Transcript ملیحه مولایی سمینار درس مدلسازی سیستم های بیولوژیکی استاد مربوطه

‫ملیحه موالیی‬
‫سمینار درس مدلسازی سیستم های بیولوژیکی‬
‫استاد مربوطه ‪ :‬دکتر فرزاد توحید خواه‬
‫دانشکده مهندسی پزشکی‬
‫دانشگاه صنعتی امیرکبیر‬
‫تشکر‬
‫با تشکر از دکتر توحیدخواه که پایان نامه آقای ایوب دلیری و خانم سمیه‬
‫شاهسوارانی را در اختیارم قرار دادند که مطالب این دو پایان نامه‬
‫نقش بسزایی را در سمینار من دارند‪.‬‬
‫‪ ‬گفتار و نقش آن در زندگی انسان‬
‫‪ ‬نقش بخش های مختلف بدن در تولید گفتار‬
‫‪ ‬مکانیزم تولید گفتار‬
‫‪ ‬انواع تحریک مجرای صوتی‬
‫‪ ‬مدلسازی تارهای صوتی‬
‫‪ ‬مدلسازی مجرای صوتی‬
‫‪ ‬مدل نهایی مجرای صوتی‬
‫از ویژگی های منحصر به فرد انسان که نقش مهمی‬
‫در رشد فردی و اجتماعی انسان بازی می کند‪.‬‬
‫هرگونه بی نظمی در آن آثار مهمی در روابط‬
‫اجتماعی و عواطف انسان دارد‪.‬‬
‫نقش بخش های مختلف بدن در تولید گفتار‪:‬‬
‫‪ ‬عملگرهای صوتی‪:‬دیافراگم‪ ،‬ریه وعضالت سینه‪ ،‬تارهای صوتی‪ ،‬دهان‪،‬‬
‫زبان‪ ،‬فک و لب ها‬
‫‪ ‬مراکز مغزی مرتبط با تولید گفتار‪ :‬ناحیه ورنیکه‪ ،‬ناحیه بروکا‪ ،‬مخچه‪،‬‬
‫عقده های قاعده ای‬
‫در حالت کلی مسیر صوتی به سه بخش زیر تقسیم می شود ‪:‬‬
‫‪ ‬شش ها و نای‬
‫‪ ‬حنجره و تارهای صوتی‬
‫‪ ‬فضای دهان و حلق‬
‫‪ ‬ناحیه ورنیکه‪ :‬مسئول درک گفتار‬
‫‪ ‬ناحیه بروکا‪ :‬تولید فرمان های عصبی برای تولید گفتار‪ ،‬کنترل حرکت‬
‫زبان‪،‬لبها و فک‪.‬‬
‫اتصال ناحیه بروکا و ورنیکه‬
‫از طریق اعصاب کمانی‬
‫‪ -1‬پردازش زبانی‪ :‬محتوای گفتار در مغز به سمبل های آوایی تبدیل می شوند‬
‫‪ -2‬تولید فرمان های حرکتی از مرکز حرکتی مغز به سمت اندام های صوتی‬
‫‪ -3‬حرکات هماهنگ اندام های صوتی بر پایه فرمان های ارسال شده‬
‫‪ -4‬انتشار هوای فرستاده شده از سمت ریه ها به صورت گفتار‬
‫برخی از دالیل پیچیدگی تحلیل سیستم تولید گفتار ‪:‬‬
‫‪ ‬غیر یکنواختی تغییرات داخل مجرای صوتی با زمان و طول مجرا‬
‫‪ ‬تضعیف به دلیل انتقال حرارت و اصطکاک در دیواره مجرای صوتی‬
‫‪ ‬انعطاف پذیری دیواره مجرای صوتی‪....‬‬
‫منبع تحریک در سیستم تولید گفتار ‪ :‬شش ها و تارهای صوتی (ایجاد فلوی‬
‫مناسب برای مجرای صوتی)‬
‫انواع منبع تحریک ‪:‬‬
‫‪ ‬تحریک واکدار ‪ :‬حرکت متناوب تارهای صوتی و تولید یک جریان هوای‬
‫شبه متناوب‬
‫‪ ‬تحریک بی واک ‪ :‬جریان توربوالنسی هوا مانند نویز که توسط حنجره‬
‫منتقل می شود‪.‬‬
‫مدلسازی تارهای صوتی‬
‫سیکل کامل نوسان تارهای صوتی‬
‫مدلسازی تارهای صوتی‬
‫جرم‪ :‬جرم تارهای صوتی‬
‫فنر‪ :‬خاصیت االستیکی تارها‬
‫دمپر‪ :‬ویسکوزیته بافت‬
‫ایراد‪ :‬تنها جابجایی خارجی تارهای‬
‫صوتی را نشان می دهد و نمی تواند‬
‫حرکت موج گونه تارهای صوتی مدل کند‪.‬‬
‫مدلسازی تارهای صوتی‬
‫فنر و دمپر بین دو جرم ‪ :‬وابستگی بین نیروها‬
‫‪ ‬مدلسازی حرکت موج گونه تارهای صوتی‬
‫ایراد‪ :‬دو بعدی بودن و عدم مدلسازی‬
‫قسمت بدنه تارهای صوتی‬
‫مدلسازی تارهای صوتی‬
‫مطابق با آناتومی تارهای صوتی‬
‫مدل لوله با سطح مقطع متغیر با زمان‬
‫‪ :P‬فشار‬
‫‪ :u‬فلوی حجمی‬
‫‪ :A‬سطح مقطع لوله‬
‫مدل مجرای صوتی‬
‫مدل تکمیل شده لوله با در نظر گرفتن مدل عضالت و فرمان های‬
‫عصبی و معادالت آن ‪:‬‬
‫‪ :F‬اثر فرمان عصبی‬
‫تابع تبدیل نهایی با درنظر گرفتن تاخیر‪:‬‬
‫‪ ‬فیزیولوژی گفتار‬
‫‪ ‬مکانیزم تولید گفتار‬
‫‪ ‬مدلسازی تارهای صوتی‬
‫‪ ‬مدل مجرای صوتی‬
‫‪ ‬مدل نهایی سیستم تولید گفتار‬
‫‪ ‬پایان نامه کارشناسی ارشد آقای ایوب دلیری“مدلسازی عصبی –‬
‫عضالنی سیستم تولید گفتار“‬
‫‪ ‬پایان نامه کارشناسی ارشد خانم سمیه شاهسوارانی ”مدلسازی‬
‫یادگیری در تولید گفتار در سطح حرکتی“‬
‫‪ Matti Airas “methods and studies of laryngeal voice‬‬
‫”‪quality anallysis in speech prodution‬‬
‫‪production‬‬
‫‪speech‬‬
‫‪“human‬‬
‫‪ Masaaki‬‬
‫‪Honda‬‬
‫”‪mechanisms‬‬
‫با تشکر از توجه شما عزیزان‬
‫؟‬