的项目:

1、国家自然科学基金“基于蝙蝠仿生耳的远距离非接触式设备故障检测与诊断技术问题研究”

2、山东省重点研发基金:仿蝙蝠移动机器人超声导航系统关键技术研究

3、其它项目

 

已完成的科研项目:

12009.12~2011.12,主持山东省博士后择优资助:标准普通话快速识别算法及其硬件实现研究。

参与的科研项目:

12006.12~2009.12,国家科技支撑计划子课题:非煤矿山典型灾害预测控制关键技术研究与示范工程-光纤声发射及地压检测关键技术研究

22007.12~2010.12,山东省自然科学基金:脑电图时频空三域多特征提取和识别的方法研究

32006.12~2009.12,山东省自然科学基金:用于矿震监测的光纤分布式高精度振动传感系统的研究

42008.12~2011.12 国家自然科学基金:基于非对称分布反馈光纤激光器技术的声波振动传感器

5.山东省中青年科学家奖励基金基金“基于光纤激光技术的丰富音感知仿生耳系统研究”

 

横向项目:

12007.12~2008.12,光纤激光器与探测模块的开发 山东省科学院

22010.06~2011.06,变电站设备音频检测系统 国家电网中心

3、多尺度资料联合地层吸收衰减研究及应用

 

四、论文与专利:

部分论文:

(1) Xin Ma* , Ting Li, Hongwang Lu, The acoustical role of vocal tract in the horseshoe  bat, Rhinolophus pusillus, Journal of The acoustical Society of America, 2016, 13931264 ~ 1271

(2)李庭马昕*,马铁菊头蝠声道声学特性的数值分析,声学学报,2015405):710 ~ 716

(3) Xin Ma* , Jun Chang, Zongliang Wang, Weijie Wang, Weijie Wang, Ting Li, Multiple Reference Points Temperature Interrogating Method for Distributed Temperature Sensor, IEEE. Sensors Journal, 2014, 163(7): 295-301

(4) Xin Ma* , Fang Ju, Jun Chang*, Weijie Wang, Zongliang WangDual reference point temperature interrogating method for distributed temperature sensor, Laser Phys. Lett., 2013, 10: 102–105

(5) Qiang Wu, Ju Liu, Xin Ma* , Deling RanLatent NonSmooth Representations for Suppression of Acoustic Noisy Components Based on Multilinear Analysis, Journal of Computational Information Systems, 2013, 9(5): 1783–1790

(6) Xin Ma*, Weidong Zhou Speech feature extraction based on wavelet modulation scale for robust speech recognition, (Lecture Notes in Computer Science Vol. 4233), 2006, p 499-505. (SCI)

(7) Xin Ma*,  Weidong Zhou, Fang Ju, Robust speech feature extraction based on dynamic minimum subband spectral subtraction, Lecture Notes in Control and Information Sciences Vol.345), 2006, p1056-61.(SCI) 

(8) Hongjie WanXin Ma, Xuebin LiWeidong Zhou, Fang Ju, Variational Bayesian learning for removal of sparse impulsive noise from speech signals, Digital Signal Processing, 2017.(SCI) 

部分会议论文:

(1)Ting Li, Xin Ma*, Numerical Research on the Acoustic Features of the Vocal Tract in a Horseshoe Bat, Rhinolophus Hipposideros, International Conference on Computer. Sciences and Application (CSA) IEEE. 2013, Wuhan, P.R. China, 2013.10.14-10.15

(2) Xin Ma*,  Weidong Zhou, Fang Ju, Robust Speech Recognition Based on AMS Spectrum Subtraction and Confidence Interval TestProceedings of ICISE Nanjing, P.R. China, 2009.012.26-28

(3) Xin Ma*,  Yuhua Peng, Dynamic Minimum Subband Spectral Subtraction and Its Application in Robust Speech Recognition, First International Conference on Innovative Computing, Information and Control, 2006, p 349-352(ISTP)

(4) Xin Ma*,  Weidong Zhou AMS Based Spectrum Subtraction with Confidence Interval Test. Proceeding of IFMBE 2008 p 389-391(EI,ISTP)

 

部分专利:

1201020547055.1基于拉曼反射光的测温方法及装置

2201020546859.X基于阵列光纤传感器的岩层识别装置

 

五、成员简介:

已毕业:

姓名

年级

毕业论文

现状

李庭

2011级研究生

菊头蝠声道声学特性的数值分析

中兴通信

高婷

2012级研究生

分布反馈光纤激光器的研究与放大优化

 

徐玉功

2014级研究生

基于流行学习的语音特征提取研究

解放军xx部队

华东升

2014级研究生

基于语音特征的变电站电力变压器故障检测

解放军xx部队

 

在读:

 

潘玉锋

1992.4月出生,山东临沂人。山东大学信息科学与工程学院2015级研究生。

 

毕业院校:山东师范大学

专业:集成电路工程

 

 

蒋佳霖

2015级山东大学信息科学与工程学院研究生,毕业于河南大学,专业集成电路工程。

研究方向:信号处理

获得荣誉:2015年三等学业奖学金,2016年二等学业奖学金2017年三等学业奖学金

喻娜娜

19927月出生,河南周口人。山东大学信息科学与工程学院2015级研究生。

本科毕业于吉林大学,本科专业通信工程。

研究方向:信号处理理论及应用技术。

兴趣爱好:看书、跑步

所获荣誉:2015年、2016年山东大学二等学业奖学金,2017年山东大学三等学业奖学金,2015年、2016年山东大学优秀研究生,2016年山东大学社会实践和校园文化先进个人。

 

殷东雷  

2015级信息科学与工程学院研究生

电子与通信工程专业

研究方向: 图像处理

兴趣爱好: 旅行、篮球

 

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张森

19939月出生,山东青岛人。山东大学信息科学与工程学院2016级研究生。

本科院校:山东大学

本科专业:电子信息工程

兴趣爱好:看书、跑步、游戏

研究方向:声信号处理

所获荣誉:2016年、2017年二等奖学金;合唱比赛三等奖

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程浩

19924月出生,湖北黄冈人,山东大学信息科学与工程学院电子科学与技术2016级研究生。本科毕业于武汉纺织大学,本科专业电子信息工程。

研究方向:语音识别

兴趣爱好:羽毛球、篮球等球类运动,健身、旅游、唱歌。

所获荣誉:2016年山东大学三等奖学金、2016年山东大学合唱比赛二等奖、2017年山东大学二等奖学金。

 

六、实验室风采:

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蝙蝠仿生耳模型超声定位实验

 

七、联系我们:

 

地址山东省济南市历城区山大南路27号 山东大学信息科学与工程学院

 

邮箱:max@sdu.edu.cn

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