Seinverwerking en Masjienleer
Die Seinverwerkingsafdeling (ook liefdevol na verwys as die DSP-afdeling danksy sy voorliefde vir die digitale oplossing van probleme) werk in 'n verskeidenheid gebiede wat die manipulasie van inligtingdraende seine behels. Die afdeling bestaan uit beide diegene wat spesialiseer in die oordrag van sulke seine oor groot afstande (Telekommunikasie) en deur komplekse netwerke (Netwerkteorie), en diegene wat belangstel in die ontginning en inbedding van die inligting in die sein – of dit nou digitale data (Digitale Kommunikasie en Media) of natuurlike seine soos spraak (Spraakverwerking) en beelde (Beeldverwerking) is.
'n Besoeker wat die Seinverwerkingsafdeling se DSP-laboratorium wil vind, word aangemoedig om die ryk aroma van vars gebroude filterkoffie te volg, die stof wat ongeveer 30 nagraadse navorsers in ons goed toegeruste laboratoriums aandryf. Aangesien soveel van ons navorsing die manipulasie van inligting behels, is die hoofwerkarea 'n groot rekenaarnetwerk wat Ubuntu Linux gebruik. Die afdeling onderhou ook drie kleiner laboratoriums vir gespesialiseerde toerusting- en hardeware-ontwikkeling. Vyf voltydse fakulteitslede hou toesig oor die navorsingspoging.
Die aktiwiteite in die Seinafdeling kan in vyf primêre navorsingsareas verdeel word, elk met sy eie projekte en personeellede.
- Kontakpersoon: Prof. TR Niesler: [email protected] OF Tel: +27-21-808 4118
Spraakverwerking
Spraak is die tipe sein wat mense verkies om te gebruik wanneer hulle direk met mekaar interaksie het. Gevolglik kan ons interaksie met rekenaars en ander masjiene aansienlik verbeter word as hulle ook natuurlike spraak kan interpreteer en genereer. Die afdeling se navorsing fokus op die ontwikkeling van seinverwerkings- en patroonherkenningstegnieke om in spraak- (en ook beeld-) verwerking toe te pas. Toepassings sluit in spraakherkenning, biometrie en telekommunikasie. Die navorsingspan maak gebruik van algemene statistiese masjienleertegnieke. Sagteware-ontwikkeling word hoofsaaklik in C++ gedoen en is diep gewortel in objekgeoriënteerde ontwerpbeginsels.
Die afdeling konsulteer gereeld vir die industrie. Huidige en onlangs voltooide projekte sluit in:
- Die African Speech Technology DACTS-innovasiefondsprojek
- Die Naval Interactive Reference Dictionary
- Afrilator: 'n Engels-Afrikaanse Spraakvertaler
- Engels-isiXhosa Spraakvertaling
As jy nou die DSP-laboratorium sou binnestap, sou jy waarskynlik mense sien wat aan verwante onderwerpe werk, soos spraaksintese, teks-na-spraak-tegnologie, spraakherkenning, outomatiese spraakvertaling, sprekeridentifikasie en -verifikasie, spraaksoekinstrumente, en selfs maniere om 'n spreker se natuurlike stem in 'n nuwe een te omskep.
Ons het onsself internasionaal onderskei in Spraakverwerking: die Amerikaanse Nasionale Instituut vir Standaarde en Tegnologie (NIST) bied elke jaar verskeie internasionale evaluasies/kompetisies aan om die stand van die kuns in verskeie velde te meet. Hierdie evaluasies lok inskrywings van sterk navorsingsgroepe van van die bekendste universiteite en nywerhede wêreldwyd. Sedert 2002 het die Seinverwerkingsafdeling aan verskeie van hierdie evaluasies deelgeneem, hoofsaaklik op die gebied van sprekerherkenning, maar ook in taalidentifikasie en gesproke onderwerpherkenning. Ons het deurgaans goed gevaar in hierdie evaluasies.
- Prof. TR Niesler en Prof. H Kamper is aktief betrokke by die navorsing.
Beeldverwerking
Seine hoef nie net spannings of klanke te wees wat mettertyd verander nie – hulle kan ook kleure en intensiteite wees wat oor twee- of driedimensionele ruimte verander. Daarom het die Seinafdeling ook 'n belangstelling in die verwerking van werklike beelde, soos handgeskrewe handtekeninge en karakters, of foto's en video's van gesigte en beweging. Hierdie werk word in samewerking met die Toegepaste Wiskunde-navorsingsgroep gedoen.
- Prof. JA du Preez en Prof. BM Herbst (Departement Wiskundige Wetenskappe) is aktief betrokke by die navorsing.
Satellietkommunikasie
Ruimtegebaseerde kommunikasiestelsels is besonder interessant en uitdagend, aangesien hulle buitengewoon robuust moet wees, betroubaar moet werk op lae krag en 'n hoë-latensie skakel, en Doppler-verskuiwing en -straling moet hanteer. Die Seinverwerkingsafdeling was betrokke by twee loonvragte op die Sumbandila-satelliet, en werk reeds aktief aan substelsels vir toekomstige Suid-Afrikaanse satelliete. Navorsing in hierdie omgewing bied nagraadse studente die geleentheid om hulself te verdiep in die ontwikkeling van 'n volledige kommunikasiestelsel – van konseptualisering en begroting, deur ontwerp en implementering, tot die toetsing en inbedryfstelling van 'n funksionele ruimtegebaseerde kommunikasiestelsel. Die projekte is ook geneig om samewerkend van aard te wees, met navorsers wat skouer aan skouer werk met ervare ingenieurs in die akademie en industrie.
- Dr R Wolhuter is aktief betrokke by die navorsing.
- Navorsingsvennote sluit in SunSpace en die Katholieke Universiteit Leuven.
Netwerktoepassings
Om inligting van punt A na punt B te kry, is een ding; om daardie inligting betroubaar van A deur B, C, D na Z te stuur, is 'n heeltemal ander ketel. In hierdie gebied bestudeer die Seinverwerkingsafdeling protokolle vir datanetwerke, televerkeermodellering en netwerktopologie-ontwerp. Hier lê die klem baie op die telekommunikasiestelsel as geheel, en op hoe om verskillende tegnologieë in 'n samehangende, betroubare netwerk te integreer.
Baie van die Seinverwerkingsafdeling se navorsingsaktiwiteite in hierdie veld behels die verbetering van die werkverrigting en betroubaarheid van ad-hoc-netwerke en draadlose maasnetwerke. Hierdie navorsingsprojekte is ook geneig om sterk toepassingsgedrewe te wees, soos die ontplooiing van draadlose sensornetwerke vir omgewingsmonitering, die bestuur van stedelike verkeer op paaie, of die ontwikkeling van verbeterde tegnieke vir beeldstroming oor mobiele netwerke.
Werk aan Netwerktoepassings vorm ook deel van die Telkom Sentrum van Uitnemendheid aan die Universiteit Stellenbosch.
- Dr R Wolhuter is aktief betrokke by die navorsing.
- Navorsingsvennote sluit in Telkom en Armscor.
Die Medialaboratorium
Die MIH Medialaboratorium aan die Universiteit Stellenbosch is gestig met die doel om navorsing in "nuwe media"-tegnologie in Suid-Afrika te bevorder. In noue vennootskap met MIH, die internetafdeling van Naspers, beoog die MIH Medialaboratorium om deel te neem aan navorsing oor volgende-generasie tegnologieë wat die maniere waarop mense met rekenaars, die web en ander vorme van elektroniese media interaksie het, sal beïnvloed.
- Prof Herman Kamper en Prof HA Engelbrecht is aktief betrokke by die navorsing.
Digital Signal Processing Group. We are a research group within the Department of Electrical and Electronic Engineering concerned with Digital Signal Processing. Yearly we attract numerous postgraduate engineering students studying towards their Masters and PhD degrees. The group has many areas of particular focus and research targeting signal processing of various kinds. These include speech recognition, image processing, broadcasting, network protocols, under-water communication and software defined radio.
The Media Lab
The Media Lab hosts an innovative and fun team of students and staff, working on projects related to data analysis and machine learning.